Die Messung lokaler Deformation oder Verschiebung einer Probe anhand der Bewegung eines Laser-Speckle-Musters, welches durch die Streuung eines Laserstrahls auf der beleuchteten Oberfläche entsteht, ist ein zentrales Forschungsthema des Instituts für Elektrische Messtechnik der Johannes Kepler Universität Linz. Bestehende Systeme, wie das in Abbildung 1 gezeigte, arbeiten mit einer oder zwei Zeilenkameras als uniaxialer Sensor unter der Annahme, dass sich das Speckle-Muster nur in Messrichtung bewegt.

Durch Asymmetrien im Aufbau oder in der Probe kann diese Annahme verletzt sein. Ein möglicher Lösungsansatz verwendet Flächenkameras, die auch Verschiebungen in einer zweiten Dimension erfassen können. Diese zusätzliche Information kann nun korrigierend in die Berechnung einfließen.

Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf des in Abbildung 2 dargestellten Kamera-Systems, das den Anforderungen dieser Messaufgabe gerecht wird. Neben einer flexiblen und vielseitigen Benutzer-Schnittstelle besteht auch die Möglichkeit, einfache Algorithmen der Bildverarbeitung schon durch die Kamera ausführen zu lassen. Die treibende Motivation der Entwicklung war der Entwurf einer maßgeschneiderten Lösung, die Einfluss auf alle Parameter des Systems gewährt und deren Verhalten in allen maßgeblichen Betriebsbereichen bekannt ist.
Nach einer Einleitung zum Thema Laser-Speckles und des bestehenden Aufbaus wird die Hard- und Software des neuen Kamera-Systems vorgestellt. Die Anwendungs-Programmier-Interfaces (APIs) der Kamera, als auch des Treibers und der COM-Komponente werden definiert und auch die erstellte Benutzerschnittstelle (siehe Abbildung 3) wird erklärt. Abschließend wird die Installation und der Gebrauch des Systems gezeigt.

11. August 2009