DE19749435B4 - Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen, flächenhaften, optischen Vermessung von Objekten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen, flächenhaften, optischen Vermessung von Objekten Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren
zur dreidimensionalen flächenhaften
Vermessung von Objekten, bei dem
– eine Projektionseinrichtung mit einer Projektionsachse und mindestens zwei Projektionsgitter-Einheiten eine Serie unterschiedlicher, eine Lichtcodesequenz bildender Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert,
– Abbildungen von den auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern auf dem Bildsensor einer Kamera erzeugt werden,
– aus den erzeugten Abbildungen Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte bestimmt werden und durch Verschneidung der Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte mit den Beobachtungsstrahlen der Kamera über eine Triangulationsrechnung die Oberflächenkontur des Objektes berechnet wird,
– die Projektionsgitter entweder deckungsgleich oder entsprechend den Erfordernissen der verwendeten Lichtcodesequenz aufeinander justiert in der Bildebene der Projektionseinrichtung abgebildet werden,
– die Projektionsgitter zeitlich voneinander getrennt mittels schaltbarer Lichtquellen projiziert werden,
– die Projektionen der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster gleichmäßig auf die vorhandenen Projektionsgitter-Einheiten verteilt werden,
– bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Projektionszeitpunkte...
– eine Projektionseinrichtung mit einer Projektionsachse und mindestens zwei Projektionsgitter-Einheiten eine Serie unterschiedlicher, eine Lichtcodesequenz bildender Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert,
– Abbildungen von den auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern auf dem Bildsensor einer Kamera erzeugt werden,
– aus den erzeugten Abbildungen Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte bestimmt werden und durch Verschneidung der Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte mit den Beobachtungsstrahlen der Kamera über eine Triangulationsrechnung die Oberflächenkontur des Objektes berechnet wird,
– die Projektionsgitter entweder deckungsgleich oder entsprechend den Erfordernissen der verwendeten Lichtcodesequenz aufeinander justiert in der Bildebene der Projektionseinrichtung abgebildet werden,
– die Projektionsgitter zeitlich voneinander getrennt mittels schaltbarer Lichtquellen projiziert werden,
– die Projektionen der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster gleichmäßig auf die vorhandenen Projektionsgitter-Einheiten verteilt werden,
– bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Projektionszeitpunkte...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen, flächenhaften, optischen Vermessung von Objekten. Es gibt mittlerweile eine Reihe von optischen Meßverfahren, die durch Projektion von Streifenmustern, welche mit einer Videokamera aufgezeichnet werden, die flächenhafte Berechnung von dreidimensionalen Konturdaten ermöglichen. Zur Berechnung der dreidimensionalen Gestalt eines Objektes wird hierbei ein digitales Bildverarbeitungssystem verwendet, das aus einem oder mehreren Kamerabildern die gewünschten Ergebnisdaten berechnet.
- Die Erzeugung von eindeutig unterscheidbaren Lichtschnitten oder Projektionsstrahlen erfordert eine Lichtcodesequenz, die aus mehreren Linienmustern besteht. Die erforderliche Anzahl der zu projizierenden Linienmuster hängt im allgemeinen von der verwendeten Kodierung und der geforderten Auflösung des Meßsystems ab, also wie viele Lichtschnittebenen oder Projektionsstrahlen im Projektionskegel der Projektionseinrichtung unterschieden werden können.
