Titelaufnahme

Titel
Light-field imaging in automatic inspection / von Branislav Holländer
VerfasserHolländer, Branislav
Begutachter / BegutachterinSchütz, Gerhard
Erschienen2014
Umfang80, V S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2015
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (EN)light-field microscopy / line-scan microscopy
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-94704 Persistent Identifier (URN)
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Light-field imaging in automatic inspection [26.99 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Lightfeld-Bildgebung ist ein aufkommendes Gebiet im Bereich Computational Imaging. Ihr Anwendungsgebiet reicht dabei von der Fotografie und Mikroskopie bis hin zur industriellen Bildgebung. Die Hauptidee besteht darin, dass gleichzeitig räumliche und winkelabhängige Strahlungsinformation auf einen 2-dimensionalen Sensor aufgenommen wird. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Bildgebendes System zu entwickeln, das das Linienscanverfahren, das in der automatischen Inspektion genutzt wird, mit Lichtfeldbildgebung kombiniert, und dessen Leistung zu evaluieren. Zu Beginn der Arbeit wird die Theorie der Lichtfelder diskutiert und eine schlüssige mathematische Formulierung vorgestellt. Danach wird das Prinzip des Systems erklärt und der Winkelbereich, die Winkelauösung, die Tiefenauösung und die Tiefenschärfe werden hergeleitet. Ausserdem wird ein alternatives System vorgeschlagen, das eine Schlitzblende verwendet, um den Winkelbereich zu vergrössern. Es werden sowohl die Vor- und Nachteile beider Systeme, als auch Nachbearbeitungssschritte, wie die Flachfeldkorrektur oder das Demosaicing, diskutiert. Schliesslich wird der Tiefenschätzungsalgorithmus kurz beschrieben. Die Systemleistung und die Tiefenauflösung werden sowohl durch ein Ground-truth-objekt als auch in realistischen Szenarien evaluiert. Die Möglichkeit, verschiedene Ansichten zu generieren, wird durch Optical Variable Devices (OVDs) demonstriert.

Zusammenfassung (Englisch)

Light-field imaging is an emerging area of computational imaging, whose applications range from photography through microscopy to industrial imaging. Its main idea lies in multiplexing spatial and angular radiance information onto a 2-dimensional sensor. The aim of this thesis is to construct an imaging system combining the line-scan acquisition process used in automatic visual inspection with light-eld imaging and assess its performance for a variety of inspection scenarios. First, the thesis examines the theory of light fields, presenting a concise mathematical description. Secondly, the principle of the system is explained and angular range, depth resolution and depth-of-eld is derived. Additionally, an alternative system with a slit aperture is proposed to enhance the angular range. Advantages and drawbacks of both setups are discussed, including post-processing steps such as flat-eld correction and demosaicing. Finally, a short description of the depth estimation algorithm is given. System performance and depth resolution is evaluated using a ground truth object as well as in real-case scenarios. The multi-view capability is demonstrated on Optical Variable Devices (OVDs).