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Polychromatische Rauheitsmessung

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Polychromatische Rauheitsmessung. etwa von Karosserie-Blechen Dominik Mader Sven Simon, Thomas Risse. Messaufbau. aus: Surface roughness characterization based on polychromatic far-field speckles of either continuous or discrete spectral distribution. Entstehung des speckle-Bildes.

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Presentation Transcript
polychromatische rauheitsmessung

Polychromatische Rauheitsmessung

etwa von Karosserie-Blechen

Dominik Mader

Sven Simon, Thomas Risse

messaufbau
Messaufbau

aus: Surface roughness characterization based on polychromatic far-field speckles of either continuous or discrete spectral distribution

entstehung des speckle bildes
Entstehung des speckle-Bildes
  • Flächenelemente der beleuchteten Oberfläche streuen Kugelwellen(alle Punkte tragen zu jedem Punkt der Beobachtungsebene bei.)
  • Gangunterschied durch unterschiedliche Wegstrecken des Lichts
  • konstruktive und destruktive Überlagerung
  • Polychromatisch  mehrere Effekte
rauheitsabh ngige dekorrelation der speckles
rauheitsabhängige Dekorrelation der speckles
  • Mit zunehmender Rauheit dekorrelieren die speckles, die durch verschiedene Wellenlängen erzeugt werden, d.h.
    • Die Intensitäten unterscheiden sich.
    • Der Ort der Maxima unterscheidet sich.
elongation
Elongation
  • Das speckle-Bild besteht aus der Summe der Intensitäten.
  • Die Elongation der speckles soll gemessen werden.
elongation per akf
Elongation per AKF
  • Nur zur Abschreckung
rauheit
Rauheit
  • Rq ist der quadratische Mittenrauhwert
theoretische elongation
theoretische Elongation

λ1=488 nm λ2=514 nm

auswertung
Auswertung
  • Optische Achse nicht bekannt: Kalibrierung
  • Speckle-Erkennung und –Messung
    • Hough-Transformation
    • Achsen maximaler und minimaler Trägheit
  • Korrelation mit/ohne optische/r Achse
  • Rauigkeit bei festem Abstand zur opt. Achse
  • optimiere Geschwindigkeit, Robustheit
  • FPGA Implementierung
simulationsmodell
Simulationsmodell

Optische Achse

Optische Achse

γ

φ

γ

φ

simulationsergebnis
Simulationsergebnis

Messbild (N6)

Simulation (Rq=1000nm)

Wellenlängen [nm]: 659, 675, 690

Wellenlängen [nm]: 659, 675, 690

slide15
Hardware-Konzept
  • Plattformkonzept für die
  • Auswertung
  • Konkreter:
  • Prozessorarchitekturen,
  • konfigurierbare Hardware
  • Eigenschaften:
  • Echtzeitfähigkeit zur
  • Überwachung von
  • Produktionsprozessen
  • Produktionsumfeldgerecht:
  • Embedded System statt PC

PC

FPGA

Beschleunigung

FPGA: Programmierbare

Logik-Gatter + Mikroprozessor

slide16
DFG-Projekt

Modelle,

Algorithmen,

Simulation,

Software/

Hardware

Computational

Science

Theorie

(Optik)

Überlappungen, die

Trennung der Tätig-

keiten ist nicht sinnvoll

Theoretische Arbeiten,

Modellierung + Algorith-

men, Messtechnik

Experiment

(Messtechnik)