DE102012002161A1 - Method for three-dimensional optical surface measurement of objects by measurement device, involves projecting spectral narrow band optical patterns on object, and detecting patterns as location-differing image pattern of object surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellstmöglichen und hochgenauen 3D-Messung von Objekten, bei dem spektral schmalbandige Muster auf das zu vermessende Objekt projiziert werden, die von im Standort unterschiedlichen Bildansichten als korrespondierende Bildmuster des Objekts, beispielsweise durch Kameras, detektiert werden, wobei erfindungsgemäß auftretendes subjektives Specklerauschen zur Erhöhung des bildseitigen Signal-Rausch-Verhältnisses und somit zur weiteren Erhöhung der Auswertegenauigkeit unterdrückt wird. Aus dem Vergleich dieser unterschiedlichen Bildmuster werden Rauminformationen für die dreidimensionale Rekonstruktion des Objektes gewonnen.The invention relates to a method for the fastest possible and highly accurate 3D measurement of objects, in which spectrally narrow-band patterns are projected onto the object to be measured, which are detected by corresponding different image views of the object as corresponding image patterns of the object, for example by cameras subjective Specklerauschen to increase the image-side signal-to-noise ratio and thus to further increase the evaluation accuracy is suppressed. From the comparison of these different image patterns, spatial information for the three-dimensional reconstruction of the object is obtained.
In vielen Bereichen sind optisch messende 3D-Messsysteme erforderlich. Sie werden beispielsweise für die Qualitätskontrolle in Fließbandanwendungen, biometrische Aufzeichnungen sowie architektonische und kunsthistorische Bestandsaufnahme, Archivierung, Rekonstruktion und Replikation verwendet. Vor allem in zuletzt genanntem Anwendungsfeld befinden sich die Messobjekte oft in für die 3D-Vermessung ungünstigem Umgebungslicht. Der Einsatz von Projektoren für die strukturierte Beleuchtung unter solch ungünstigen Bedingungen ist jedoch aufgrund der technischen Limitierungen (geringe Lichtleistung) aktuell verfügbarer Projektoren nicht möglich, da der Kontrast zwischen Umgebungslicht und projiziertem Muster zu klein ist, um auswertbare Daten zu erhalten. Deshalb wird für solche Aufgaben (bspw. im Außenbereich bei Sonnenlicht) oftmals auf Messverfahren zurückgegriffen, die keine strukturierte Beleuchtung der Vermessungsobjekte vorsehen. Im Allgemeinen zeichnen sich jedoch Verfahren ohne strukturierte Beleuchtung oder sequentielle Projektion von Mustern durch eine geringere Messgenauigkeit aus, da sie allein auf die dem Objekt immanente Textur angewiesen sind. Gezwungenermaßen wird deshalb oft mit reduzierter Genauigkeit gemessen, obwohl prinzipiell genauer messende Verfahren bekannt sind. Im Detail besteht für die Verwendung von strukturierter Beleuchtung also die Schwierigkeit darin, eine bestmögliche Trennung zwischen dem projizierten Muster und dem Umgebungslicht zu gewährleisten. Für derlei Anwendungen kann zur Musterprojektion eine spektral schmalbandige Lichtquelle, z. B. eine Laserquelle, eingesetzt werden, deren Licht zum einen bildseitig filterbar ist, und die andererseits hohe Lichtausgangsleistungen realisiert. Durch die hohen Lichtausgangsleistungen sind derartige Musterprojektoren auch für die 3D-Vermessung von schwach streuenden Objekten im Innenbereich sehr interessant. Aufgrund der spektralen Schmalbandigkeit dieser Quellen, entstehen allerdings auf der Detektorfläche neben der projizierten Musterstruktur parasitär auftretende, störende subjektive Specklemuster, welche von der Oberflächenstruktur und der Detektorkonfiguration abhängig sind, und die 3D-Vermessung in ihrer Genauigkeit verschlechtern. In diesem Kontext ist daher die Entwicklung eines schmalbandigen Projektionssystem mit hoher Projektionsrate, welche kein subjektives Specklerauschen in den Detektoren verursacht, für hochgenaue und robuste messende Systeme sowie viele Anwendungsbereiche erforderlich.In many areas optically measuring 3D measuring systems are required. They are used, for example, for quality control in assembly line applications, biometric recordings as well as architectural and art historical inventory, archiving, reconstruction and replication. Especially in the last-mentioned field of application, the measurement objects are often in ambient light unfavorable for the 3D measurement. The use of projectors for structured illumination under such unfavorable conditions, however, is not possible because of the technical limitations (low light output) of currently available projectors, because the