Methoden der 3D-Vermessung von Oberflächen

Leitfaden zur Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 16)

Beitrag 4: Methoden der 3D-Vermessung von Oberflächen

Autor: Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB

Trennung von Reflektanz und Relief einer Oberflächer
© Fraunhofer IOSB

Durch Variieren der Beleuchtungseinrichtung lässt sich Reflektanz vom Relief der Oberfläche trennen

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Eine wesentliche Eigenschaft von Objekten ist die räumliche Gestalt ihrer Oberfläche, die sich optisch auf vielfältigen Wegen gewinnen lässt. In diesem Beitrag werden Methoden auf der Grundlage der geometrischen Optik dargestellt, welche die makroskopische Gestalt der Oberfläche erfassen können. Für die Wiedergabe der mikroskopischen Oberflächeneigenschaften geeignete Methoden werden in den Beiträgen 5 und 6 vorgestellt.

Die Inspektion der räumlichen Gestalt kann mehreren Zielsetzungen dienen:

Messung geometrischer Eigenschaften: Ein Objekt soll auf bestimmte geometrische Kenngrößen, z. B. Länge, Ebenheit etc. untersucht werden. Hierbei ist meist auch eine Quantifizierung der Inspektionsgüte oder -sicherheit gewünscht, etwa in Form einer Messunsicherheit.

Analyse der räumlichen Oberflächenstruktur mit Methoden der Texturanalyse: Die als Ergebnis eines Inspektionsvorgangs erhaltene räumliche Struktur einer Oberfläche kann als Textur interpretiert werden und ist dann mittels Methoden der Texturanalyse inspizierbar.

Detektion räumlicher Defekte: Signifikante Abweichungen der geometrischen Eigenschaften oder der Textur von gewünschten Ausprägungen (dem Gut-Zustand) sollen erkannt werden. Dabei werden meist zunächst quantitative Oberflächenmerkmale gewonnen, die in einem nachfolgenden Klassifikationsschritt bewertet werden.

Den vollständigen Beitrag können Sie im »Leitfaden zur Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung« nachlesen.