Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Control 2017: Infrarot 3D-Scanner: Schnell und genau

02.05.2017

In Videospielen werden Infrarot 3D-Scanner schon lange eingesetzt. Während hier die Scanner jedoch nur erfassen, ob zum Beispiel ein Spieler die Arme beim virtuellen Volleyball hochreißt, arbeitet der neue 3D-Scanner vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF wesentlich genauer. Mit einer Bildauflösung von einer Million Pixel und einer Datenverarbeitung in Echtzeit sind zahlreiche Anwendungen möglich.

»Die Messtechnik funktioniert ähnlich wie menschliches Sehen. Wir verwenden natürlich nicht zwei Augen, sondern zwei Nah-Infrarot-Kameras«, erklärt Stefan Heist vom Fraunhofer IOF. »Um das Objekt zu erfassen, werfen wir mit einem speziell entwickelten Nah-Infrarot-Projektor aperiodische Muster auf die Oberfläche«.


Mit dem neuen Infrarot 3D-Scanner lassen sich Menschen ohne störende Projektionen erfassen.

© Fraunhofer IOF

In schneller Folge werden unterschiedliche Muster projiziert, um möglichst viele Messpunkte aus den Perspektiven der beiden Kameras aufzunehmen. Die Software berechnet dann aus den Aufnahmen das 3D-Bild – und das in nur wenigen Millisekunden.

Gut aufeinander abgestimmtes Gesamtpaket

Die Messung erfolgt unbemerkt, denn Infrarotstrahlen sind für das menschliche Auge unsichtbar, und aufgrund der zahlreichen Messpunkte mit hoher Genauigkeit. So können hochauflösende 3D-Bilder von 1 000 x 1 000 Pixeln mit 36 3D-Bildern pro Sekunde erstellt werden.

Kombiniert mit den Aufnahmen einer Farbkamera entstehen farbige 3D-Bilder in erstklassiger Qualität. Die Bilderstellung läuft kontinuierlich, eine Pause benötigt das System nicht. So entsteht beim Betrachter der Eindruck eines bewegten 3D-Farbbilds – zum Vergleich: Alte Röhrenfernseher zeigten 25 Bilder pro Sekunde, wobei jedes Bild gedoppelt wurde, um das störende Flimmern zu reduzieren.

»Es gibt zwar Scanner, die schneller sind, aber die 3D- Bilder haben dafür eine schlechtere Auflösung. Oder die Scanner sind genauer, dafür aber wiederum erheblich langsamer. Zudem arbeiten die meisten Scanner im sichtbaren Bereich. Die Muster-Projektionen stören oder blenden sogar.

Unsere Messung erfolgt vollkommen unbemerkt. Das Neue an unserer Entwicklung ist das gut aufeinander abgestimmte Gesamtpaket – und das ist nach wie vor eine der größten Herausforderungen in der Entwicklungsarbeit«, sagt Dr. Peter Kühmstedt, der das Forschungsprojekt leitet.

Zahlreiche Anwendungen möglich

Für den neuen irritationsfreien 3D-Scanner sind zahlreiche Anwendungen denkbar, zum Beispiel in der medizinischen Rehabilitation. »Hier könnte unser optisches System anzeigen, ob der Patient Übungen richtig oder falsch durchführt«, so Kühmstedt. Er und sein Team arbeiten auch an Anwendungen in der Mensch-Maschine-Interaktion. Roboter oder hochautonome Systeme wären in der Lage, menschliche Gestik und Mimik zu erfassen und darauf zu reagieren. Interessant ist der neue Scanner zudem für den Bereich Sicherheitstechnik. Biometrische Körpermerkmale ließen sich hierdurch ohne störende Projektionen registrieren.

Ein Prototyp des neuen Scanners wurde bereits gebaut und wird auf der Messe Control vom 9. bis 12. Mai in Stuttgart präsentiert.

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2017/mai/infrarot-3d-sca...

Dr. Kevin Füchsel | Fraunhofer Forschung Kompakt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Boden – Grundlage des Lebens / Bodenforscher auf der Internationalen Grünen Woche
16.01.2018 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht EMAG auf der GrindTec 2018: Kleine Bauteile – große Präzision
11.01.2018 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lebensrettende Mikrobläschen

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten

23.01.2018 | Maschinenbau

CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics