DE102010038177B3 - Erfassen eines die Bilder von Punktemustern beeinflussenden Zustands eines Objekts - Google Patents

Erfassen eines die Bilder von Punktemustern beeinflussenden Zustands eines Objekts Download PDF

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Abstract

Bei einem optischen Messverfahren werden aus mindestens einer Blickrichtung (7) auf ein Objekt (1) Bilder mindestens eines zweidimensionalen Punktemusters (5) zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen und mit einem Referenzbild des Punktemusters (5) verglichen, um einen die Bilder des Punktemusters (5) beeinflussenden Zustands das Objekt (1) zu erfassen. Zur Erhöhung der räumlichen Auflösung und/oder der Genauigkeit des Messverfahrens werden zu demselben Zustand des Objekts (1) aus derselben Blickrichtung (7) Bilder unterschiedlicher Punktemuster (5) aufgenommen und mit zugehörigen Referenzbildern verglichen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Messverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und auf eine optische Messvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12.
  • Damit bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Erfassen eines Zustands eines Objekts, der sich auf die Bilder von Punktemustern auswirkt, wenn diese Bilder mit Blickrichtung auf das Objekt aufgenommen werden.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein optisches Messverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der DE 199 42 856 A1 bekannt. Hier wird der Zustand eines Phasenobjekts, der sich auf die Bilder eines durch das Phasenobjekt hindurch aufgenommenen Punktemusters auswirkt, erfasst.
  • Ein weiteres optisches Messverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine zugehörige optische Messvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12 sind aus der DE 103 41 959 A1 bekannt. Hier wird ein Punktemuster auf eine diffus reflektierende Oberfläche aus einer definierten Richtung projiziert und in Bildern der Oberfläche analysiert. Aus der Lage der Punkte in den Bildern wird auf den Verlauf der Oberfläche geschlossen. Dabei kann durch Vergleich der Lage der Punkte mit einem Referenzbild des Punktemusters, das einem bestimmten Verlauf der Oberfläche entspricht, sehr genau auf Deformationen der Oberfläche geschlossen werden. Das Punktemuster kann ein stochastisches Punktemuster sein und bei der Auswertung können statistische Verfahren zur Anwendung kommen, die aus der Particle Image Velocimetry (PIV) grundsätzlich bekannt sind.
  • Ein weiteres optisches Messverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine zugehörige optische Messvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12 sind aus der DE 10 2006 006 876 A1 bekannt. Hier werden Deformationen einer spiegelnden Oberfläche anhand von Deformationen eines Spiegelbilds eines Punktemusters in der spiegelnden Oberfläche erfasst.
  • Aus der DE 36 00 672 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung von Verformung und Bewegung aus Bildern mit projizierten Mustern bekannt. Das Verfahren umfasst die Kombination der Erzeugung einer Verschiebung eines projizierten Musters relativ zum Messobjekt, die Aufnahme und Abspeicherung von Bildern des Messobjekts bei verschiedenen Lagen des Musters und bei verschiedenen Verformungszuständen oder Ortzuständen des Objekts und eine punktweise Berechnung von Verformungs- und Bewegungskomponenten mittels der abgespeicherten Bilder. Die Auswertung der Musteränderung erfolgt mit Hilfe der Moiré-Technik, d. h. das Muster ist ein Linienmuster. In der Moiré-Technik ergibt sich aus der Aufnahme eines einzelnen Bilds des Messobjekts mit dem projizierten Linienmuster noch keine Möglichkeit, die Verformungs- und Bewegungskomponenten des jeweiligen Objekts zu ermitteln. Vielmehr ist hierfür eine Mehrzahl von Bildern des Messobjekts bei verschiedenen Lagen des Musters erforderlich.
