Phasenmessende Deflektometrie: ein Verfahren zur hochgenauen Vermessung spiegelnder Oberflächen
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Erlangen
Lehrstuhl für Mikrocharakterisierung
2006
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Aufgabenstellung und Zusammenfassung 1
Stand der Wissenschaft und Technik 5
2.1 Stand der Technik - Vergleich verfügbarer Sensoren .... 5
2.1.1 Höhenmessende Verfahren............... 5
2.1.2 Neigungsmessende Verfahren............. 6
2.1.3 Krümmungsmessende Verfahren ........... 10
2.2 Stand der Wissenschaft .................... 12
Messprinzip und Aufbau des PMD-Sensors 15
3.1 Messprinzip........................... 15
3.1.1 Streifenprojektion und Vier-Shift-Algorithmus .... 15
3.1.2 Streifenprojektion in zwei Richtungen........ 19
3.1.3 Bestimmung der Neigung des Objektes........ 20
3.1.4 Höhenabhängigkeit der Neigungsmessung...... 22
3.2 Aufbau des Sensors....................... 23
3.2.1 Streifenprojektor.................... 23
3.2.2 Kamera......................... 27
3.3 Aufbau des PMD-Sensors................... 28
Kalibrierung 31
4.1 Kalibrierung des Projektors.................. 32
4.1.1 Prinzip der Ausgleichsrechnung............ 33
4.1.2 Anwendung der Ausgleichsrechnung auf die PMD . . 33
4.2 Kalibrierung der Kamera ................... 38
4.2.1 Beschreibung der Kalibrierparameter......... 38
4.2.2 Anwendung der Kamerakalibrierung auf die PMD . 41
4.3 Kalibrierung des Gesamtsystems............... 43
5 Physikalische Grenzen der PMD 45
5.1 Grenzen des PMD-Prinzips.................. 45
5.2 Messunsicherheit des Laborgerätes.............. 48
6 Einfluss der Beleuchtung und Aufnahme auf die Messunsicher¬
heit 57
6.1 Messunsicherheit durch Speckle................ 57
6.1.1 Definition des Specklekontrasts............ 57
6.1.2 Specklekontrast beim PMD-Sensor.......... 60
6.2 Messunsicherheit durch Kamerarauschen........... 64
6.2.1 Beschreibung der Kamera-Rauschquellen....... 64
6.2.2 Einfluss des Kamerarauschens auf die Messgenauigkeit 67
6.3 Messunsicherheit durch Nichtlinearität der Kamera..... 69
7 Messgenauigkeit des PMD-Sensors 73
7.1 Wiederholgenauigkeit...................... 73
7.2 Wahl der optimalen Streifenperiode.............. 75
7.3 Messfehler durch Fehlpositionierung des Objekts...... 76
7.3.1 Fehler in der Neigungsberechnung .......... 76
7.3.2 Fehler in der Krümmungsbestimmung........ 81
8 Messergebnisse und Anwendungen 85
8.1 Messung einer präparierten Glasplatte............ 85
8.2 Fehlererkennung an Solarzellen................ 86
8.2.1 Beschreibung der Fehler................ 86
8.2.2 Automatisierte Fehleranalyse............. 89
8.3 Brillengläser........................... 90
8.3.1 Unterdrückung des Rückseitenreflexes........ 91
8.3.2 Geforderte Genauigkeit für die Vermessung von Bril¬
lengläsern ........................ 94
8.3.3 Messung von sphärischen Gläsern........... 97
8.3.4 Messung von asphärischen Gläsern.......... 98
8.4 Fehlerdetektion auf lackierten Karosserien.......... 100
9 Zusammenfassung und Ausblick 105
|
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Inhaltsverzeichnis
Aufgabenstellung und Zusammenfassung 1
Stand der Wissenschaft und Technik 5
2.1 Stand der Technik - Vergleich verfügbarer Sensoren . 5
2.1.1 Höhenmessende Verfahren. 5
2.1.2 Neigungsmessende Verfahren. 6
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Messprinzip und Aufbau des PMD-Sensors 15
3.1 Messprinzip. 15
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4.3 Kalibrierung des Gesamtsystems. 43
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5.1 Grenzen des PMD-Prinzips. 45
5.2 Messunsicherheit des Laborgerätes. 48
6 Einfluss der Beleuchtung und Aufnahme auf die Messunsicher¬
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6.1 Messunsicherheit durch Speckle. 57
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6.2 Messunsicherheit durch Kamerarauschen. 64
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7 Messgenauigkeit des PMD-Sensors 73
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