Strukturoptische Industriekameras

Strukturelle Lichtprojektion: Zunächst wird strukturelles Licht über einen Projektor auf das Zielobjekt projiziert. Strukturelles Licht wird in der Regel von einer Infrarot- oder sichtbaren Lichtquelle ausgestrahlt und wird speziell codiert oder moduliert, z. B. mit einem Raster- oder Fleckmuster. Das projizierte strukturelle Licht erzeugt helle, dunkle oder verformte Muster auf der Oberfläche des Zielobjekts.

Zwei-Auge-Kamera: Während der Projektion eines strukturellen Lichts fotografieren zwei-Auge-Kameraeinrichtungen (in der Regel zwei Kameras) das Zielobjekt gleichzeitig. Beide Kameras befinden sich in einem bestimmten Abstand und simulieren normalerweise den Abstand des menschlichen Auges. Die Kamera erfasst das Muster des strukturellen Lichts, das auf das Zielobjekt projiziert wird, sowie das Aussehen des Zielobjekts.

Bilderfassung: Die Kamera erfasst zwei Bilder, das Bild mit dem linken Auge und das Bild mit dem rechten Auge. In beiden Bildern erzeugt die strukturelle Lichtprojektion Verzerrungen oder Verschiebungen auf dem Zielobjekt, die Tiefeninformationen über das Zielobjekt enthalten.

Bildverarbeitung: Durch die Berechnung der Differenz zwischen den beiden Kameras erfassten Bildern können Tiefeninformationen über die Oberfläche des Zielobjekts abgeleitet werden. In Kombination mit den Unterschieden zwischen dem Muster der strukturellen Lichtprojektion und dem binokulären Bild kann ein dreidimensionales Punktwolkenmodell des Zielobjekts erzeugt werden, d. h. ein dreidimensionales Formenmodell, das aus mehreren Punkten besteht.

Messung und Rekonstruktion: Schließlich können die Form und die Größe des Zielobjekts mit dem erhaltenen 3D-Punktwolkenmodell gemessen, analysiert oder rekonstruiert werden.