  • Aus der US 2010/0158322 A1 sind eine Phasenanalyse-Messvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bekannt, bei der ein Projektor ein optisches Muster auf die Oberfläche eines Messobjekts projiziert. Dann werden mindestens ein erstes und ein zweites Bild der Oberfläche, auf das das optische Muster projiziert wird, aufgenommen. Die Phase des optischen Musters an der Oberfläche wird zwischen dem ersten und dem zweiten Bild durch Bewegen des Projektors relativ zu dem Messobjekt verändert. Auch hierbei handelt es sich um eine Anwendung der Moiré-Technik, und das optische Muster ist entsprechend ein Linienmuster oder genauer ein periodisches Muster mit parallelen Intensitätsmaxima, von dem ein einzelnes Bild auf der Oberfläche nicht ausreicht, um diese zu vermessen.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Messverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12 aufzuzeigen, mit denen die räumliche Auflösung und/oder die Genauigkeit bei der Erfassung des die Bilder der Punktemuster beeinflussenden Zustands des Objekts wesentlich erhöht werden kann.
  • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein optisches Messverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine optische Messvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Messverfahrens und der neuen Messvorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • WEITERER STAND DER TECHNIK
  • In der PIV ist es bekannt, über mehrere Korrelationsfunktionen, die jeweils zu einem PIV-Doppelbild oder einem Paar von nacheinander aufgenommenen PIV-Bildern erstellt wurden, zu mitteln, um statistisch besser abgestützte Ergebnisse zu erzielen (s. Meinhart et al.: ”A PIV Algorithm for Estimating Time-Averaged Velocity Fields” in Journal of Fluids Engineering, Juni 2000, Vol. 122, S. 285–289).
  • Aus der WO 2004/005941 A1 ist es bekannt, aus den Korrelationsfunktionen zu mehreren Paaren von nacheinander aufgenommenen PIV-Bildern auf die Strömung in einem nur einem Pixel einer Kamera, mit der die Bilder aufgenommen wurden, entsprechenden Volumen zu schließen.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, die statistische Auswertbarkeit von PIV-Doppelbildern dadurch zu erhöhen, dass das Blickfeld einer Kamera zwischen den beiden Teilaufnahmen eine PIV-Doppelbilds definiert verschoben wird, so dass die einander zugehörigen Bilder einzelner Partikel einen definierten Grundversatz aufweisen (Delnoij et al.: ”Ensemble correlation PIV applied to bubble plumes rising in a bubble column” in Chemical Engineering Science 54 (1999) 5159–5171).
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem neuen optischen Messverfahren werden zu demselben Zustand des Objekts aus derselben Abbildungsrichtung nacheinander Bilder unterschiedlicher stochastischer Punktemuster aufgenommen und mit zugehörigen Referenzbildern verglichen. Mit der Aufnahme jedes zusätzlichen Bilds eines stochastischen Punktemusters wächst die Menge an Informationen über den Zustand des Objekts. Dies beruht darauf, dass Verschiebungen von Punkten, die unterschiedliche Relativlagen zu dem Objekt aufweisen, beobachtet werden, Insoweit erfolgt eine Art Abtastung des jeweiligen Objekts.
  • Vorzugsweise werden zu demselben Zustand des Objekts aus derselben Abbildungsrichtung mindestens vier, noch mehr bevorzugt mindestens 9 und am meisten bevorzugt mindestens 16 Bilder unterschiedlicher Punktemuster aufgenommen und mit zugehörigen Referenzbildern verglichen. Ohne Berücksichtigung systematischer Fehlern und der Grenzen der Graustufenauflösung der verwendeten Kamera(s) ist bei gegebener räumlicher Auflösung eine Genauigkeitserhöhung bei dem neuen optischen Messverfahren um einen Faktor sqrt(N) erreichbar, wobei N die Anzahl der verschiedenen Punktemuster ist.
  • Es versteht sich, dass das neue optische Messverfahren auch stereoskopisch durchgeführt werden kann, indem Bilder jedes Punktemusters aus mindestens zwei Blickrichtungen aufgenommen werden.
