Optische korrelationsbasierte Messtechnik

Die grundlegende Idee der optischen korrelationsbasierten Messtechnik besteht darin, die lokale Kreuzkorrelation zur Lösung des Korrespondenzproblems anzuwenden. Dazu wird ein zufälliges, und dadurch eindeutig zu korrelierendes, Punktemuster mittels einer digitalen Kamera aufgenommen. Die Auswertung des so gewonnenen Bildpaares erfolgt mit Hilfe von Kreuzkorrelationsalgorithmen auf Basis von räumlichen Auswertefenstern. Dieser Ansatz zur Lösung des Korrespondenzproblems ist schnell, eindeutig und robust. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Schwerpunkt auf die Untersuchung der Algorithmen zur Sub-Pixel-Detektion gelegt. Es wird gezeigt, dass die bisherigen Algorithmen im Falle elliptischer Korrelationsmaxima einen systematischen Fehler besitzen, der die normalerweise zu erwartende Messgenauigkeit deutlich übersteigt. Zusätzlich ist eine Herleitung der analytischen Beschreibung des systematischen Fehlers Teil dieser Arbeit. Durch die Anwendung eines allgemeinen zweidimensionalen Algorithmus zur Sub-Pixel-Detektion, kann dieser systematische Fehler vollständig eliminiert werden.