ohne Studienabschlussarbeiten

Gegenstand dieser Dissertation ist die Automatisierung der Antastung für die Messung geometrischer Merkmale mit Bildsensoren. Dabei wurde ein neuartiges theoretisches Modell für adaptive, intelligente Bildsensoren erarbeitet. Hervorstechende Eigenschaft dieser Bildsensoren ist die Fähigkeit, sich selbsttätig an die vorherrschenden Messbedingungen anzupassen. Entsprechend dem Informationsfluss umfassen die automatisiert einzustellenden Stufen die Beleuchtung, die Fokussierung und die Kantenortbestimmungsalgorithmen. Hauptziel der Dissertation ist die Realisierung objektiver Messungen mit Bildsensoren. Stand der Technik sind subjektive Messungen, bei denen der Bediener fast alle Parameter manuell einstellt. Abhängig von seinem Wissen führen diese Einstellungen zu richtigen oder falschen Messergebnissen. Charakteristische Eigenschaft objektiver Messungen ist der gleichbleibende Betrag der Antastunsicherheit verbunden mit dem Auftreten konstanter, korrigierbarer systematischer Messabweichungen. Folglich ermöglichen objekive Messungen die Vergleichbarkeit der Messergebnisse verschiedener Bediener unabhängig von ihrem jeweiligen Wissensstand. Die bedienerunabhängige, automatisierte Antastung mit Bildsensoren stellt eine bedeutende Erweiterung des Standes der Technik dar. Neben dem theoretischen Modell eines adaptiven, intelligenten Bildaufnahmesensors sind die Kerninnovationen der vorliegenden Arbeit: - ein Gesamtkonzept für die automatisierte Parametrierung zur Antastung mit Bildsensoren für die hochauflösende Geometriemessung, - Erarbeitung von Qualitätskennzahlen zur Bewertung der Güte von Fokusfunktionen, - Erarbeitung von Qualitätskennzahlen zur Bewertung der Kantengüte als Maß für die vorhandene Antastunsicherheit des jeweiligen Messpunktes, - multipies Fokuskriterium, basierend auf einer Vielzahl unterschiedlicher Fokuskriterien einschließlich der Bewertung der Güte der generierten Fokusfunktionen, - ein Verfahren zur automatisierten wissensbasierten Bestimmung der Antastrichtung. - Zusammenfassend stellt die berührungslose Geometriemessung mit einem adaptiven, intelligenten Bildsensor einen wesentlichen Evolutionsschritt in der optischen Längenmesstechnik dar. Sie erlaubt eine neue Qualität bei der Qualitätsprüfung von makroskopischen sowie von mikro- und nanoskaligen Qualitätsmerkmalen. Folglich ist eine wesentliche Steigerung der Prüfmittelfähigkeit zu erwarten.