  • Die unterschiedlichen Punktemuster können nicht nur unterschiedliche Punktlagen sondern auch unterschiedliche Punktdichten aufweisen. Dies ist aber keinesfalls grundsätzlich bevorzugt. Vielmehr können alle unterschiedlichen Punktemuster vorzugsweise eine gleiche Punktdichte aufweisen, wie sie für die Auswertung der Bilder des Punktemusters optimal ist.
  • Mehrere oder gar alle der unterschiedlichen Punktemuster können bei dem neuen Messverfahren auf einem selben Punktemuster basieren, das in unterschiedlichen Relativlagen zu der Blickrichtung angeordnet wird, um die unterschiedlichen Punktemuster auszubilden. D. h., die unterschiedlichen Punktmuster können sich ausschließlich in einem definierten Versatz ihrer Punkte unterscheiden.
  • Die stochastischen Punktemuster können mit den zugehörigen Referenzbildern durch statistische Verfahren verglichen und beispielsweise unter Berechnung von Korrelationsfunktionen ausgewertet werden. Diese Vergleichsergebnisse zu den Bildern der unterschiedlichen Punktemuster mit den Referenzbildern der zugehörigen Punktemuster können, z. B. durch einfache Addition oder Mittelung, für denselben Zustand des Objekts zusammengefasst werden.
  • Die Bilder der Punktemuster sind vorzugsweise Graustufenbilder, die die volle Intensitätsauflösung der zum Aufnehmen der Bilder verwendeten Kamera ausnutzen und für ihre Auswertung zur Verfügung stellen.
  • Bei dem neuen Messverfahren können die unterschiedlichen zweidimensionalen Punktemuster auf eine diffus reflektierende Oberfläche projiziert werden, dabei kann die Oberfläche direkt das Objekt sein, dessen Verformungszustand nach einem aus der DE 103 41 959 A1 bekannten Verfahren erfasst wird. Das Objekt kann aber auch ein vor den unterschiedlichen zweidimensionalen Punktemustern angeordnetes Phasenobjekt sein, dessen Zustand gemäß der DE 199 42 856 A1 erfasst wird. Weiterhin ist es möglich, dass Spiegelbilder der unterschiedlicher zweidimensionalen Punktemuster in einer spiegelnder Oberfläche aufgenommen werden, die das Objekt ist, dessen Verformungszustand gemäß der DE 10 2006 006 876 A1 erfasst wird.
  • Die neue optische Messvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Darstellungseinrichtung unterschiedliche zweidimensionale stochastische Punktemuster auf einer Oberfläche darstellt oder auf die Oberfläche projiziert, während das Objekt in demselben Zustand ist, dass die Kamera zu demselben Zustand des Objekts aus derselben Blickrichtung Bilder der unterschiedlichen Punktemuster aufnimmt und dass eine Auswerteeinrichtung zu demselben Zustand des Objekts aus derselben Blickrichtung aufgenommene Bilder der unterschiedlichen Punktemuster mit zugehörigen Referenzbildern vergleicht und diese Vergleichsergebnisse zusammenfasst. Dabei kann die Darstellungseinrichtung eine Verlagerungsrichtung aufweisen, um basierend auf einem selben Punktemuster die unterschiedlichen Punktemuster auf der Oberfläche darzustellen oder auf diese zu projizieren.
  • Weiterhin kann eine Triggereinrichtung zur Synchronisation der Darstellungseinrichtung und der Kamera mit einer bestimmten Phasenlage eines periodischen Vorgangs als demselben Zustand des Objekts vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine phasenstarre Mittelung der Vergleichsergebnisse zwischen den Bildern der einzelnen Punktemuster und den zugehörigen Referenzbildern ermöglicht. Bei statischen Objekten kann eine direkte (zeitliche) Mittelung erfolgen.
