Untersuchungen zur Anwendung von Wavelets bei der Mustererkennung in holografischen Interferogrammen

• Applicant: Privatdozent Dr.-Ing. Günther Wernicke
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5280558

In der holographischen zerstörungsfreien Werkstoffprüfung werden Aussagen zur Präsenz von Materialfehlern über die Detektion charakteristischer Teilmuster in holographischen Interferogrammen gewonnen. International werden verschiedene Ansätze verfolgt, die auf eine schnelle und sichere Interpretation der meist komplexen Muster hinzielen. Im Rahmen früherer Forschungsarbeiten konnte nachgewiesen werden, daß die Mannigfaltigkeit der fehleranzeigenden Muster auf fünf Klassen reduziert werden kann. Deren Erkennung ist jedoch aufgrund der bisher angewendeten linienbasierten Verfahren wegen der Ableitung des Linienskeletts sehr aufwendig. Globale Transformationen wie die Fourier-Transformation kommen durch den Verlust der lokalen Zuordnungsfähigkeit nicht in Frage. Bei Wavelet-Transformationen, die seit einigen Jahren mit Erfolg unter anderem in der Signalverarbeitung Anwendung finden, werden dagegen die lokalen Eigenschaften des Signals berücksichtigt. Das wird erreicht, indem eine fast beliebig wählbare Funktion, das Wavelet, verschoben und gestaucht und zur Analyse mit dem Signal korreliert wird. Dabei unterscheidet man zwischen der kontinuierlichen Wavelet-Transformation, die sich mit Hilfe der Fourier-Transformation berechnen läßt, und der diskreten Wavelet-Transformation, die für spezielle Wavelets benutzt werden kann und sich durch einen sehr schnellen Algorithmus auszeichnet. Für beide Transformationen können Methoden der diffraktiven Optik zur Implementierung genutzt werden, was zu einer deutlichen Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit führt. Ziel des Vorhabens ist es, die in vorherigen Projekten gezeigte Eignung der Kombination von digitalen und optischen Wavelet-Transformationen für die Fehleranalyse in Interferenzmustern in einem digital-optischen Hybridsystem zusammenzuführen und in einem interferometrischen Aufbau unter Echt-Zeit-Bedingungen zu untersuchen und zu optimieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr.-Ing. Karl-Edmund Elßner