Optische Tiefenprofilbestimmung auf der Basis adaptiv generierter Beugungsmuster

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Optische SD-Messtechnik gewinnt einen immer höheren Stellenwert in vielen Anwendungsbereichen. Heutige Verfahren zur dreidimensionalen optischen Vermessung beliebig texturierter Objekte basieren darauf, dass Muster auf die Objektoberfläche projiziert werden, Diese Muster werden durch Sensoren erfasst. Für eine sichere Auswertung sind hohe Kontraste und damit hohe Leuchtdichten der generierten Muster erforderlich. Bei stationären Messeinrichtungen mit geeignet definierten Umfeldleuchtdichten, Objektdimensionen und hoher Leistungsaufnahme der Projektionseinheiten ist damit bereits heute eine relativ präzise Tiefenprofübestimmung möglich. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, neuartige Verfahren der Tiefenprofilbestimmung auf der Basis adaptiver Laserprojektionsverfahren zu untersuchen, die auch unter kritischeren Randbedingungen zuverlässig arbeiten. Erst seit kurzem verfügbare, hochauflösende LCoSMikrodisplays (Liquid Crystal on Silicon) mit sehr hoher Ortsauflösung und hohen Reflektionsfaktoren stellen die Schlüsseltechnologie dazu dar. Durch die Verwendung eines monochromatischen Laserprojektionssystems, das auf einem LCoS-Mikrodisplay als SLM (Spatial Light Modulator) basiert, ist die Projektion nahezu beliebiger Beugungsmuster hoher Intensität mit gutem Wirkungsgrad möglich. Das Mikrodisplay agiert dabei als ein dynamisches Phasengitter. Die Muster werden durch Verfahren der dreidimensionalen Bildsignalverarbeitung zur Bestimmung von Tiefenprofilen genutzt. Die wechselseitige Anpassung zwischen adaptiv generiertem Beugungsmuster und zugehöriger Signalverarbeitung für die generierten Sensordaten stellt eine interessante wissenschaftliche Fragestellung dar und lässt erwarten, dass eine neue Qualität der Tiefenprofilberechnung erreicht werden kann.