- Die bekanntesten Verfahren zur Erzeugung eines Lichtcodes sind das Phasenshiftverfahren und das Verfahren des kodierten Lichtansatzes (CLA-Verfahren). Ferner wird in der Patentschrift
DE 41 20 115 C2 das kombinierte CLA-Phasenshiftverfahren beschrieben, das die Vorteile des Phasenshiftverfahrens, nämlich die hohe Tiefenauflösung, mit den Vorteilen des Verfahrens nach dem kodierten Lichtansatz kombiniert, so daß absolute Tiefendaten mit hoher Auflösung gewonnen werden können. Bei diesem Verfahren ist die Anzahl der zu projizierenden Linienmuster gleich der Summe aus der Anzahl der zum CLA-Verfahren gehörenden Linienmuster zuzüglich der zum Phasenshiftverfahren gehörenden Linienmuster. Bei Verwendung eines Projektionsgitters mit 1024 Linien ergibt dies z.B. eine Sequenz von 15 zu projizierenden Linienmustern (2 Referenzbilder + 9 Graycodebilder + 4 Phasenshiftbilder). Die unterschiedlichen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Linienmuster werden dabei typischerweise mit einem programmierbarem LCD-Paneel oder einem mechanisch verstellbaren Liniengittern erzeugt. - Ein weiteres in der
DE 197 38 179 C1 beschriebenes Verfahren zeigt eine Alternative zum kombinierten CLA-Phasenshiftverfahren auf. Hierbei erfolgt die Gewinnung hochaufgelöster Tiefendaten nicht durch das Phasenshiftverfahren sondern durch ein neuartiges Verfahren, welches neben den Tiefendaten gleichzeitig das für die Binarisierung der Graycodebilder erforderliche dynamische Schwellwertbild liefert. Hierdurch verkürzt sich die Sequenz um 2 Bilder, so daß sich für obiges Beispiel die Anzahl der zu projizierenden Linienmuster auf 13 verringert. - Während der gesamten Abspieldauer der Lichtcodesequenz muß das zu vermessende Objekt oder die zu vermessende Szenerie in absoluter Ruhe verharren, da sonst die Linienmuster in den aufgenommenen Kamerabildern nicht korrelieren. Die genannten Verfahren sind daher nicht für die Messung an bewegten Objekten geeignet. Dies muß als ein prinzipbedingter Nachteil in Kauf genommen werden.
- Zur Vermeidung dieses Nachteils ist ein Verfahren (
EP 0 419 936 A1 ) entwickelt worden, welches unter der Bezeichnung „direkte Phasenmessung" oder „räumliches Phasenshiftverfahren" bekannt ist. Dieses Verfahren benötigt nur noch eine Gitterprojektion bzw. ein Kamerabild um 2π modulierte Tiefendaten zu berechnen. Der hierdurch gewonnenen Echtzeitfähigkeit stehen jedoch neben der Tatsache, daß nur 2π modulierte und nicht absolute Tiefendaten gewonnen werden können, weitere gravierende Nachteile gegenüber:
Bei der Durchführung des Phasenshifts wird vorausgesetzt, daß die Periodenlänge im Streifenbild einer konstanten Anzahl von Pixeln entspricht. Ferner wird vorausgesetzt, daß die Hintergrundintensität benachbarter Pixel identisch ist. Beide Voraussetzungen werden jedoch bei der Vermessung realer Objekte nur in grober Näherung erfüllt. Dies resultiert in relativ großen Phasenfehlern im Ergebnis. Deshalb ist dieses Verfahren für exakte Messungen ungeeignet. - In vielen Anwendungsfällen, z.B. bei der Vermessung von Gesichtern, Rückenpartien, usw. an lebenden, aber in Ruhe verharrenden Personen oder der Vermessung nicht völlig starrer Objekte, kann die Verwendung einer längeren Lichtcodesequenz akzeptiert werden, falls die gesamte zum Abspielen und Aufnehmen einer Lichtcodesequenz benötigte Zeit hinreichend kurz ist, also z.B. nur Bruchteile einer Sekunde beträgt, und dafür absolute und genaue Tiefendaten gewonnen werden können.
- Der in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß einem schnellen Abspielen der Lichtcodesequenz durch das notwendige Umprogrammieren oder Verstellen des Projektionsgitters Grenzen gesetzt sind. Während durch den Einsatz von schnellen Videokameras, z.B. mit frequenzverdoppeltem CCD-Chip, die Aufnahme einer 13 Bilder langen Lichtcodesequenz in 0.26s problemlos möglich ist, kann ein LCD-Projektor mit der Projektion der unterschiedlichen Lichtmuster hier nicht Schritt halten.
