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1. WO2005059470 - VERFAHREN ZUR DYNAMISCHEN, DREIDIMENSIONALEN ERFASSUNG UND DARSTELLUNG EINER OBERFLÄCHE

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Verfahren zur dynamischen, dreidimensionalen
Erfassung und Darstellung einer Oberfläche (1) mit einem Projektionssystem, bei dem ein zeitlich
konstantes Muster (2) mit einem Projektor des
Projektionssystems unter einer Projektionsrichtung auf die Oberfläche (1) projiziert wird, ein erstes Einzelbild der Oberfläche (1) mit dem darauf
projizierten Muster (2) aus einer von der
Projektionsrichtung unterschiedlichen Erfassungsrichtung mit einem Bildaufnehmer (5) des
Projektionssystems aufgezeichnet wird und aus dem ersten Einzelbild mittels Triangulation erste 3D- Punkte der Oberfläche (1) bestimmt und zu einem
Bild (6) verarbeitet werden,
wobei jeweils während oder nach einer Relativbewegung zwischen der Oberfläche (1) und einem den Projektor und den Bildaufnehmer (5) zumindest zum Teil tragenden Scankopf (11) ein oder mehrere
weitere Einzelbilder der Oberfläche (1) mit dem darauf projizierten Muster (2) erfasst und zur
Bestimmung von weiteren 3D-Punkten der Oberfläche (1) ausgewertet werden, die ersten und weiteren
3D-Punkte registriert werden und das Bild (6) mit den weiteren 3D-Punkten ergänzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Muster (2) ein Schwarzweiß- oder
Graustufen-Muster eingesetzt wird, das dem
Projektionssystem vor einem anfänglichen
Kalibrierungsschritt nicht bekannt ist, bei dem eine Kalibrierung des Projektors durch Projektion des Musters (2) auf in Lage und Orientierung
bekannte Projektionsebenen erfolgt, wobei ein mit dem Bildaufnehmer (5) aufgezeichnetes Projektions- bild des Musters (2) auf eine der bekannten
Projektionsebenen als Basisbild für die Auswertung der Einzelbilder dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Muster (2) mittels einer Maske,
insbesondere eines Diapositivs (4) , auf die
Oberfläche (1) projiziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Muster (2) mit einer extern triggerbaren Blitzlichtquelle, insbesondere einem Stroboskop, auf die Oberfläche (1) projiziert wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Muster (2) ein Feld mit weißem Rauschen eingesetzt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bild (6) in Echtzeit visualisiert und mit den weiteren 3D-Punkten ergänzt wird.

Verfahren nach Anspruch 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weiteren Einzelbilder mit einer Bildaufnahmefrequenz aufgezeichnet werden, welche Benutzerinteraktion ermöglicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Bestimmung der 3D-Punkte eine
Zuordnung von Musterbereichen im jeweiligen
Einzelbild zu Musterbereichen im Basisbild mittels eines Suchalgorithmus erfolgt, der die Muster- bereiche identifiziert.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Suchalgorithmus eine Kreuzkorrelation, eine SSD-Korrelation oder eine Least-Squares- Korrelation zwischen den Musterbereichen
durchführt .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Registrierung der weiteren 3D-Punkte mit einem schnellen ICP-Algorithmus erfolgt.