Adaptive illumination for microscopic optical topometry

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans J. Tiziani
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5339702

In der optischen Messtechnik kommt der Beleuchtung eine Schlüsselstellung zu. Erst eine adäquate Ausleuchtung der Messobjekte macht gute Messergebnisse möglich. Darüber hinaus können Objektmerkmale wie Defekte durch angepasste Beleuchtung sichtbar gemacht werden. Im Rahmen dieses Projekts werden, unter Beibehaltung der grundlegenden Konzepte des SFB 514 "Aktive Exploration mittels Sensor-/AktorKopplung für adaptive Mess- und Prüftechnik", solche Techniken entwickelt und die Arbeiten zum Thema "Adaptive Beleuchtung" zu einem Abschluss geführt. Der Schwerpunkt der Arbeiten wird auf drei Themen festgelegt, die für die industrielle Mess- und Prüftechnik von besonderer Relevanz sind: Helligkeits- und Farbanpassung innerhalb einer Messumgebung bei der optischen 3D-Topometrie mittels Streifenprojektion zur Robustifizierung der Mess- und Prüfvorgänge; Auffindung mit Defekten behafteter und defektfreier Bereiche eines Werkstücks, die für eine weitere mikroskopische Untersuchung relevant sind (Grob-zu-FeinStrategie); Vorausberechnung von Beleuchtungszuständen für eine erleichterte Konfiguration und einen schnelleren Soll-Ist-Vergleich. An zentraler Stelle dieses Projekts stehen das aus dem SFB 514 bekannte Prinzip der hierarchischen Regelschleife als Kopplung von Beleuchtung und Kamera und die "Grob-zu-Fein-Strategie" als Ablaufschema von Mess- und Prüfvorgängen. Adaptive Beleuchtung als Teil einer Regelschleife zur Bildaufnahme besteht aus dem Bildaufnahmeprozess als Regler, dem "optimal" belichteten Bild als Sollwert, dem tatsächlich aufgenommenen Bild als Ist-Wert und der Beleuchtungseinrichtung als Stellglied (siehe Abb. 1). Beim Durchlaufen der Beleuchtungsregelschleife wird iterativ die Beleuchtungssituation verbessert, mit dem Ziel, für die Messaufgabe eine optimale Bildaufnahme zu erreichen.

• DFG Programme: Research Grants