  • Statt der Verlagerungseinrichtung kann die Darstellungseinrichtung z. B. auch einen direkt zur Darstellung bzw. Projektion unterschiedlicher Punktemuster ansteuerbaren Bildschirm oder Projektor aufweisen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile von erfindungsgemäßen Ausführungsformen zwingend erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
  • 1 skizziert ein erfindungsgemäßes BOS-Verfahren;
  • 2 skizziert ein erfindungsgemäßes PROPAC-Verfahren; und
  • 3 skizziert ein erfindungsgemäßes REPAC-Verfahren.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Das in 1 skizzierte BOS (Background Oriented Schlieren)-Verfahren entspricht grundsätzlich dem, was in der DE 199 42 856 A1 offenbart ist. Ein Zustand eines Phasenobjekts 1, hier einer aus einer Düse 2 austretende Gasströmung 3, wird bezüglich der von ihm verursachten Druckverteilung und den hieraus resultierenden Dichtegradienten dadurch erfasst, dass Bilder eines auf einen Bildschirm 4 dargestellten Punktemusters 5 durch das Phasenobjekt 1 hindurch mit einer Kamera 6 aufgenommen werden. Diese Bilder werden mit Referenzbildern des Punktemusters 5 verglichen, bei denen es sich um Bilder des Punktemusters 5 ohne das Phasenobjekt 1 oder um Bilder des Punktemusters 5 handeln kann, die durch ein bekanntes Phasenobjekt 1 mit definierten Druckgradienten hindurch aufgenommen wurden. Erfindungsgemäß werden auf dem Bildschirm 4 nacheinander unterschiedliche Punktemuster 5 dargestellt. Von jedem dieser Punktemuster 5 wird durch das Phasenobjekt 1 hindurch ein Bild mit der Kamera 6 aus einer selben Blickrichtung 7 aufgenommen und mit dem jeweils zugehörigen Referenzbild des Punktemusters 5 verglichen. Diese Vergleichsergebnisse werden anschließend zusammengefasst. Der Bildschirm 4 kann ein hochauflösender LCD-Bildschirm sein, der die unterschiedlichen Punktemuster 5 in Form unterschiedlicher stochastischer Punktemuster während desselben Zustands des Phasenobjekts 1 nacheinander darstellt.
  • 2 skizziert ein grundsätzlich aus der DE 103 41 959 A1 bekannte PROPAC (Projected Pattern Correlation)-Verfahren, bei dem mit einem Projektor 8 Punktemuster auf eine diffus reflektierende Oberfläche 9 projiziert werden, von denen die Kamera 6 Bilder in der Blickrichtung 7 aufnimmt. Die Oberfläche 9 ist hier selbst das Objekt 10, dessen Zustand von Interesse der Verlauf der Oberfläche 9 ist. Dabei kann es sich um den absoluten Verlauf der Oberfläche 9 oder um Abweichungen der Oberfläche 9 von einer Referenzoberfläche handeln. Im letzteren Fall entsprechen die Referenzbilder, mit denen die Bilder des Punktemusters 5 verglichen werden, dieser Referenzoberfläche, Der Projektor 8 projiziert auf dieselbe Oberfläche 9 nacheinander unterschiedliche Punktemuster, indem seine Projektionsrichtung 11 in diskreten Schritten in Richtung der Schwenkpfeile 12 verschwenkt oder in Richtung der Verschiebepfeile 13 verschoben wird. D. h., die verschiedenen Punktemuster 5 basieren alle auf demselben Punktemuster, sind aber insoweit unterschiedlich, als dass sie eine unterschiedliche Orientierung zu der Blickrichtung 7 der Kamera 6 aufweisen. Hierdurch ergibt sich in den unterschiedlichen Bildern, die in der Blickrichtung 7 mit der Kamera 6 aufgenommen werden, und deren Vergleich mit den zugehörigen Referenzbildern ein stetiger Zuwachs an Informationen über den Verlauf der Oberfläche 9 in grundsätzlich derselben Weise wie durch unterschiedliche Punktemuster 5, die in derselben Projektionsrichtung 11 auf die Oberfläche 9 projiziert werden.
  • 3 skizziert ein REPAC (Reflected Pattern Correlation)-Verfahren, wie es grundsätzlich aus der DE 10 2006 006 876 A1 bekannt ist. Hier wird mit der Kamera 6 in der Blickrichtung 7 ein Spiegelbild 14 des Punktemusters 5 abgebildet, das sich in einer spiegelnden Oberfläche 15 des Objekts 10 spiegelt, deren Verformungszustand hier von Interesse ist. Das Punktemuster 5 wird auf einem transluzenten Schirm 16 mittels eines den Schirm 16 von hinten beleuchtenden Projektors 8 dargestellt. Dabei ist der Projektor 8 hier ein digitaler Projektor, um nacheinander unterschiedliche Punktemuster 5 auf dem Schirm 16 darzustellen, damit die Kamera 6 zu jedem dieser unterschiedlichen Punktemuster 5 ein Bild des zugehörigen Spiegelbilds 14 aufnehmen kann, das anschließend in einer hier nicht dargestellten Auswerteeinrichtung mit dem jeweils zugehörigen Referenzbild verglichen wird. Bei den Referenzbildern kann es sich auch hier um Referenzbilder handeln, die dem Spiegelbild 14 des zugehörigen Punktemusters 5 bei einem definierten Verlauf der reflektierenden Oberfläche 15 entsprechen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Phasenobjekt
    2
    Düse
    3
    Gasströmung
    4
    Bildschirm
    5
    Punktemuster
    6
    Kamera
    7
    Blickrichtung
    8
    Projektor
    9
    Oberfläche
    10
    Objekt
    11
    Projektionsrichtung
    12
    Schwenkpfeil
    13
    Verschiebepfeil
    14
    Spiegelbild
    15
    Oberfläche
    16
    Schirm

Claims (14)

  1. Optisches Messverfahren, bei dem aus mindestens einer Blickrichtung (7) auf ein Objekt (1, 10) Bilder mindestens eines zweidimensionalen stochastischen Punktemusters (5) zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen und mit einem Referenzbild des stochastischen Punktemusters (5) verglichen werden, um einen die Bilder des Punktemusters (5) beeinflussenden Zustand des Objekts (1, 10) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass zu demselben Zustand des Objekts (1, 10) aus derselben Blickrichtung (7) Bilder unterschiedlicher stochastischer Punktemuster (5) aufgenommen und mit jeweils zugehörigen Referenzbildern verglichen werden.
  2. Messverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu demselben Zustand des Objekts (1, 10) aus derselben Blickrichtung mindestens 4, vorzugsweise mindestens 9 und am meisten bevorzugt mindestens 16 Bilder unterschiedlicher Punktemuster (5) aufgenommen und mit zugehörigen Referenzbildern verglichen werden.
  3. Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Punktemuster (5) gleiche oder unterschiedliche Punktdichten aufweisen.
  4. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der unterschiedlichen Punktemuster (5) auf einem selben Punktemuster (5) basieren, das in unterschiedlichen Relativlagen zu der Blickrichtung (7) angeordnet wird.
  5. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der unterschiedlichen Punktemuster (5) durch statistische Verfahren mit den Referenzbildern der zugehörigen Punktemuster (5) verglichen werden.
  6. Messverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsergebnisse zu den Bildern der unterschiedlichen Punktemuster (5) mit den Referenzbildern der zugehörigen Punktemuster (5) für denselben Zustand des Objekts (1, 10) zusammengefasst werden.
  7. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der unterschiedlichen Punktemuster (5) Graustufenbilder sind.
  8. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen zweidimensionalen Punktemuster (5) auf eine diffus reflektierende Oberfläche (9) projiziert werden.
  9. Messverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) das Objekt (10) ist, dessen Verformungszustand erfasst wird.
  10. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt ein vor den unterschiedlichen zweidimensionalen Punktemustern angeordnetes Phasenobjekt (1) ist.
  11. Messverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spiegelbilder (14) der unterschiedlichen zweidimensionalen Punktemuster (5) in einer spiegelnden Oberfläche (15) aufgenommen werden, die das Objekt (10) ist, dessen Verformungszustand erfasst wird.
