Handgeführte 3D-Messsysteme

Unsere Ansätze für aktiv-Stereo 3D-Messsysteme mit GOBO-Projektion oder LED basierter Multi-Apertur-Musterprojektion als auch eigens entwickelte passiv-Stereo sowie photogrammetrische Ansätze sind hochgradig miniaturisierbar und ermöglichen die Realisierung von handgeführten 3D-Messsystemen.

Handgeführte 3D-Messsysteme zeichnen sich durch eine sehr schnelle Bildaufnahme und dennoch präzise Messung aus. Eine hochauflösende Erfassung von Farbe und Textur ist möglich. Kabelloses Systemdesign und geringes Gewicht ermöglichen einen mobilen Einsatz im Innen- und Außenbereich. Die Sensorkopf-Positionierung ist flexibel, Passmarken oder externes Tracking sind nicht notwendig.

Unsere Systeme »goSCOUT3D« und »kolibri CORDLESS« sind überaus nutzerfreundlich und erlauben ein einfaches Handling mit modernem User-Interface. Einsatzfelder derartiger Systeme liegen in der Erfassung von 3D-Daten für Qualitätssicherung, Rapid Prototyping, Design, Archäologie, Kriminologie und CAD/CAM Anwendungen sowie Unterwasseranwendungen

Unser Leistungsangebot

In der Abteilung Bildgebung und Sensorik im Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik werden handgeführte, mobile Sensortechnologien und messtechnische Software-Lösungen für eine Vielzahl von industriellen als auch lebensnahen Aufgabenstellungen entwickelt und angewendet.

Konzepte für innovative Sensorsysteme nach individuellen Kundenanforderungen
mobile 3D-Sensorlösungen basierend auf Photogrammmetrie oder aktiver und passiver Stereosensorik
mobile multimodale Kameratechnik für die Charakterisierung von Objekten und Szenen
Entwicklung von Sensoren für 2D-, 3D- und multimodale Datenerfassung im mobilen Einsatz
Integration der Sensoren in die Betriebsabläufe von Kunden
Demonstration neuer Sensorlösungen
Transfer von Sensortechnologien in anspruchsvolle Anwendungsgebiete

goSCOUT3D

Der am Fraunhofer IOF entwickelte 3D-Handscanner goSCOUT3D beruht auf dem passiven photogrammetrischen Messprinzip und besteht aus einer hochauflösenden Farbkamera, einem Ringlicht, einer Inertial-Messeinheit (IMU) und einem 5,5-Zoll-Touchscreen. Die Stromversorgung erfolgt über Akkus, die zusammen mit der Steuereinheit in einer separaten Umhängetasche untergebracht sind. Das Gewicht des Scanner-Kopfes liegt bei etwa 1,3 kg. Bei der Standard-Messentfernung von einem Meter beträgt das Bildfeld ungefähr einen Quadratmeter. Die Farbkamera besitzt einen 20-Megapixel-Chip und erreicht somit eine Messpunktauflösung im Objektraum von circa 0,2 mm.

© Fraunhofer IOF
3D-Handscanner goSCOUT3D (links) und erfasstes Objekt (rechts) mit visualisierten trajektorischer Informationen

© Fraunhofer IOF
Aufnahme eines Flugzeugtriebwerks mit dem 3D-Handscanner goSCOUT3D

System-Parameter

Messfeld pro Bildaufnahme 1000 x 1000 m²
Arbeitsabstand 1000 mm
Kameraauflösung 4480 x 4496 Pixel
Auflösung lateral 250 µm
Sensorgewicht 1,3 kg

Systemfamilie kolibri CORDLESS

Auf Basis des Systems kolibri CORDLESS entwickeln wir Messsysteme entsprechend kundenspezifischen Anforderungen. Unter Nutzung unserer Hochgeschwindigkeits-Musterprojektion, der angepassten Streifenprojektion mit Phasenshift werden Systeme möglich, die miniaturisiert in komplexen Anwendungen handgeführt angewendet werden können. Bereits realisierte Anwendungen liegen in der Digitalisierung von historischen Globen, der Forensik und dem Unterwassereinsatz.

kolibri CORDLESS – Handgeführtes 3D-Messsystem für den Unterwassereinsatz

© Fraunhofer IOF
kolibri CORDLESS 3D-Scanner im Unterwassereinsatz

System-Parameter

Einzelmessfeld: 250 x 200 mm²
Arbeitsabstand: 500 mm
Kameraauflösung 1600 x 1200 Pixel
Auflösung lateral 150 µm
Messunsicherheit: 200 μm
Aufnahmezeit: 0,4 s
Max. Tauchtiefe: 40 m
Sensorgewicht: 11 kg

kolibri CORDLESS – Handgeführtes 3D-Messsystem für die Forensik und die die Digitalisierung von Kulturgütern

© Fraunhofer IOF
kolibri CORDLESS 3D-Scanner beim Scanvorgang eines Schuhabdruckes.

© Fraunhofer IOF
kolibri CORDLESS 3D-Scanner bei der 3D-Erfassung eines Relief-Globus im Museum »Ernst-Haeckel-Haus« in Jena.

System-Parameter

Einzelmessfeld: 325 mm x 200 mm²
Messunsicherheit: 20 μm … 100 μm
Aufnahmezeit: < 0,25 s
Auflösung: 170 μm
Sensorgewicht: 3,6 kg
(optional mit Farbe 4,4 kg)
Zahl der Ansichten: frei wählbar
Pixelanzahl: 2048 × 1280 Pixel

Downloads von Produktblättern zu unseren Forschungsthemen

Unsere Datenblätter fassen kompakt und übersichtlich relevante Informationen unserer aktuellen Forschungshighlights zusammen. Nutzen Sie die Downloadfunktion, um sich interessante und relevante Themen für später abzuspeichern und wichtige Daten und Visualisierungen abrufbar zu sichern.

goSURF^msfr – Flexible Optical Surface Sensor: Measurement of Mid-Spatial-Frequency Roughness of High-Performance Metal Optics
goSCOUT3D – Portable 3D sensor: Scanning large complex objects by hand
goDEEP3D – Underwater 3D sensor: Accurate 3D scanning of large complex underwater structures
goQUALITY3D – 3D sensing of transparent objects: Quality assurance of products with uncooperative surfaces
goROBOT3D – 3D robot vision of transparent objects: Position and orientation detection of transparent objects for robotic handling
goSPE3D – High-speed 3D sensor: Shape measurement of (large) dynamic situations
goCRASH3D – Robust and compact high-speed 3D sensor: Onboard sensor for shape measurement in dynamic situations

Sie haben Fragen zu unseren Leistungen? Wir stehen Ihnen gern für ein Gespräch zur Verfügung!

Bei einem persönlichen Gespräch beraten wir Sie hinsichtlich unseres (individuellen) Leistungsangebotes und unserer Kernkompetenzen. Sprechen Sie uns an.

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