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Re: IR Triangulation

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Sieghard Schicktanz schrieb:
> Hallo Hans-Peter,
> 
> Du schriebst am Wed, 29 Jun 2016 16:46:04 +0200:
> 
>> Was heißt denn diffus? Da wird ein Strahl aufgeweitet, und dann kommt es 
> 
> Diffus heißt eine Rückstreuung, die erhebliche Leistung in Raumrichtungen
> aufweist, die erheblich von der Richtung einer spiegelnden Reflexion
> abweichen. Gleichmäßig diffuse Streuung hat eine Raumwinkelverteilung
> proportional sin² des Betrachtungswinkels (Lambert-Strahler).
> 
>> auf den Empfänger an, welcher Ausschnitt der zurückkommenden Keule in 
>> die Messung eingeht.
> 
> Soweit korrekt.
> 
>> Aber wahrscheinlich habe ich zu wenig Gefühl für Optik. Beim 
>> Fotografieren würde ich den reflektiertenden Punkt auf dem Bild als 
>> Punkt sehen, der sich aber mit seiner Entfernung nur minimal im Bild 
>> verschiebt. Deshalb vermute ich, daß das Objektiv bei der Triangulation 
> 
> Nur dann, wenn der Strahl von der Kamera ausgeht. Liegt die Strahlquelle
> eine merkliche Entfernung seitlich daneben, verschiebt sich der gesehene
> Auftreffpunkt deutlich mit dem Abstand einer schräg liegenden Fläche.

Das kann ich nicht glauben. Wenn ein Laserpointer einen Punkt auf ein 
Objekt malt, dann verschiebt sich dieser Punkt auf dem Objekt nicht mit 
der Entfernung vom Sender. Liegen Sender und Empfänger nahe beieinander, 
verschiebt sich das Objekt und damit der Punkt auch nicht wesentlich im 
Bild. Aber wie gesagt, das liegt möglicherweise an dem andersartigen 
Objektiv einer Kamera.

> Eine kleine Zeichnung aus ein paar Dreiecken kann das sicher deutlich
> zeigen, das kürzlich zitierte Schemabild eines Triangulationssensors
> (<http://showcase.designnews.com/sites/showcase.designnews.com/files/LO_180x130_fb300dpi_fine.jpg>) ist sowas ähnliches.

Dieses Bild ist in mehrfacher Hinsicht irreführend. Z.B. könnte der 
Strahl nie die Oberkante des Sensors erreichen. Bei Annäherung würde die 
Unterkante schnell erreicht, das ist richtig.
Auch sind die Linsen(? Lochblenden?) zu breit, da bei einer diffusen 
Reflektion ein breiter Bereich des Sensors beleuchtet wird. Zeichne mal 
die Ober- und Unterkante der empfangenen Keule ein, und wie diese sich 
in Abhängigkeit von der Entfernung ändern. Wie wird dann aus so einem 
Fleck ein einziger Wert ermittelt? Deshalb ja meine anfängliche 
Vermutung, daß die Blende relativ eng sein muß. Oder (nur) die 
Unterkante des Flecks bestimmt den Meßwert? Das klingt wenig 
wahrscheinlich, da dann die Breite der Keule den größten Einfluß auf die 
Messung hätte.

>> anders aussehen müßte, damit der Punkt über die ganze Länge des Sensors 
>> wandern kann, obwohl sich der Einfallswinkel des Strahls dabei nur 
>> minimal ändert.
> 
> Der "Clou" ist einfach, daß eben _nicht_ die direkte Rückstreuung des
> Meßstrahls beobachtet wird, sondern ein Winkelversatz zwischen Beleuchtung
> und Beobachtung besteht, mithin Beleuchtungsstrahl, Beobachtungsrichtung
> und Sensorebene ein _Dreieck_ (Triangle) umschließen - "hence the name".

Dieser "Winkelversatz" wird aber immer kleiner, je weiter sich das 
Objekt entfernt. Die Basis muß also möglichst breit gegenüber der 
Entfernung werden, um nennenswerte Unterschiede zu erreichen. Das 
scheint aber bei den angebotenen Sensoren nicht der Fall zu sein.

DoDi

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IR Triangulation Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2016-06-27 04:02 +0200
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