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2024-11-18T08:05:20Z

Kleinkram

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[[Datei:Telezentrische Linienlaser.jpg|miniatur|Abb. 1: Telezentrischer Linienlaser]]
[[Datei:Lichtschnittsensor.jpg|miniatur|Abb. 2: Schematischer Aufbau eines Lichtschnittsensors]]
Der '''Lichtschnitt''' ist ein Verfahren der optischen 3-D-Messtechnik, das die Vermessung eines [[Höhenprofil]]s entlang einer projizierten Lichtlinie ermöglicht. Es basiert auf dem Prinzip der [[Triangulation (Messtechnik)|Triangulation]]. Ein Lichtschnittsensor besteht aus einem [[Projektor|Linienprojektor]] – meist mit einem [[Linienlaser|Laser]] als Lichtquelle – der eine möglichst schmale und helle Linie auf das Messobjekt projiziert sowie einer elektronischen [[Kamera]], die die Projektion der Linie auf dem Objekt beobachtet. Die Verschiebung der Linie im Kamerabild wird mit den Methoden der [[Photogrammetrie]] in 3-D-Koordinaten umgerechnet. Der ''Lichtschnitt'' ist somit ein Spezialfall der [[Streifenprojektion]]. Für eine parallele Projektion der Laserlinie werden neben dem klassischen [[Linienlaser]] Varianten mit telezentrischer Optik verwendet, um die Nachteile einer divergenten Punktquelle zu kompensieren.

== Bildauswertung ==
<gallery caption="Lichtschnittsensor simuliert mit 3D-Computergrafik">
Datei:Lineintersection with Ambient.jpg|3. Bild am Detektor des Lichtschnittsensors mit Hintergrundbeleuchtung
Datei:Lineintersection without Ambient.png|4. Bild am Detektor ohne Hintergrundbeleuchtung
Datei:Lichtschnitt Messkamera dunkel bw.png|5. Bild am Detektor ohne Hintergrundbeleuchtung in Graustufen als Höheninformation
</gallery>

Die Bildserie verdeutlicht die Arbeitsweise eines Lichtschnittsensors. Die Bilder zeigen die Sicht der Messkamera. Von links unten nach rechts oben verläuft die projizierte Linie. Der Effekt der Verschiebung der Linie im Bild durch Niveausprünge auf dem Objekt ist deutlich zu erkennen.

Die Bilder wurden zwar mit einer Simulation erzeugt, zeigen aber die typischen Effekte von realen Bildern. Abbildung 3 zeigt die Sicht der Messkamera mit einer hellen Hintergrundbeleuchtung. Da es selbst dem menschlichen Betrachter schwerfällt, die Linie in solch einer komplexen Szene zu verfolgen, versucht man in der Praxis störendes Hintergrundlicht zu vermeiden. Das Resultat ist in Abb. 4 dargestellt. Da die Farbinformation für die dreidimensionale Auswertung nicht notwendig ist und wegen der höheren räumlichen Auflösung bei gleicher Pixelzahl benutzt man normalerweise Schwarzweißkameras. Abbildung 5 kommt dem Bild, das ein Lichtschnittsensor auswerten muss, am nächsten. Die Schwierigkeiten bei der präzisen Lokalisierung der Linie werden durch oberflächenbedingte Helligkeitsschwankungen und komplizierte Geometrien z. B. an Objektkanten verursacht.

== Einzelnachweise ==
*Wolter, H. ''Schlieren-, Phasenkontrast-und Lichtschnittverfahren'' in Grundlagen der Optik 1956. SPIE MILESTONE SERIES MS 61 (1993): 69-69.

== Siehe auch ==
* [[Streifenlichtscanning]]
* [[Streifenprojektion]]

[[Kategorie:Optische Messtechnik]]

Lichtschnitt - Versionsgeschichte

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