ohne Studienabschlussarbeiten

Seit 2010 die erste Generation der Microsoft Kinect zur interaktiven Bedienung von Konsolenspielen durch Gestensteuerung veröffentlicht wurde, sind 3D-Sensorsysteme der reinen wissenschaftlichen Labormesstechnik entwachsen. Im Fokus der durchgeführten Untersuchungen stehen die Messmöglichkeiten eines "Google Tango"-Systems - unter Nutzung einer ToF-Kamera, erstmalig verbaut im 6,4-Zoll-Smartphone "Lenovo PHAB2 Pro". Dieses wurde unter den Maßgaben der VDI-Richtlinie 2634 Blatt 2 hinsichtlich erzielbarer Messunsicherheiten und Maßabweichungen verifiziert. Zur besseren Einordnung der Resultate erfolgt der Vergleich zum "Kinect2"-ToF-Sensorsystem als Bestandteil der "Xbox One". In Abhängigkeit der Positionierung matter Kunststoffkugeln mit einem Durchmesser von 198,9 mm innerhalb des Messvolumens von 1,5×1,5×1,5 m^3 konnten mit dem Tango-System Maßabweichungen von 3 bis 52 mm erzielt werden. Dabei sind die größten negative Abweichungen in Bezug zum Abstand zwischen Sensor und Messobjekt weiter entfernten Positionen festzustellen, die größten positiven Abweichungen bei eher kleinen Messabständen. Für den Abstand zweier Kugeln befestigt an einem 105 cm langen Stab und damit der Ermittlung von Längenmessabweichungen konnten Ergebnisse zwischen 4 und 13 mm erzielt werden. Bei Betrachtung der Ebenheitsabweichung einer glatt gespachtelten Wand mit Wachsüberzug befindet sich die geringste Standardabweichung mit 2 mm im vorderen Messbereich. Allerdings liegt auch das schlechteste Ergebnis (hinterer Messbereich) mit [sigma]=3,75 mm in der gleichen Größenordnung. Für die Untersuchungen des Kinect2-Systems wurden über alle Kenngrößen vergleichbare Resultate erzielt. Einziger Hauptunterschied ist eine signifikant geringere Streuung der Einzelergebnisse, welche durch eine höhere Sensorauflösung (Faktor 5,6) und davon beeinflusst eine mit Faktor 9 deutlich größere Anzahl für die Auswertung genutzter 3D-Punkte begründet ist. Zusammenfassend zeigen die 3D-Ergebnisse die Einsatzfähigkeit von Consumer-Produkten für makroskopische Objekte. Verglichen mit industriellen Messsystemen ist ihre Messgenauigkeit eine bis zwei Größenordnungen schlechter.