contrast between ambient light and projected pattern is too small to obtain evaluable data. Therefore, for such tasks (for example, outdoors in sunlight) often resort to measurement methods that do not provide structured illumination of the survey objects. In general, however, methods without structured illumination or sequential projection of patterns are characterized by lower measurement accuracy, since they depend solely on the texture immanent to the object. Forced is therefore often measured with reduced accuracy, although in principle more accurate measuring methods are known. In detail, therefore, the difficulty with using structured illumination is to ensure the best possible separation between the projected pattern and the ambient light. For such applications, a spectrally narrowband light source, for. As a laser source, are used, the light is on the one hand filterable, and on the other hand realizes high light output powers. Due to the high light output, such pattern projectors are also very interesting for the 3D measurement of weakly scattering objects indoors. However, due to the spectral narrowbandness of these sources, parasitic, disturbing subjective speckle patterns, which depend on the surface structure and the detector configuration, occur on the detector surface in addition to the projected pattern structure and degrade the 3D measurement in their accuracy. In this context, therefore, the development of a narrow projection projection system with high projection rate, which does not cause subjective speckle noise in the detectors, is required for highly accurate and robust measuring systems as well as many applications.
Bekannt sind Verfahren zur hochgenauen (relative Messunsicherheit < 10–4) und dichten 3D-Vermessung von Objekten unter Verwendung strukturierter Beleuchtung. Dazu zählen beispielsweise Verfahren der Streifenprojektion (
Des Weiteren wurden auch schon Laser als Leuchtmittel für Verfahren unter Verwendung statistischer Muster als Leuchtmittel eingesetzt (
In diesem Zusammenhang ist bereits vorgeschlagen worden, durch spektrale Filterung das Umgebungslicht vom Signal zu trennen, um insbesondere bei ungünstigen Lichtverhältnissen (beispielsweise durch grelle Sonneneinstrahlung bei Außenvermessungen) bessere Ergebnisse zu erzielen. Diese Projektionsmethode wird nachfolgend als hochfrequente Speckle-Projektion (HSP) bezeichnet. Auch hier könnte allerdings durch auftretendes subjektives Specklerauschen die Messgenauigkeit beeinträchtigt werden, so dass es wünschenswert wäre, diese mögliche Störquelle gänzlich auszuschalten und die Auswertegenauigkeit weiter zu erhöhen.In this context, it has already been proposed to separate the ambient light from the signal by means of spectral filtering in order to achieve better results, in particular in unfavorable light conditions (for example due to glaring solar radiation in external measurements). This projection method is referred to below as high-frequency speckle projection (HSP). Again, however, could be affected by the occurrence of subjective Specklerauschen the measurement accuracy, so that it would be desirable, this completely eliminate possible sources of interference and further increase the evaluation accuracy.
Weiterhin sind Verfahren des Laserscannens bekannt (
Ein weiteres scannendes Verfahren ist die Laserlinientriangulation, die im Außenbereich und damit ebenfalls in Szenarien, welche potentiell durch starkes Umgebungslicht geprägt sind, eingesetzt werden könnten. Dabei wird entweder das Objekt während der Aufnahme unter einer Laserlichtlinie hindurch geführt oder die Laserlichtline mit einer Ablenkvorrichtung über das Objekt verschoben (
Zusätzlich existieren Methoden zur 3D-Vermessung mit Laserlicht, die ebenfalls im Außenbereich mit starkem Umgebungslicht eingesetzt werden könnten und die flächige Merkmale und damit nicht scannend projizieren. In
Weiterhin gibt es zahlreiche Forschungsarbeiten und Prototypen im Bereich der Laserprojektions- und Laserdisplay-Systeme zur Darstellung von Filmen oder Multimediainhalten. Insbesondere sind aus diesem Bereich Verfahren zur Reduktion von subjektiven Speckle-Rauschen der projizierten Bilder bekannt. Allerdings weisen diese Verfahren die auch von herkömmlichen Projektionstechnologien bekannten Grenzen bezüglich der Musterprojektionsrate (f < 100 Hz) auf, so dass sich diese Verfahren ebenfalls nicht für die schnelle, dichte und genaue 3D-Vermessungen eignen.Furthermore, there are numerous research projects and prototypes in the field of laser projection and laser display systems for displaying films or multimedia content. In particular, methods for reducing subjective speckle noise of the projected images are known from this field. However, these methods have the limits known from conventional projection technologies with respect to the pattern projection rate (f <100 Hz), so that these methods are also not suitable for fast, dense and accurate 3D surveying.