Laseroptische 3D-Konturerfassung

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als Wissenschaftlicher Mitar beiter am Institut fUr Nachrichtenverarbeitung der Universitat-Gesamthochschule -Siegen. Herrn Prof. Dr. -Ing. R. Schwarte gebiihrt mein besonderer Dank fUr die Anregung zu dieser Arbeit und fUr die Unterstiitzung bei ihrer DurchfUhrung. Ebenso mochte ich mich an dieser Stelle bei Herrn Prof. Dr. -Ing. G. Ries fUr seine zahl reichen wertvollen Hinweise und fUr die Ubernahme des Korreferates bedanken. Mein Dank gilt weiterhin Herrn Prof. Dr. sc. techno K. Hinrichs fUr die Ubernahme des Vorsitzes der Priifungskomission. Meinen Kollegen I. Aller, V. Baumgarten, R. Danel, W. Graf, K. Hartmann, F. Heuten, F. Klaus, R. Klein, J. Klicker, D. Ley, A. Li, O. Loffeld, L. Shi, L. Tran Duc, D. Wang, Q. You bin ich fUr die vielen fachlichen Gesprache sehr dankbar. Mein besonderer Dank gilt auch den Herren W. Twelsiek und R. Wurmbach fUr ihre Un terstiitzung bei der DurchfUhrung der Messungen. Bei Frau M. Pufahl mochte ich mich fUr ihre Hilfe bei den Schreibarbeiten bedanken. Bedanken mochte ich mich auch bei den Studentischen Hilfskraften E. Benfer, H. Fi scher und A. Grebe fUr ihre Miihe bei der DurchfUhrung der Messungen und ihre Hilfe bei der Anfertigung und Beschriftung der Zeichnungen. Nicht verges sen mochte ich auch, den zahlreichen Studien-und Diplomarbeitern zu dan ken, deren Arbeiten ich mitbetreut habe, und die durch ihr Engagement und ihre Ergeb nisse viele Teilaspekte zu meiner Arbeit beigetragen und mir sehr viel Einzelarbeit abge nommen haben.

1. Das Sensorsystem für die 3D Konturerfassung. - 1. 1 Aufgaben des Sensorrechners. - 1. 2 Beschreibung der Scaneinheit. - 1. 3 Beschreibung des Abstandssensors. - 2. Das Simulationsmodell des Sensorsystems. - 2. 1 Motivation für das Simulationsmodell. - 2. 2 Modellierung der zu vermessenden Kontur. - 2. 3 Modellierung der elektronischen Komponenten. - 2. 4 Modellierung der Glasfaseroptik. - 2. 5 Modellierung der Spiegeloptik. - 2. 6 Durchrechnung der Spiegeloptik. - 2. 7 Ebenes Simulationsmodell. - 2. 8 Simulation weiterer Linsensysteme. - 3. Systemtheoretische Beschreibung der 3D Konturerfassung nach dem Laserpulslaufzeitverfahren. - 3. 1 Lichtflecke als Abtastapertur. - 3. 2 Synthese des Empfangssignals. - 3. 3 Gewinnung der Konturinformation aus dem Empfangssignal. - 3. 4 Fehlerbehandlung. - 3. 5 Simulationsbeispiele. - 3. 6 Meßbeispiel. - 3. 7 Systemtheoretische Beschreibung weiterer Sensorsysteme. - 4. Die Konturrestauration. - 4. 1 Das inverse Problem. - 4. 2 Das Adaptive Least Squares Verfahren. - 4. 3 Räumlich und zeitlich lineare Beschreibung der Konturvermessung. - 4. 4 Zeitlich lineare, räumlich nichtlineare Beschreibung der Konturvermessung. - 4. 5 Allgemeine Beschreibung der Konturvermessung. - 4. 6 Simulationsbeispiele. - 4. 7 Meßbeispiel. - 5. Zusammenfassung und Ausblick. - A. Anhang. - A. 1 Berechnung des Strahlengangs durch eine ideale Sammellinse.