- Die Einstellzeit des Projektionsgitters liegt meistens beträchtlich über der Zeit, die zwischen zwei Kamerabildern hierfür zur Verfügung stünde. Der japanische Hersteller SONY gibt beispielsweise als Antwortzeit des TFT Panels Typ LCX012AL bei 25°C für das Ausschalten eines Punktes 27ms an. In dieser Zeit steigt die relative Lichtdurchlässigkeit von 0% auf 90% an, die Abweichung vom Sollwert beträgt nach 27ms also noch 10%. Für den inversen Schaltvorgang werden 11ms angegeben. In dieser Zeit sinkt die relative Lichtdurchlässigkeit von 100% auf 10%. Zuzüglich der Zeit, die zum Programmieren der LCD-Treibereinheit, also z.B. einer Grafikkarte, erforderlich ist, beträgt die Einstellzeit für das Projektionsgitter somit mindestens 30–35ms. Wird eine Belichtung bei noch nicht voll erreichtem Endwert durchgeführt, so ist der Streifenkontrast und damit das Signal/Rausch-Verhältnis dementsprechend schlechter. Ferner ändert sich dann die Lichtdurchlässigkeit der LCD Elemente noch während der Belichtungszeit der Kamera und zwar in Abhängigkeit von der vorhergehenden Einstellung. Dies führt insbesondere bei Verwendung des Phasenshiftverfahrens zu beträchtlichen Fehlern, da dann an den einzelnen Bildpunkten die Amplitude der sinusförmigen Intensitätsmodulation entgegen den Anforderungen des Phasenshiftverfahrens nicht konstant ist.
- Noch ungünstiger sind die Verhältnisse, wenn das Gitter mechanisch bewegt wird. Die Fa. ABW (Automatisierung Bildverarbeitung Dr. Wolf, Gutenbergstr. 9, D-72636 Frickenhausen) gibt beispielsweise für den „Miniatur Linien- und Musterprojektor nach Malz" eine Schaltzeit von ca. 120ms an. Die Aufnahme eines Linienmusters bei nicht völlig geschaltetem Projektionsgitter ist hierbei völlig ausgeschlossen.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreidimensionalen, flächenhaften, optischen Vermessung von Objekten mittels projizierter Lichtmuster anzugeben, die die schnelle Projektion der unterschiedlichen, zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster ermöglicht und so die Aufnahmezeit der Meßbildsequenz verkürzt.
- Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 aufgeführte Verfahren und die in Patentanspruch 7 aufgeführte Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
- Die Aufgabe der Projektionseinrichtung, die unterschiedlichen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster auf einer optischen Projektionsachse zu projizieren, wird erfindungsgemäß gleichmäßig auf zwei oder mehrere Projektionsgitter-Einheiten aufgeteilt. Die Projektionsgitter werden erfindungsgemäß entweder deckungsgleich oder entsprechend den Erfordernissen der verwendeten Lichtcodesequenz aufeinander justiert in der Bildebene der Projektionseinrichtung abgebildet. Werden beispielsweise zur Erzeugung eindeutig unterscheidbarer Projektionsstrahlen zwei in der Projektionsebene aufeinander senkrecht stehende Linienmuster verwendet, so werden zweckmäßigerweise die Linien des einen Projektionsgitters senkrecht zu denen des zweiten Projektionsgitters ausgerichtet.
- Die Projektionsgitter werden erfindungsgemäß zeitlich voneinander getrennt mittels schaltbarer Lichtquellen projiziert, so daß die Projektionsgitter unabhängig voneinander projiziert werden können.
- Erfindungsgemäß werden bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Projektionszeitpunkte der Projektionsgitter zyklisch hintereinander angeordnet und mit der Bildaufnahme des Bildsensors so synchronisiert, daß während der Aufnahme eines Lichtmusters durch den Bildsensor genau ein Projektionsgitter projiziert wird. Die Synchronisation kann auf Basis der Zeitsignale der Kamera erfolgen oder durch einen Mikrocomputer, welcher die zeitlichen Abläufe im Meßsystem koordiniert, übernommen werden. In diesem Fall ist eine extern triggerbare Kamera erforderlich.