  12. Optische Messvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Darstellungseinrichtung, um zweidimensionale Punktemuster (5) auf einer Oberfläche (9, 15) darzustellen oder auf die Oberfläche (9, 15) zu projizieren, mit mindestens einer Kamera (6), um aus mindestens einer Blickrichtung (7) auf ein Objekt (1, 10) Bilder mindestens eines zweidimensionalen stochastischen Punktemusters (5) zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufzunehmen, und mit einer Auswerteeinrichtung, um ein aufgenommenes Bild mit einem Referenzbild des zugehörigen stochastischen Punktemusters (5) zu vergleichen, um einen die Bilder des Punktemusters (5) beeinflussenden Zustand des Objekts (1, 10) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungseinrichtung, während das Objekt (1, 10) in demselben Zustand ist, unterschiedliche zweidimensionale stochastische Punktemuster (5) auf der Oberfläche (9, 10) darstellt oder auf die Oberfläche (9, 10) projiziert, dass die Kamera (6) zu demselben Zustand des Objekts (1, 10) aus derselben Blickrichtung (7) Bilder der unterschiedlichen Punktemuster (5) aufnimmt und dass die Auswerteeinrichtung zu demselben Zustand des Objekts (1, 10) aus derselben Blickrichtung (7) aufgenommene Bilder der unterschiedlichen Punktemuster (5) mit jeweils zugehörigen Referenzbildern vergleicht.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellungseinrichtung eine Verlagerungseinrichtung aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Triggereinrichtung zur Synchronisation der Darstellungseinrichtung und der Kamera (6) mit einer Phasenlage eines periodischen Vorgangs als demselben Zustand des Objekts vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103257029A (zh) * 2013-05-14 2013-08-21 张征宇 无刀口机构可见光纹影仪系统及其测量方法
EP3001141A1 (de) * 2014-09-17 2016-03-30 Ricoh Company, Ltd. Informationsverarbeitungssystem und informationsverarbeitungsverfahren

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600672A1 (de) * 1986-01-13 1987-07-16 Bernd Dr Breuckmann Rechnergestuetzte ermittlung von verformung und bewegung aus bildern mit projezierten mustern
DE19942856A1 (de) * 1999-09-08 2000-06-21 Gerd E A Meier Hintergrund-Schlierenmeßverfahren
WO2004005941A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-15 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Two-point ensemble correlation method for piv applications
DE10341959A1 (de) * 2003-09-11 2005-05-04 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zum Vermessen einer Oberfläche
DE102006006876A1 (de) * 2006-02-15 2007-08-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer Kontur einer reflektierenden Oberfläche
US20100158322A1 (en) * 2007-08-17 2010-06-24 Renishaw Plc. Phase analysis measurement apparatus and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600672A1 (de) * 1986-01-13 1987-07-16 Bernd Dr Breuckmann Rechnergestuetzte ermittlung von verformung und bewegung aus bildern mit projezierten mustern
DE19942856A1 (de) * 1999-09-08 2000-06-21 Gerd E A Meier Hintergrund-Schlierenmeßverfahren
WO2004005941A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-15 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Two-point ensemble correlation method for piv applications
DE10341959A1 (de) * 2003-09-11 2005-05-04 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zum Vermessen einer Oberfläche
DE102006006876A1 (de) * 2006-02-15 2007-08-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer Kontur einer reflektierenden Oberfläche
US20100158322A1 (en) * 2007-08-17 2010-06-24 Renishaw Plc. Phase analysis measurement apparatus and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103257029A (zh) * 2013-05-14 2013-08-21 张征宇 无刀口机构可见光纹影仪系统及其测量方法
CN103257029B (zh) * 2013-05-14 2016-01-20 张征宇 无刀口机构可见光纹影仪系统及其测量方法
EP3001141A1 (de) * 2014-09-17 2016-03-30 Ricoh Company, Ltd. Informationsverarbeitungssystem und informationsverarbeitungsverfahren

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