Optische Signalvorverarbeitung in der Spektroskopie und 3D-Messtechnik
- Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Miro Taphanel
- Projektgruppe:
Sichtprüfsysteme
Projektbeschreibung
Das Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Problematik, dass eine Vielzahl von optischen Messprinzipien zu langsam ist, um den Geschwindigkeitsanforderungen der Qualitätssicherung gerecht zu werden. Dabei wird ein breiter Anwendungsbereich betrachtet, von der schnellen Erfassung der 3D-Oberflächentopographie von Halbzeugen in der Produktion, bis zur Erkennung spektraler Signaturen in der Materialiensortierung. Grundlage dieses Projekts ist die Erkenntnis, dass der Flaschenhals heutiger Messprinzipien durch die Auslesegeschwindigkeit der verwendeten Sensoren gegeben ist. Ziel ist neue Messprinzipien zu erforschen, die eine deutliche Steigerung der Messgeschwindigkeit versprechen. Methodisch wird dabei untersucht, wie Teile der Signalverarbeitung in die Optik integriert werden können. Licht, welches dabei vom Sensor in ein digitales Signal umgewandelt wird, kann dann als ein Ergebnis einer optischen Signalvorverarbeitung interpretiert werden. Durch geschickte Anwendung dieser Idee reduziert sich das Messdatenaufkommen, was zur Steigerung der Messgeschwindigkeit ausgenutzt wird. Die Forschung findet in enger Kooperation mit der Abteilung Sichtprüfsysteme SPR des Fraunhofer Instituts IOSB statt. Neben der wissenschaftlichen Aufarbeitung können in diesem Verbund die neuen Messprinzipien bis zur Marktreife entwickelt werden, so dass eine praxisgerechte Evaluierung möglich ist.
Titel | Autoren | Quelle |
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Application of DOE in confocal microscopy for surface measurement | Li, Z.; Taphanel, M.; Längle, T.; Beyerer, J. | Photonics and Education in Measurement Science 2019, Bd. 11144, S. 254 -- 261, SPIE, 2019. |
Proceedings of the 2017 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory | Beyerer, J.; Pak, A.; Taphanel, M. (Hrsg.) | Karlsruher Schriften zur Anthropomatik / Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme, Karlsruher Institut für Technologie ; Fraunhofer-Inst. für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe, Bd. 34, KIT Scientific Publishing, Karlsruhe, 2018. |
Programmable light source based on an echellogram of a supercontinuum laser | Luo, D.; Taphanel, M.; Längle, T.; Beyerer, J. | Applied Optics 56 Nr. 8, S. 2155-3165, OSA, 2017. |
Optical unmixing using programmable spectral source based on DMD | Luo, D.; Bauer, S.; Taphanel, M.; Längle, T.; León, F. P.; Beyerer, J. | Proceedings of SPIE Next-Generation Spec, S. 98550P-98550P-9, SPIE, 2016. |
An efficient heuristical Bayesian optimization approach for a multispectral camera | Taphanel, M.; Beyerer, J. | tm Technisches Messen 82 Nr. 2, S. 94-101, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2015. |
Multiplex acquisition approach for high speed 3D measurements with a chromatic confocal microscope | Taphanel, M.; Zink, R.; Längle, T.; Beyerer, J. | SPIE 9525, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX, S. 95250Y-95250Y, 2015. |
Chromatisch konfokale Trinagulation | Taphanel, M. | Leitfaden zur optischen 3D-Messtechnik Nr. 14, S. 39-41, Fraunhofer Verlag, Stuttgart, 2014. |
Optimale Interferenzfilter für die chromatisch konfokale 3D Messtechnik im Sinne von Bayes | Taphanel, M.; Beyerer, J. | XXVIII. Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e.V., Shaker, 2014. |
Impact of Thin Film Fabrication to the Optimization Process of a Multispectral Chromatic Camera | Taphanel, M.; Beyerer, J.; Rademacher, D. | OIC-Optical Interference Coatings, Optical Society of America, 2013. |
Speed-up Chromatic Sensors by Optimized Optical Filters | Taphanel, M.; Hovestreydt, B.; Beyerer, J. | Proc. SPIE 8788, Optical Measurement Systems for Industrial Inspection VIII, S. 87880S–87880S-10, 2013. |
Physikalisch motivierte mehrdimensionale Farbraumtransformation | Taphanel, M.; Beyerer, J. | Tagungsband 18.Workshop Farbbildverarbeitung, 2012. |
Fast 3D in-line sensor for specular and diffuse surfaces combining the chromatic confocal and triangulation principle | Taphanel, M.; Beyerer, J. | 2012 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings (I2MTC 2012) , S. 1072 -1077, 2012. |
Materialidentifikation mittels optisch realisierter Kreuzkorrelation der Reflektanzspektren | Taphanel, M.; Gruna, R.; Beyerer, J. | tm - Technisches Messen 79 Nr. 4, S. 202-209, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2012. |
Unsupervised Discovery of Object Classes in 3D Outdoor Scenarios | Moosmann, F.; Sauerland, M. | IEEE International Conference on Computer Vision Workshops Proceedings, S. 1038-1044, 2011. |
Materialidentifikation mittels optisch realisierter Kreuzkorrelation der Reflektanzspektren | Sauerland, M.; Gruna, R.; Beyerer, J. | Puente León, F.; Beyerer, J. (Hrsg.), Tagungsband des XXV. Messtechnisches Symposiums, S. 91-102, Shaker, 2011. |