Universität Dortmund Seminar 3D-Signalverarbeitung Tiefenmessung II Fakultät für Elektrotechnik...

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Universität Dortmund Seminar „3D-Signalverarbeitung“ Tiefenmessung II Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays Luis Arriaga [email protected]

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Universität Dortmund

Seminar „3D-Signalverarbeitung“

Tiefenmessung II

Fakultät für Elektrotechnik und

Informationstechnik

Lehrstuhl für Kommunikationstechnik

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays

Luis [email protected]

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Seminar „3D-Signalverarbeitung“

Folie 2Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Inhaltsverzeichnis

Interferometrie- Entstehung von Interferenzen- Interferometrie im industriellen Einsatz- Michelson Interferometer- Mach-Zender-Prinzip- Twyman-Green-Interferometer

PMD- Operations Prinzip- Technische Anforderungen

Depth From Focus and Defocus

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Folie 3Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Superpositionsprinzip und Interferenz

Die Amplitude wird größer

Die Amplitude addiert sich zu Null

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Folie 4Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Spektroskopische Untersuchungen

Frequenzmessungen

Geschwindigkeitsmessungen

Wellenlänge

Dichtmessungen

Strömungsmessungen

Diffusionsmessungen

Temperaturmessungen

Brechzahl n

Längenmessungen

Rauheitsmessungen

Winkelmessungen

Schwingungsuntersuchungen

Geschwindigkeitsmessungen

Abstand, bzw. Weg l

Ableitbare MessgrösseMessvariable

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Folie 5Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Michelson-Morley

Gegenseitig Kohärenz StrahleInterferenz durch Amplitude Abteilungen Antireflexschichten

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Folie 6Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Mach-Zender Prinzip

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Folie 7Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Fabry-Perot

Herausfiltern einer Wellenlänge

Zwei planparallelen, teildurchlässigen Spiegeln.

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Folie 8Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Twyman-Green

Optische Weguntershied zwischen Meßstrahlen

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Folie 9Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Time-Of-Flight mit PMD

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Folie 10Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Operations Prinzip

Smart Pixel

a) Einzel Pixel

b) Konstantes Licht

c) Moduliertes Licht

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Folie 11Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Phasen Shift

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Folie 12Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

ACF (Autocorrelation Function)

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Folie 13Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Anforderungen

Spectral Filter, Led BurstSonnenlicht

Scalierbar Pixel GrosseHohe Empfindlichkeit

Kurze Modulation Kanale

Finger Struktur

Hohe Bandbreite

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Folie 14Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

3-Gatter PMD mit finger struktur

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Folie 15Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Pixel Grosse

Kontrast abhängigkeit

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Folie 16Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Sonnenlicht-Spectral Filter, LED Burst

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Folie 17Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Depth From Focus

Bildfläche abstimmen Kameras Eigenschaften Abhängig

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Folie 18Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Schärfe maximieren, um Entfernung zu bestimmen

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Folie 19Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Depth from Defocus

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Folie 20Lehrstuhl fürKommunikationstechnikProf. Dr. Rüdiger Kays

Breite unschärfe b

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Zweideutigkeit und Lösung