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Weltweit schnellstes Musterprojektionssystem zur hochauflösenden 3D-Formmessung

Professor Stefan Sinzinger überreichte den Nachwuchspreis der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO) an Jenaer und Dresdener Forscher.

Nachwuchspreis der DGaO (v.l.): Andreas Heinrich, Mitglied des Vorstandes DGaO, Dr. Stefan Heist, Preisträger vom Fraunhofer IOF, Professor Jürgen Czarske, Preisträger TU Dresden, und Professor Stefan Sinzinger, Vorstandsvorsitzender DGaO. Foto: DGaO

Für seine Promotionsarbeit zum Thema „Hochgeschwindigkeits-3D-Formvermessung mittels aperiodischer Sinus-Muster“ hat Dr. Stefan Heist vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik den Nachwuchspreis der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO) erhalten. Der mit 1.000 Euro dotierte Preis wurde ihm im Rahmen der DGaO-Jahrestagung verliehen, die dieses Jahr in Aalen stattfand. Professor Stefan Sinzinger, Vorstandsvorsitzender DGaO und Leiter des Fachgebiets Technische Optik an der TU Ilmenau überreichte den Preis.

Verwendung optischer 3D-Sensoren gehört immer mehr zum Alltag

Von der Gesichtserkennung in Smartphones über bewegungsgesteuerte Videospiele bis hin zu Hinderniserkennungssystemen in modernen Autos: Auch für Endanwender gehört die Verwendung optischer 3D-Sensoren immer mehr zum Alltag. Die genannten Beispiele stellen jedoch nur die Spitze des Eisbergs unzähliger Anwendungsmöglichkeiten der optischen 3D-Vermessung dar; sie ist ebenso etabliert bei der industriellen Prüfung von Produktionsteilen, bei der Objekterkennung oder in der Biometrie.

 

In den letzten Jahren sind nicht nur die Anforderungen an die Genauigkeit der Messergebnisse gestiegen, sondern auch die Messgeschwindigkeit ist immer wichtiger geworden. 3D-Raten von mehreren hundert bis mehreren tausend Hertz sind erforderlich, um bewegte Objekte oder Deformationsprozesse dreidimensional zu erfassen, zum Beispiel Airbag-Entfaltungen, Crashtests, Fertigungsteile auf einem Fließband oder Sportler in Bewegung.

Während seiner Promotion führte er eine neuartige Methode der Musterprojektion ein. Mit deren Hilfe lassen sich eine größere Anzahl von Oberflächenpunkte bei gleichzeitig wesentlich höheren Genauigkeit als bei anderen Hochgeschwindigkeits-3D-Scannern messen. Dafür nutzte er die Prinzipien der Array- und GOBO-Projektion, welche extrem schnelle Vorgänge dreidimensional erfassen können, zum Beispiel das Entfalten von Fahrzeug-Airbags. Am Ende seiner Promotion war Heist in der Lage, das weltweit schnellste Musterprojektionssystem zur hochauflösenden 3D-Formmessung vorzustellen.

Hohes Potenzial für weitere Applikationen und Untersuchungen

„Über die Auszeichnung durch die DGaO freue ich mich natürlich sehr, weil sie die Anerkennung und Bedeutung der eigenen Arbeit zum Ausdruck bringt“, sagte Heist zu seiner Auszeichnung: „Gleichzeitig empfinde ich es als Ansporn, an diesem offensichtlich auch für andere Wissenschaftler hochinteressanten Thema dranzubleiben – schließlich bieten die entwickelten Prinzipien und Aufbauten ein hohes Potenzial für weitere Applikationen und Untersuchungen.“

Die Auszeichnung für die beste Diplomarbeit 2017 ging an Dirk Schubert. Seine Diplomarbeit trägt den Titel: „Untersuchung der Amplituden- und Phasenmodulation durch kohärente Faserbündel“.  Schubert hat seine Arbeit an der Technischen Universität Dresden, Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik, unter der Betreuung von Herrn Professor Jürgen Czarske angefertigt.

Quellen: