Adaptive Laser-Triangulationsmesstechnik
- Autor:innen:
- Reihe:
- Berichte aus dem imr, Band 01/2026
- Verlag:
- 2026
Zusammenfassung
In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines adaptiven Laser-Triangulationsmesssystems beschrieben. Darüber hinaus werden grundlegende Konzepte zur Kalibrierung und Messung mit adaptiver Triangulationsmesstechnik vorgestellt. Das entwickelte adaptive Messsystem dient zur Bestimmung des Innendurchmessers von zylindrischen Geometrien mit einem Durchmesser von 800mm bis 3500mm. Es besteht aus einem Sensorkopf und einer Rotationsbasis. Im Sensorkopf befinden sich die Triangulationsmesstechnik und die Aktorik zur Einstellung des Arbeitsabstandes. Die Adaption des Systems erfolgt über die Fokussierung der Kamera und die Positionierung der Laserprojektion auf den optimalen Arbeitsabstand über eine Piezo-Rotationsachse. Die Rotationsbasis ermöglicht die Drehung des Messkopfes zur Erfassung des Innendurchmessers. Da ein adaptives Messsystem nicht mit den Methoden eines statischen Triangulationssystems kalibriert werden kann, werden erweiterte adaptive Kalibrierverfahren entwickelt, die die Justage der Komponenten berücksichtigen. Anstelle einer statischen Kamerakalibrierung werden die Kameraparameter und die extrinsische Lage des Kamerahauptpunktes in Abhängigkeit von der Fokuslage beschrieben. In einer Parameterstudie werden geeignete Kalibrierverfahren und Verzeichnungsmodelle ausgewählt. Zur Bestimmung der Laserprojektion in Abhängigkeit von der Position der Piezodrehachse werden zwei entwickelte Kalibrierverfahren erläutert. Dabei werden die Positionen aller beteiligten Komponenten durch numerische Optimierung bestimmt. Weiterhin wird ein bildbasiertes Verfahren zur Kompensation des Positionsfehlers der Rotationsachse vorgestellt. Abschließend werden die Ergebnisse der Referenzmessungen im Feldversuch und der Evaluation im Laborversuch präsentiert.
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Bibliographische Angaben
- Auflage
- 1/2026
- Copyrightjahr
- 2026
- ISBN-Print
- 978-3-690-30192-3
- ISBN-Online
- 978-3-69030-199-2
- Verlag
- TEWISS, Garbsen
- Reihe
- Berichte aus dem imr
- Band
- 01/2026
- Sprache
- Deutsch
- Seiten
- 217
- Produkttyp
- Monographie
Inhaltsverzeichnis
- Danksagung Kein Zugriff
- Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
- Abbildungsverzeichnis Kein Zugriff
- 1.1 Motivation und Zielsetzung Kein Zugriff
- 1.2 Gliederung der Arbeit Kein Zugriff
- 2.1 Optimierungsverfahren Kein Zugriff
- 2.2 Kameras Kein Zugriff
- 2.3 Triangulation Kein Zugriff
- 3.1 Optische Topografie- und Geometriemessverfahren im Vergleich Kein Zugriff
- 3.2 Aktuelle Entwicklungen Kein Zugriff
- 4.1 Time-of-Flight-Multisensor Kein Zugriff
- 4.2 Omnidirektionales Laser-Triangulationssystem Kein Zugriff
- 4.3 Multikamera-Laser-Triangulationssystem mit Scheimpfluganordnung Kein Zugriff
- 5.1 Auslegung Kein Zugriff
- 5.2 Aufbau des Triangulationssystems Kein Zugriff
- 6.1 Segmentierung und Umgebungslichtkompensation Kein Zugriff
- 6.2 Liniendetektion Kein Zugriff
- 7.1 Auswahl eines geeigneten Kalibrierkörpers Kein Zugriff
- 7.2 Kalibrierung der fokussierbaren Kamera Kein Zugriff
- 7.3 Kalibrierung der Laserprojektion Kein Zugriff
- 7.4 Hand-Auge-Kalibrierung der Rotationsachse Kein Zugriff
- 8.1 Grundlegender Messablauf Kein Zugriff
- 8.2 Felderprobung des Sensors Kein Zugriff
- 9.1 Einfluss des adaptierten Arbeitsabstandes Kein Zugriff
- 9.2 Evaluierung der Antastabweichung Kein Zugriff
- 10.1 Ausblick Kein Zugriff
- Literatur Kein Zugriff Seiten 167 - 188
- A.1 Mahr OMS 554 HA Kein Zugriff
- Anhang B Zusätzliche Parameterverläufe der Kamerakalibrierung Kein Zugriff Seiten 193 - 198
