3D-Kalibrierung und hochgenaue Vermessung von abbildenden Systemen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Werner Jüptner
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2005 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5446232

Ziel dieses Projektes ist die Verbesserung der Kalibrierung optischer Linsensysteme durch ein vertieftes Verständnis der zugrunde liegenden theoretischen Zusammenhänge - u. a. nit Hilfe hoch auflösender Vermessung der optischen Abbildungseigenschaften. Das ist notwendig, weil die Qualität der mit optischen Messsystemen gemessenen Daten in besonderem Maße von der Bestimmung zugrunde liegender, kalibrierter Modellparameter abhängt, wobei derzeit in der Regel auf Modelle aus der klassischen Photogrammetrie mit Korrekturpolynomen zurückgegriffen wird. Das Verhalten von qualitativ hochwertigen Optiken mit begrenzter Apertur wird mit diesem Ansatz meist hinreichend beschrieben. Für Objektive mit kurzer Brennweite und großer Apertur treten jedoch Artefakte durch nicht- oder überkompensierte Verzeichnungen auf. Des Weiteren werden in den klassischen photogrammetrischen Modellen keine Variabilitäten in der Tiefe erfasst. Gerade bei Verwendung von Objektiven mit kurzer Brennweite hat man aber eine große Schärfentiefe, die zur Nutzbarmachung im kompletten Volumen kalibriert werden muss. Im Laufe der technischen Weiterentwicklung der Messsysteme konnte die Auflösung der Rohdaten stark gesteigert werden, so dass die klassischen photogrammetrischen Parameter der resultierenden Genauigkeit der Rohdatenauflösung nicht mehr gerecht werden. Darum ist es nötig, entweder eine Erweiterung des zugrunde liegenden analytischen Modells oder eine hoch auflösende numerische Beschreibung der Verzeichnungen des Messfeldes zu gewährleisten. Hintergrund dieser Entwicklungen ist das verstärkte Eindringen der optischen 3D-Messtechniken in die produzierende Industrie, mit dem auch die Anforderungen an diese Technik hinsichtlich der Rückführbarkeit ihrer Ergebnisse auf geltende Standards steigen, um reproduzierbar mit gleich bleibend hoher Genauigkeit Objekte prüfen zu können.

• DFG Programme: Research Grants