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass bisher kein Verfahren bekannt ist, das flächige, dichte, genaue (relative Messgenauigkeit < 1.0 × 10–4 der 3D-Punkte) 3D-Messungen mittels schmalbandiger Musterprojektion realisiert und gleichzeitig störendes subjektives Specklerauschen unterdrückt, ohne die Präzision und Geschwindigkeit der 3D-Aufnahmen nennenswert zu beeinträchtigen.In summary, it should be noted that so far no method is known, the area, dense, accurate (relative accuracy <1.0 × 10-4 of the 3D points) realizes 3D measurements using narrow-band pattern projection while suppressing disturbing subjective Specklerauschen, without the precision and speed significantly affect the 3D recordings.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, das Objekt mit geringem Aufwand, schnellstmöglich dreidimensional zu vermessen und dabei trotz spektral schmalbandiger Musterprojektion und -aufnahme die Genauigkeit der 3D-Rekonstruktion ohne Einbuße an Geschwindigkeit weiter zu erhöhen.The invention is thus based on the object, the object with little effort, as quickly as possible to measure three-dimensional and thereby despite spectrally narrow-band pattern projection and recording the accuracy of the 3D reconstruction without sacrificing speed to further increase.
Dabei sollen bei sehr hohen Messgenauigkeiten (relative Messgenauigkeit wesentlich besser als 1.0·10–4 der 3D-Punkte) 3D-Aufnahmeraten höher als 10 Hz, d. h. mehr als 10 3D-Aufnahmen pro Sekunde erzielbar sein.At very high measurement accuracies (relative measurement accuracy much better than 1.0 · 10 -4 of the 3D points), 3D acquisition rates higher than 10 Hz, ie more than 10 3D images per second, should be achievable.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur 3D-Messung von Objekten gelöst, bei dem zumindest ein zu veränderndes oder mehrere unterschiedliche spektral schmalbandige optische Muster mit hoher Abbildungsrate auf die dreidimensional zu vermessende Objektoberfläche projiziert werden sowie das zumindest eine projizierte Muster in seiner Veränderung bzw. die projizierten unterschiedlichen Muster in ihrem Wechsel von wenigstens einem Detektor als standortunterschiedliche korrespondierende Bildmuster der zu vermessenden Objektoberfläche erfasst und zur Gewinnung von 3D-Informationen des Objekts ausgewertet werden. Dabei werden erfindungsgemäß die Lichtwellen des jeweiligen spektral schmalbandigen optischen Musters zumindest während der Belichtungszeit des wenigstens einen Detektors zusätzlich durch eine Phasenvariation verändert und die spektral schmalbandigen optischen Muster jeweils mit ihren Lichtwellenveränderungen auf das Objekt projiziert und von diesem durch den wenigstens einen Detektor als standortunterschiedliche korrespondierende Bildmuster der zu vermessenden Objektoberfläche erfasst.This object is achieved by a method for 3D measurement of objects in which at least one or several different spectrally narrow-band optical patterns are projected onto the object surface to be measured three-dimensionally and the at least one projected pattern in its change or the Projected different patterns are detected in their change of at least one detector as location-different corresponding image pattern of the object surface to be measured and evaluated to obtain 3D information of the object. In this case, according to the invention, the light waves of the respective spectrally narrow-band optical pattern at least during the exposure time of the at least one detector additionally changed by a phase variation and the spectrally narrowband optical pattern projected respectively with their light wave changes to the object and from this by the at least one detector as location different corresponding image pattern detected the object surface to be measured.
Die besagte Phasenvariation der Musterprojektion und -auswertung wird durch ein phasenveränderndes optisches Element, insbesondere eine Streuscheibe, im Strahlengang eines spektral schmalbandigen Projektors bewirkt.The said phase variation of the pattern projection and evaluation is achieved by a phase-changing optical element, in particular a diffuser, caused in the beam path of a spectrally narrow-band projector.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungsmerkmale aufgeführt.In the subclaims advantageous embodiments of the invention features are listed.
