Grundidee
Laser-Triangulation ist stark von der Mechanik abhängig: Der Abstand ergibt sich aus einer geometrischen Beziehung zwischen Laser, Objekt und Kamera. Damit die Messung wiederholbar ist, muss die Geometrie des Aufbaus stabil, definiert und justierbar sein. Der Aufbau muss daher sicherstellen, dass Kamera und Laser in einem festgelegten Winkel zueinander montiert sind und sich die Positionen während der Messung nicht ungewollt verändern.
Zusätzlich ermöglicht der mechanische Aufbau eine kontrollierte Kalibrierung: Für definierte Referenzhöhen kann die Bildposition des Laserpunktes aufgenommen werden, ohne dass sich Kamera/Laser relativ zueinander verschieben.
Der Testaufbau
Um verlässliche Daten für das Projekt zu gewinnen, wurde ein automatisierter Teststand konzipiert. Dieser dient zwei zentralen Aufgaben: der Erstellung von Trainingsdaten für das KI-Modell und dem präzisen Fitting des Polynoms für den klassischen Ansatz.
Der Aufbau besteht aus folgenden Komponenten:
- 3D-Drucker als Basis: Die verfahrbaren Achsen des Druckers ermöglichen eine exakte, reproduzierbare Höhenverstellung des Messobjekts.
- Micro-Epsilon Referenzlaser: Dient zur Ermittlung der "Ground Truth" (tatsächlicher Abstand), um die Messgenauigkeit unseres Systems zu verifizieren.
- USB-Mikroskop: Fungiert als Kamera für die Triangulation und nimmt den Laserpunkt auf.
- 3D-gedruckte Mounts: Kamera und Referenzlaser sind mit speziell konstruierten Halterungen fest am Druckkopf montiert, um eine stabile Geometrie zu gewährleisten.
