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Optische 3D Vermessung

3D Scan Zylinderkopf
Zylinderkopf Original
Die optische 3D Vermessung nutzt die geometrischen Lichtwege, die Laufzeit und die Welleneigenschaften des Lichtes um Objekte zu vermessen. Die besonders erfolgreichen Messverfahren des Lasertracking, Laserscannen (hier link zu Laserscannen einfügen) , des Projektionsscannen (hier link zu Projektionsscannen einfügen) und der Projektionsvermessung bietet 3Dpadelt als Dienstleistungen an.

Lasertracking

Lasertracker der Fa 3Dpadelt im Serviceeinsatz

Beim Lasertracking  werden die Winkelpositionen des ausgesendeten und zurück gestreuten Laserlichtes und die zurückgelegte Weglänge des Lichtes genutzt, um sehr hohe Genauigkeiten bei der Vermessung zu erzielen. Diese liegen im Bereich von wenigen 0,01 mm bei erreichbaren Messabständen bis über 100 m. Damit sind Lasertracker die genauesten Messsysteme zur Erfassung von Messpunkten großer Objekte. Mit durch Lasertrackern eingemessenem 3D Scannen können wir 3D Detailscans höchster Qualität in der auf das Gesamtobjekt bezogenen Lage hochgenau liefern.

Jedes Messsystem liefert eine bestimmte Qualität an Messdaten. Welches Messsystem wir einsetzen entscheiden wir immer anhand Ihrer konkreten Fragestellung, der Erreichbarkeit der zu vermessenden Flächen und der gewünschten Vollständigkeit der Messungen. Mögliche Automatisierungen bei Serienmessungen werden ebenfalls berücksichtigt.
So ist die Erfassung voneinander entfernter oder bandartiger Flächenbereiche manchmal mit Laserscannern besser zu bewerkstelligen und die höchst genaue Erfassung  größerer Flächen
Projektionsscannern günstiger. Kleine Objekte aus gut wenig absorptivem Material lassen sich oft gut mit Computertomographen erfassen.

Projektions 3D Scanner

Strefienlichtscannen mit automatischem Drehteller

3D Scanner auf der Basis der Streifenlichtprojektion sind hochgenaue optische Messsysteme.
Von einer Einheit werden nacheinander eine Vielzahl codierter Muster auf die Objektoberfläche projiziert.  Eine winklig dazu angeordnete Kamera nimmt durch die Geometrie des Objektes verzerrte Bilder auf. Die genaue räumliche Anordnung von Projektor und Kamera ist aus Kalibierungsmessungen bekannt. Ein Computer wertet die Bilderfolge aus und ermittelt  daraus die räumliche Lage von Millionen von Oberflächenpunkten gleichzeitig. Dadurch können in einem 3D Scan bis zu 16 Millionen Oberflächenpunkte einer Ansicht gleichzeitig vermessen werden. Es wird eine sehr hohe Flächendichte von Messpunkten erzeugt, die es ermöglicht, auch kleinste Oberflächendetails  gernau zu erfassen. Das Objekt wird gescannt, indem so viele 3D Scans angefertigt werden, bis die Oberfläche vollständig erfasst ist. Das Objekt kann überall dort optisch vermessen  werden, wo  sich die Lichtwege von Projektor und Kamera treffen. In Abschattungsbereichen oder hintergriffigen Flächenbereichen können Datenlücken verbleiben.  Die 3D Scans aus den unterschiedlichen Ansichten werden anschließend in ein gemeinsames Koordinatensystem transformiert. Das Ergebnis  ist eine
Oberflächenbeschreibung des Objektes, die standartmäßig im STL Format ausgegeben wird.

Laserscanner


Streifenlichtscanner auf Stativ und Laserscanner auf Messarm

Beim Laserscanner wird ein Laserstrahl auf das Objekt gesendet und die Auslenkung des Winkels sowie die Weglänge des Lichtes bis zum Auftreffen aus einen Sensor gemessen. Beim Auftreffen des Laserstrahles auf die Objektoberfläche wird jeweils ein Punkt vermessen. Ein 3D Scan entsteht, indem der Laserstrahl sehr schnell ausgelenkt wird und in einer hohen Frequenz Messpunkte ausgelesen werden. Dabei muss der Messkopf jeweils so vor dem Objekt stehen, dass  optimale Abbildungsbedingungen herrschen. Die Lage des Messkopfes wird durch ein Trackingsystem ermittelt. Somit entsteht aus einer Fülle von Einzelscans wiederum der Gesamtscan.
Als Trackingsysteme kommen Messarme, Lasertracker und photogrammetrische Trackingsysteme zum Einsatz.

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