Polarisationsbildgebung

In dieser Dissertation wird die Anwendbarkeit derpolarisationsbasierten Bildaufnahme (PolarisationImaging) zur Automatisierung komplexer industriellerSichtprüfaufgaben untersucht. Ausgehend von denklassischen Reflektionsmodellen der Computer Visionkonzentriert sich die Modellierung der Polarisati-onsparameter auf diffuse Volumenstreuer. DerMessaufbau wird für die industrielle Anwendungkonzipiert. Insbesondere können die bereits be-kannten Verschiebungen der Intensitätsrohbilderdurch einen neuen Ansatz, basierend auf einerErweiterung des optischen Flusses, wirkungsvollkompensiert werden. Darüber hinaus ist für dieBildqualität vor allem das Rauschverhalten desIntensitätssensors entscheidend. Aus dermathematischen Statistik folgt die untere Grenze dermaximal erreichbaren Messgenauigkeit (Cramer RaoBound) für die Polarisationsparameter.Das Verfahren wurde hinsichtlichBildaufnahmegeschwindigkeit und Stabilität optimiertund in einer Versuchstation in der Serienfertigunggetestet. Die Serientauglichkeit des Verfahrens unddie Sensitivität der Bildaufnahme für defekteBauteile sind wesentlich besser als die der bishereingesetzten Verfahren.

Autorentext

Thomas Geiler studierte an der Technischen Universität Dresden Physik und promovierte bei Prof. Jähne an der Universität Heidelberg über Polarisationsbildgebung in der industriellen Qualitätskontrolle. Die von ihm entwickelten Verfahren werden aktuell bei der Robert Bosch GmbH eingesetzt. Derzeitig arbeitet er bei der Daimler AG.

Klappentext
In dieser Dissertation wird die Anwendbarkeit der polarisationsbasierten Bildaufnahme (Polarisation Imaging) zur Automatisierung komplexer industrieller Sichtprüfaufgaben untersucht. Ausgehend von den klassischen Reflektionsmodellen der Computer Vision konzentriert sich die Modellierung der Polarisati- onsparameter auf diffuse Volumenstreuer. Der Messaufbau wird für die industrielle Anwendung konzipiert. Insbesondere können die bereits be- kannten Verschiebungen der Intensitätsrohbilder durch einen neuen Ansatz, basierend auf einer Erweiterung des optischen Flusses, wirkungsvoll kompensiert werden. Darüber hinaus ist für die Bildqualität vor allem das Rauschverhalten des Intensitätssensors entscheidend. Aus der mathematischen Statistik folgt die untere Grenze der maximal erreichbaren Messgenauigkeit (Cramer Rao Bound) für die Polarisationsparameter. Das Verfahren wurde hinsichtlich Bildaufnahmegeschwindigkeit und Stabilität optimiert und in einer Versuchstation in der Serienfertigung getestet. Die Serientauglichkeit des Verfahrens und die Sensitivität der Bildaufnahme für defekte Bauteile sind wesentlich besser als die der bisher eingesetzten Verfahren.