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Medizinische Bildverarbeitung

Konzeption eines Verfahrens zur Erkennung von Tiefeninformationen für eine automatisierte Geometriegenerierung auf Basis eines 3D-Scan-Systems

Masterarbeit von Ralph Menne

Betreuung: Dr.-Ing. Jan Berssenbrügge

Abbildung 1: Reales Kamerabild
Abbildung 2: 3D-Visualisierung

Bei der hier vorgestellten Masterarbeit geht um die Konzeption eines Verfahrens zur Erkennung von Tiefeninformationen für eine automatisierte Geometriegenerierung auf Basis eines 3D-Scan-Systems. Der Anwendungsfall bezieht sich auf die Konturtiefenerkennung für die Fertigung von Schaumpolstern zur Aufnahme von Werkzeugen. Dabei ist es Ziel der Arbeit eine einfache und schnelle Erkennung der einzelnen Konturtiefen aus nur einer Perspektive und zwar der von oben. Die so gewonnenen Daten können, unter bestimmten Objektvoraussetzungen, dazu genutzt werden ein Schaumstoffbett für die eingescannten Objekte herzustellen. Es werden verschiedene Verfahren der Geometriegenerierung von realen Objekten vorgestellt und miteinander verglichen, um so ein Verfahren auszuwählen, das für unseren Anwendungsfall geeignet ist. Dabei wurde u.a. besonders auf die Genauigkeit, den Öffnungswinkel der Kamera sowie den Min/Max-Abstand zwischen Objekt und Kamera geachtet. Die weitere Arbeit basiert auf der Structure Sensor Kamera von Occipital Incorporation, die elektromagnetische Wellen im visuell-nahen Frequenzbereich, dem Infrarotbereich, verwendet. Die Konzeption wird schließlich in einen Prototyp umgesetzt, der die Kontur eines Objekts (Abbildung 1) abmisst und daraus ein 3D-Objekt erstellt (Abbildung 2), das in einem weiteren Arbeitsschritt als Grundlage z.B. für eine CNC-Fräse dienen könnte.

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