- Ferner wird erfindungsgemäß bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Einstellung des nächsten von einem Projektionsgitter anzu zeigenden Lichtmusters unmittelbar oder kurzzeitig nach der Projektion des aktuell von diesem Projektionsgitter anzuzeigenden Lichtmusters gestartet und die zur Einstellung dieses Projektionsgitters benötigte Zeit zur Projektion von Lichtmustern mit den jeweils anderen Projektionsgittern genutzt. Dadurch steht jedem Projektionsgitter einerseits eine maximal lange Zeit zur Einstellung des nächsten mit diesem Projektionsgitter zu projizierenden Lichtmusters zur Verfügung, andererseits wird die Aufnahmegeschwindigkeit der Kamera optimal genutzt.
- Als Lichtcodesequenz kann eine Liniengittersequenz verwendet werden, wie sie zur Ermittlung absoluter, nicht 2π modulierter Phasenwinkel geeignet und in der
DE 197 38 179 C1 beschrieben ist. Ebenso kann eine solche Lichtcodesequenz verwendet werden, wie sie zur Erzeugung eindeutiger Projektionsstrahlen geeignet und in derDE 197 47 061 A1 beschrieben ist. - Der notwendige Zeitabstand den die Projektionseinheit zwischen der aufeinanderfolgenden Projektion von zwei unterschiedlichen Lichtmustern benötigt, beträgt bei der Verwendung dieser neuen Vorrichtung nur noch einen Bruchteil der ursprünglichen Einstellzeit des Projektionsgitters. Durch den Einsatz von n Projektionsgittern kann somit projektionsseitig die Aufnahmegeschwindigkeit um einen Faktor n erhöht werden.
- In der Praxis ist insbesondere die Verwendung von 3 Projektionsgittern zweckmäßig, da hierzu die ausgereifte Optik handelsüblicher LCD Projektoren mit 3 LCD-Paneelen fast unverändert übernommen werden kann. Dadurch halten sich die Kosten für eine solche Projektionseinrichtung in Grenzen. Lediglich die Umrüstung auf drei getrennt schaltbare Lichtquellen und das Entfernen der für diese Meßtechnik überflüssigen Farbfilter ist erforderlich. Bei einer typischen Verzögerungszeit von 0.03s für das LCD-Paneel bis zum Erreichen des vollen Kontrastes ergibt sich durch die Verwendung von 3 Gittern eine theoretische Projektionsfrequenz von 1/0.03s/3 = 100Hz. Bei einer Sequenzlänge von 13 Lichtmustern ergibt dies bei Verwendung einer entsprechend schnellen CCD-Kamera eine Aufnahmezeit von ca. 0.15s.
- Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
- In den Zeichnungen zeigen:
-
1 : Den Aufbau eines Meßsystems zur Gewinnung dreidimensionaler Konturdaten mit einer Projektionseinheit mit zwei Projektionsgittern. -
2 : Das Zeitdiagramm für das in der1 gezeigte System - Das in der
