Determination of robust reference planes and data correction for the 3D roughness measurement with optical surface profilers

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Das Forschungsvorhaben dient der Erarbeitung von Grundlagen für den Einsatz bildverarbeitender Mikroskope zur dreidimensionalen Rauheitsmessung in den Entwicklungsbereichen des Maschinenbaus. Ziel ist es, Voraussetzungen für eine schnelle und berührungslose Messung zu schaffen, um die durch moderne Fertigungsverfahren heute mögliche gezielte Gestaltung der Mikrostruktur zur Optimierung der Funktionsflächen zu unterstützen. Zentrale Arbeitsschwerpunkte sind die Ermittlung sinnvoller Messbedingungen und die Entwicklung der Signalverarbeitung (Bezugsflächenbildung) für möglichst kleine optische Gesamtmessflächen, um eine sichere Rauheitsauswertung bei minimalem Stitching-Aufwand zu erreichen. Die Ausgangsbasis soll durch wissenschaftliche Untersuchungen der bekannten 3D-Signalverarbeitungsverfahren (M-System) zur Problematik kleiner Messflächen gewonnen werden. Neben speziellen Modifikationen der Verfahren sind besonders robuste Algorithmen zu entwerfen, da sich Ausreißer und "Störelemente" auf kleinen Flächen stark verfälschend auswirken. Ziel ist ein Softwarewerkzeug für die Zuordnung der geeigneten Signalverarbeitung zu der zu messenden Oberfläche. Ein weiteres Ziel besteht in der sicheren Behebung von Fehlstellen bei optischen Messungen durch neu entwickelte Algorithmen, mit denen eine Restauration der Oberfläche durch Informationsverarbeitung aus der Umgebung erreicht wird. Ergebnis des Vorhabens sind Werkzeuge zur Signalverarbeitung als Basis für den Einsatz bildverarbeitender Mikroskope zur 3D-Rauheitsmessung im Maschinenbau.