Diffúzan visszaverő felületek mérése profilometriával

Nochta Gergő BSc IV. Évfolyam

e-mail: gergo.nochta@icloud.com

Konzulens: Antal Ákos

e-mail: antalakos@antalakos.hu

Diffúzan visszaverő felületek 3D geometriájának meghatározására alkalmas eljárás a profilometria. A szórtan visszaverő felületre vetítik rá a csíkozatot tartalmazó mintát, ami általában szinuszos intenzitáseloszlással rendelkezik.. A megmérni kívánt felület domborzata ezt a szinuszos mintázatot deformálja. Az alak geometriai méreteit a deformált rács vivőfrekvenciájának fázis tartalmazza. A fázis meghatározásra különböző matematikai eljárások vannak. Egyik legegyszerűbb és csak egy képet igénylő eljárása a fourier transzformációs technika. A transzformáció segítségével egyszerűen meghatározható a vivő frekvencia, majd aztán a fázis is. Mivel a fázis értéke +180/-180 fok között változhat, ezért a kapott értékek szakadásokat tartalmaznak. Ezt megfelelő eltolások segítségével folytonossá lehet tenni. Így kapott értékek tartalmazzák a felület domborzati viszonyait, de nem valóság fizikai értékeivel, hanem csak a fázis ugrással. Utolsó lépés a kalibráció, amivel a vetítés és a képet rögzítő kamera elrendezéséből átszámítható a fázis, geometriai értékekre.

Fourier transzformációs profilometriának sokkal nagyobb érzékenysége van mint a hagyományos hagyományos moire technikának, teljesen automatikus számítógéppel is feldolgozható mérésre alkalmas.

Ezen dolgozat a profilometria fejlődének áttekintését, folyamat alapvető elvét, megvalósítását, az algoritmusok választásának lehetőségeit és a profilometria felhasználási területeit mutatja be. Mivel a fourier transzformációs eljárás elterjedt és jól alkalmazható ezért annak a lépéseit és megvalósítását mutatja be, számítógéppel generált és valós képpel egyaránt.

Irodalom:

1. Takeda, M., H. Ina, and S. Kobayashi, Fourier- Transform Method of Fringe-Pattern Analysis for Computer-Based Topography and Interferometry. Journal of the Optical Society of America, 1982. 72(1): p. 156-160.

2. Takeda, M. and K. Mutoh, Fourier-Transform Profilometry for the Automatic-Measurement of 3-D Object Shapes. Applied Optics, 1983. 22(24): p. 3977-3982.

3. Macy, W.W., Two-Dimensional Fringe-Pattern Analysis. Applied Optics, 1983. 22(23): p. 3898- 3901.

szerző

• 
  Nochta Gergő
  mechatronikai mérnöki
  nappali alapszak

konzulens

• 
  Dr. Antal Ákos
  adjunktus, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék

helyezés