Durch die kontinuierliche Phasenvariation der Lichtwelle des optischen Muster während der Belichtungszeit erfolgt auf dem Detektor eine Mittelung über viele unterschiedliche subjektive Specklerausch-Verteilungen, so dass sich in der Summe dann lediglich ein Intensitätshub in den resultierenden Bildern ausbildet, der für die Punktzuordnung im Gegensatz zu einer einzelnen subjektiven Specklerauschverteilung keine negativen Auswirkungen hat und damit auch keine Auswirkungen auf die Messgenauigkeit hat. Dadurch wird es ermöglicht, mit spektral schmalbandigen optischen Mustern gleiche Genauigkeiten zu erreichen wie bei Beleuchtung mit spektral breitbandigen Quellen und kann darüber hinaus die Vorteile der spektral schmalbandigen optischen Muster, wie hohe erreichbare Lichtleistung und hohe Projektionsrate (bis in den kHz-Bereich), nutzen.Due to the continuous phase variation of the light wave of the optical pattern during the exposure time on the detector an averaging over many different subjective Specklerausch distributions, so that in the sum then forms only an intensity shift in the resulting images, which is for the point assignment in contrast to a individual subjective Specklerauschverteilung has no negative effects and thus has no effect on the accuracy of measurement. This makes it possible to achieve the same accuracies with spectrally narrow-band optical patterns as when lighting with spectrally wideband sources and, moreover, can take advantage of the spectrally narrow-band optical patterns, such as high achievable light output and high projection rate (down to the kHz range) ,
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zur schnellen und hochgenauen 3D-Messung von Objekten mit Unterdrückung störender subjektiver Speckles näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawing for fast and highly accurate 3D measurement of objects with suppression of interfering subjective speckles.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem spektral schmalbandigen Projektor, in dessen Strahlengang ein phasenveränderndes optisches Element für die Musterprojektion angeordnet ist.The figure shows a schematic representation of an apparatus for performing the method according to the invention with a spectrally narrow-band projector, in whose beam path a phase-changing optical element for the pattern projection is arranged.
Von einem Objekt
Mithilfe einer Abbildungsoptik
Mit zwei zueinander synchronisierten Kameras
Diese Sequenz aus den genannten Bildpaaren wird zur an sich bekannten dreidimensionalen Rekonstruktion der Oberfläche des Objekts
Für die spektral schmalbandige Musterprojektion und -detektion wird ein Laser als Lichtquelle verwendet, der Licht mit einer spektralen Breite von < 100 pm bei einer Mittenwellenlänge von 532 nm emittiert. Die dadurch bedingt größer als die Objektoberflächenrauigkeit seiende Kohärenzlänge würde ohne die Erfindung die Entstehung subjektiver Speckles bei Abbildung der mit dem Muster beleuchteten Oberfläche des Objekts
Als Muster können an sich bekannte zur 3D-Rekonstruktion dienliche Muster projiziert werden. Insbesondere kann die Methode der eingangs genannten HSP zur Realisierung der Mustererzeugungsquelle verwendet werden.As a pattern known pattern for 3D reconstruction can be projected. In particular, the method of the aforementioned HSP can be used to realize the pattern generation source.
Beispielhaft seien weiterhin die Projektion von Mustern mit diffraktiv-optischen Elementen, statistischen Mustern oder Streifenmustern erwähnt. Andere Systeme zur statistischen Variation der Phasenlage im Beleuchtungsstrahlengang sind vorstellbar.By way of example, the projection of patterns with diffractive-optical elements, statistical patterns or stripe patterns may also be mentioned. Other systems for the statistical variation of the phase position in the illumination beam path are conceivable.
Anstelle des Lasers in der Mustererzeugungsquelle
Die Mustererzeugungsquelle kann auch als Musterverschiebungsgerät oder Musterwechselgerät ausgeführt sein.The pattern generation source may also be implemented as a pattern shifter or pattern changer.
Es ist ferner denkbar, dass zur Mehrfachprojektion spektral unterschiedlicher Muster mehrere Projektoren
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Objektobject
- 22
- Projektorprojector
- 33
- MustererzeugungsquellePattern generation source
- 44
- Streuscheibediffuser
- 55
- Motorengine
- 66
- Abbildungsoptikimaging optics
- 7, 87, 8
- Kameracamera
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19623172 C1 [0003] DE 19623172 C1 [0003]
- DE 102006060108 A1 [0006] DE 102006060108 A1 [0006]
- DE 000019806288 A1 [0006] DE 000019806288 A1 [0006]
- DE 60300824 T2 [0007] DE 60300824 T2 [0007]
- DE 19608632 A1 [0007] DE 19608632 A1 [0007]
- DE 10308383 A1 [0008] DE 10308383 A1 [0008]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- W. Schreiber and G. Notni: Theory and arrangements of self-calibrating whole-body three-dimensional measurement systems using fringe projection technique, Optical Engineering 39, 2000, 159–169 [0003] W. Schreiber and G. Notni: Theory and arrangements of self-calibrating whole-body three-dimensional measurement systems using the fringe projection technique, Optical Engineering 39, 2000, 159-169 [0003]
- J. Gühring, Dense 3-D surface acquisition by structured light using off-the-shelf components, video-metrics and optical methods for 3D shape measurement 4309, 2001, 220–231 [0003] J. Gühring, Dense 3-D surface acquisition by structured light using off-the-shelf components, video-metrics and optical methods for 3D shape measurement 4309, 2001, 220-231 [0003]
- A. Wiegmann, H. Wagner, R. Kowarschik: Human face measurement by projecting bandlimited random patterns, Optics Express 14, 2006, 7692–7698 [0003] A. Wiegmann, H. Wagner, R. Kowarschik: Human Face Measurement by Projecting Bandlimited Random Patterns, Optics Express 14, 2006, 7692-7698 [0003]
- M. Schaffer, M. Grosse, B. Harendt, R. Kowarschik: High-speed three-dimensional shape measurements of objects with laser speckles and acousto-optical deflection, Optics Letters 36, 2011, 3097–3099 [0004] M. Schaffer, M. Grosse, B. Harendt, R. Kowarschik: High-speed three-dimensional shape measurements of objects with laser speckles and acousto-optical deflection, Optics Letters 36, 2011, 3097-3099 [0004]
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103644842A (en) * | 2013-11-22 | 2014-03-19 | 大连日佳电子有限公司 | A side-looking round-looking method and an apparatus thereof |
| CN103791856A (en) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 南京理工大学 | Phase solving and unwrapping method based on four-width optical grating stripe image |
| DE102016208049A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Inb Vision Ag | Device and method for image acquisition of a preferably structured surface of an object |
| DE102016119819B3 (en) * | 2016-10-18 | 2017-05-04 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Apparatus and method for the optical measurement of three-dimensional surfaces |
| DE102017007191A1 (en) | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Method and device for pattern generation for the 3D measurement of objects |
| DE102017007189A1 (en) | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Method for 3D measurement of objects by coherent illumination |
| DE102018208417A1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-11-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Projection device and projection method |
| US11016260B2 (en) | 2018-08-09 | 2021-05-25 | Cognex Corporation | Positioning system for components of optical systems |
| US11692816B2 (en) | 2018-04-27 | 2023-07-04 | Cognex Corporation | Mounting arrangement for optical systems |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19608632A1 (en) | 1996-03-06 | 1997-09-11 | Eos Electro Optical Syst | Device and method for the optical scanning of surfaces |
| DE19623172C1 (en) | 1996-06-10 | 1997-10-23 | Univ Magdeburg Tech | Three-dimensional optical measuring method for object surface |
| DE19751190A1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-05-20 | Bosch Gmbh Robert | Laser display device has a polymer-dispersed liquid crystal disk |
| DE19806288A1 (en) | 1998-02-16 | 1999-08-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser scanner measuring system |
| US20040105580A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-03 | Hager Gregory D. | Acquisition of three-dimensional images by an active stereo technique using locally unique patterns |
| DE10308383A1 (en) | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | Method and optical system for measuring the topography of a measurement object |
| DE60300824T2 (en) | 2002-01-15 | 2006-08-03 | Eastman Kodak Co. (A New Jersey Corp.) | Laser projection system |
| DE102006060108A1 (en) | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Sick Ag | laser scanner |
| US20080204847A1 (en) * | 2005-06-14 | 2008-08-28 | Sony Deutschland Gmbh | Image Generation Unit and Method to Use an Image Generation Unit |
| DE102007021331A1 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Robert Bosch Gmbh | Laser display device for projected display in vehicle, has laser light source for generating laser light beam and deflection unit for laser beam for generating images on scattering surface |
| WO2011054083A1 (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | Technologies Numetrix Inc. | Device and method for obtaining three-dimensional object surface data |