1 gezeigte Meßsystem besitzt eine Projektionseinrichtung, welche zwei unabhängige Projektionsgitter-Einheiten G1 und G2 besitzt. Das Gitter G1 wird durch eine Lichtquelle, bestehend aus Blitzlichtlampe L1, Reflektor R1 und Kondensor K1, beleuchtet und über die Abbildungsoptik2 auf dem zu vermessenden Objekt4 abgebildet. Das Projektionsgitter G2 wird durch eine Lichtquelle, bestehend aus Blitzlichtlampe L2, Reflektor R2 und Kondensor K2, über den teildurchlässigen Spiegel1 und die Abbildungsoptik2 auf der gleichen Projektionsachse wie Gitter G1 auf dem Objekt3 abgebildet. Die mittels der Projektionsgitter G1 und G2 auf dem Objekt4 erzeugten Linienmuster3 werden über die Abbildungsoptik5 auf dem Bildsensor6 abgebildet. Optik5 und Bildsensor6 können Bestandteile einer Kamera bzw. Videokamera sein. Die mit dem Bildsensor6 aufgenommenen Abbildungen und die Zeitsteuerungssignale (Timing-Signale) des Bildsensors werden zur Weiterverarbeitung zum Bildverarbeitungssystem7 übertragen. Das Bildverarbeitungssystem7 kann aus einem Mikrocomputer mit eingebauter Bildeinzugskarte (Framegrabber) bestehen. Das Bildverarbeitungssystem7 übernimmt auf Basis der Zeitsignale des Bildsensors6 die Koordination über die Programmierung der Treibereinrichtung8 zur Ansteuerung der Projektionsgitter-Einheit G1, die Programmierung der Treibereinrichtung11 der Projektionsgitter-Einheit G2, sowie über das Auslösen der Blitzlampen L1 und L2 über deren Triggereinrichtungen10 bzw.13 . Das Einstellen und Projizieren der Projektionsgitter G1 und G2 erfolgt derart, daß abwechselnd ein Linienmuster mit der Projektionsgitter-Einheit G1 und ein Linienmuster mit der Projektionsgitter-Einheit G2 projiziert wird. - Die genaue Synchronisation der zeitlichen Abläufe des in
1 gezeigten Meßsystems ist in2 dargestellt. Sie zeigt in den obersten beiden Zeilen das typische Belichtungszeitverhalten einer Videokamera, welche im Zeilensprungverfahren (interlaced Modus) zwei Halbbilder mit ca. 40% Zeitüberlappung belichtet. Die Kamera besitzt als Bildsensor einen frequenzverdoppelten CCD-Chip der 50 Vollbilder pro Sekunde liefert bzw. für ein Halbbild 10ms und ein Vollbild 20ms benötigt. Die Einstellung des Gitters G1 ist in der 3. Zeile von oben gezeigt. Die für die Einstellung des Projektionsgitters benötigte Zeit wird mit 35ms angenommen und setzt sich aus der Zeit zur Ausführung der entsprechenden Programmschritte, Signallaufzeiten sowie der Antwortzeit des Projektionsgitters auf ein neues Lichtmuster zusammen. Nach Beendigung der Einstellung wird das Projektionsgitter G1 nach Verstreichen einer Sicherheitszeitspanne durch das Einschalten der Lampe L1 projiziert. Der Lichtblitz der Lampe L1 liegt genau in dem Zeitintervall, in dem die Kamera beide Halbbilder belichtet, so daß das projizierte Lichtmuster mit der vollen Auflösung des CCD-Chips aufgenommen wird. - Die Einstellung des Gitters G2 und das Einschalten der dem Gitter G2 zugeordneten Blitzlichtlampe L2 erfolgt analog zum Gitter G1 und dessen Blitzlichtlampe L1, aber mit einer Zeitverschiebung von 20ms. Dadurch wird jedes zweite Vollbild der Kamera, das zeitlich innerhalb des Zeitintervalls zur Einstellung des Gitters G1 liegt, durch Projektion des Gitters G2 mit Lampe L2 belichtet. Trotz der Verwendung eines frequenzverdoppelten CCD-Chips und der Einhaltung der für die Einstellung der Projektionsgitter erforderlichen Einstellzeiten bleiben so keine Bilder der Videokamera ungenutzt.