| DE112009001652T5 (en) * | 2008-07-08 | 2012-01-12 | Chiaro Technologies, Inc. | Multichannel recording |
-
2012
- 2012-01-31 DE DE201210002161 patent/DE102012002161A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19608632A1 (en) | 1996-03-06 | 1997-09-11 | Eos Electro Optical Syst | Device and method for the optical scanning of surfaces |
| DE19623172C1 (en) | 1996-06-10 | 1997-10-23 | Univ Magdeburg Tech | Three-dimensional optical measuring method for object surface |
| DE19751190A1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-05-20 | Bosch Gmbh Robert | Laser display device has a polymer-dispersed liquid crystal disk |
| DE19806288A1 (en) | 1998-02-16 | 1999-08-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser scanner measuring system |
| DE60300824T2 (en) | 2002-01-15 | 2006-08-03 | Eastman Kodak Co. (A New Jersey Corp.) | Laser projection system |
| US20040105580A1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-03 | Hager Gregory D. | Acquisition of three-dimensional images by an active stereo technique using locally unique patterns |
| DE10308383A1 (en) | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | Method and optical system for measuring the topography of a measurement object |
| US20080204847A1 (en) * | 2005-06-14 | 2008-08-28 | Sony Deutschland Gmbh | Image Generation Unit and Method to Use an Image Generation Unit |
| DE102006060108A1 (en) | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Sick Ag | laser scanner |
| DE102007021331A1 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Robert Bosch Gmbh | Laser display device for projected display in vehicle, has laser light source for generating laser light beam and deflection unit for laser beam for generating images on scattering surface |
| DE112009001652T5 (en) * | 2008-07-08 | 2012-01-12 | Chiaro Technologies, Inc. | Multichannel recording |
| WO2011054083A1 (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | Technologies Numetrix Inc. | Device and method for obtaining three-dimensional object surface data |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| A. Wiegmann, H. Wagner, R. Kowarschik: Human face measurement by projecting bandlimited random patterns, Optics Express 14, 2006, 7692-7698 |
| F.P. Shevlin; "Speckle reduction in laser-illuminated picoprojectors"; Proceedings of SPIE, Vol. 8252, 2012, S. 825206 - 825214 * |
| J. Gühring, Dense 3-D surface acquisition by structured light using off-the-shelf components, video-metrics and optical methods for 3D shape measurement 4309, 2001, 220-231 |
| M. Schaffer, M. Grosse, B. Harendt, R. Kowarschik: High-speed three-dimensional shape measurements of objects with laser speckles and acousto-optical deflection, Optics Letters 36, 2011, 3097-3099 |
| Praktikum Abbildungstheorie, Versuch 3: Räumlicher Kohärenzgrad und Grenzfrequenz eines Objektivs, Stand: März 2011 * |
| W. Schreiber and G. Notni: Theory and arrangements of self-calibrating whole-body three-dimensional measurement systems using fringe projection technique, Optical Engineering 39, 2000, 159-169 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103644842A (en) * | 2013-11-22 | 2014-03-19 | 大连日佳电子有限公司 | A side-looking round-looking method and an apparatus thereof |
| CN103644842B (en) * | 2013-11-22 | 2017-01-25 | 大连日佳电子有限公司 | A side-looking round-looking method and an apparatus thereof |
| CN103791856A (en) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 南京理工大学 | Phase solving and unwrapping method based on four-width optical grating stripe image |
| CN103791856B (en) * | 2014-01-21 | 2017-01-04 | 南京理工大学 | Phase solving and unwrapping method based on four structured light images |
| DE102016208049A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Inb Vision Ag | Device and method for image acquisition of a preferably structured surface of an object |
| WO2017005254A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Inb Vision Ag | Device and method for detecting an image of a preferably structured surface of an object |
| DE102016119819B3 (en) * | 2016-10-18 | 2017-05-04 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Apparatus and method for the optical measurement of three-dimensional surfaces |
| WO2018072783A1 (en) | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg, Patentwesen | Apparatus and method for generating light patterns for optically measuring three-dimensional surfaces |
| DE102017007191A1 (en) | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Method and device for pattern generation for the 3D measurement of objects |
| DE102017007189A1 (en) | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Method for 3D measurement of objects by coherent illumination |
| US11692816B2 (en) | 2018-04-27 | 2023-07-04 | Cognex Corporation | Mounting arrangement for optical systems |
| DE102018208417A1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-11-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Projection device and projection method |
| US11029145B2 (en) | 2018-05-28 | 2021-06-08 | Fraunhofer-Gasellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Projection device and projection method |
| US11016260B2 (en) | 2018-08-09 | 2021-05-25 | Cognex Corporation | Positioning system for components of optical systems |
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