Claims (11)
- Verfahren zur dreidimensionalen flächenhaften Vermessung von Objekten, bei dem – eine Projektionseinrichtung mit einer Projektionsachse und mindestens zwei Projektionsgitter-Einheiten eine Serie unterschiedlicher, eine Lichtcodesequenz bildender Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert, – Abbildungen von den auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern auf dem Bildsensor einer Kamera erzeugt werden, – aus den erzeugten Abbildungen Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte bestimmt werden und durch Verschneidung der Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte mit den Beobachtungsstrahlen der Kamera über eine Triangulationsrechnung die Oberflächenkontur des Objektes berechnet wird, – die Projektionsgitter entweder deckungsgleich oder entsprechend den Erfordernissen der verwendeten Lichtcodesequenz aufeinander justiert in der Bildebene der Projektionseinrichtung abgebildet werden, – die Projektionsgitter zeitlich voneinander getrennt mittels schaltbarer Lichtquellen projiziert werden, – die Projektionen der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster gleichmäßig auf die vorhandenen Projektionsgitter-Einheiten verteilt werden, – bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Projektionszeitpunkte der Projektionsgitter zyklisch hintereinander angeordnet und mit der Bildaufnahme des Bildsensors so synchronisiert sind, daß während der Aufnahme eines Lichtmusters durch den Bildsensor genau ein Projektionsgitter projiziert wird, – bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Einstellung des nächsten von einer Projektionsgitter-Einheit anzuzeigenden Lichtmusters unmittelbar oder kurzzeitig nach der Projektion des aktuell von dieser Projektionsgitter-Einheit anzuzeigenden Lichtmusters gestartet wird und die zur Einstellung dieser Projektionsgitter-Einheit benötigte Zeit zur Projektion von Lichtmustern mit den jeweils anderen Projektionsgitter-Einheiten genutzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Projektionsgitter mit jeweils einer Blitzlichtquelle projiziert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektionszeitpunkt und die Projektionsdauer jedes Projektionsgitters durch jeweils eine mechanische Verschlußeinrichtung gesteuert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtcodesequenz eine Liniengittersequenz verwendet wird, wie sie zur Ermittlung absoluter, nicht 2π modulierter Phasenwinkel geeignet ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtcodesequenz eine solche verwendet wird, wie sie zur Erzeugung eindeutig unterscheidbarer Projektionsstrahlen geeignet ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der mit einer durch die Projektionseinrichtung projizierten Lichtcodesequenz erfaßbaren Anzahl von Meßpunkten die Bilder zusätzlicher, mit der ersten Meßbildkamera synchronisierter Kameras, die um die Projektionseinrichtung angeordnet sind, ausgewertet werden.
- Vorrichtung zur dreidimensionalen flächenhaften Vermessung von Objekten, mit – einer Projektionseinrichtung mit einer Projektionsachse und mindestens zwei Projektionsgitter-Einheiten zur Projektion einer Serie unterschiedlicher, eine Lichtcodesequenz bildender Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt, womit die Projektionsgitter entweder deckungsgleich oder entsprechend den Erfordernissen der verwendeten Lichtcodesequenz aufeinander justiert in der Bildebene der Projektionseinrichtung abgebildet werden können, – schaltbaren Lichtquellen zur zeitlich voneinander getrennten Projektion der Projektionsgitter, – einer Kamera mit einem Bildsensor zur Abbildung von auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern, – Mitteln zur gleichmäßigen Verteilung der Projektionen der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster auf die vorhandenen Projektionsgitter-Einheiten, – Mitteln, um die Projektionszeitpunkte der Projektionsgitter zyklisch hintereinander anzuordnen und mit der Bildaufnahme des Bildsensors so zu synchronisieren, daß während der Aufnahme eines Lichtmusters durch den Bildsensor genau ein Projektionsgitter projiziert wird, – Mitteln, um bei der Projektion der einzelnen zu einer Lichtcodesequenz gehörenden Lichtmuster die Einstellung des nächsten von einer Projektionsgitter-Einheit anzuzeigenden Lichtmusters unmittelbar oder kurzzeitig nach der Projektion des aktuell von dieser Projektionsgitter-Einheit anzuzeigenden Lichtmusters zu starten und die zur Einstellung dieses Projektionsgitters benötigte Zeit zur Projektion von Lichtmustern mit den jeweils anderen Projektionsgitter-Einheiten zu nutzen, und – Mitteln, um aus den erzeugten Abbildungen Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte zu bestimmen und durch Verschneidung der Projektionsstrahlen oder Lichtschnitte mit den Beobachtungsstrahlen der Kamera über eine Triangulationsrechnung die Oberflächenkontur zu berechnen.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbaren Lichtquellen Blitzlichtquellen sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine mechanische Verschlußeinrichtung zur Steuerung des Projektionszeitpunkts und der Projektionsdauer jedes Projektionsgitters.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsgitter-Einheiten LCD-Paneele sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch zusätzliche, mit der ersten Meßbildkamera synchronisierte und um die Projektionseinrichtung angeordnete Kameras zur Erhöhung der mit einer durch die Projektionseinrichtung projizierten Lichtcodesequenz erfaßbaren Anzahl von Meßpunkten.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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