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<div class="csl-entry">Fäulhammer, T. (2012). <i>Speckle pattern displacement estimation in digital speckle photography</i> [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/161271</div>
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dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/20.500.12708/161271
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dc.description.abstract
Digitale Speckle Photographie ist eine optische, berührungslose Messtechnik, die auf der Beobachtung von Selbstinterferenzen kohärenter Lichtwellen im optischen Fernfeld beruht, welche durch kohärente Beleuchtung einer optisch rauen Oberfläche entstehen. Diese Interferenzmuster werden als Specklefelder bezeichnet und sind auf kleinste Verschiebungen der Oberflächenstruktur empfindlich. Die Verarbeitung mittels Kameras digitalisierter Specklemuster erlaubt eine schnelle und zuverlässige optische Messung von Starrkörperbewegungen.<br />Dies erlaubt eine schnelle und zuverlässige Verschiebungsmessung parallel zur Beobachtungsrichtung mit hoher Auflösung.<br />Diese Arbeit liefert eine detaillierte Beschreibung der Digitalen Speckle Photographie und vergleicht häufig eingesetzte Methoden hinsichtlich Geschwindigkeit und Genauigkeit der Messung von Specklemusterverschiebungen mit Subpixelauflösung. Diese Arbeit präsentiert weiters einen neuen Ansatz, der Subpixelgenauigkeit durch das Mitteln grober, dafür recheneffizienter Schätzungen über eine gewisse Anzahl einzelner Speckles erreicht. Ein Kalman Filter wird eingesetzt um den Einfluss des Messrauschens unter geschätzten Umgebungsbedingungen zu reduzieren. Um die Stärken der einzelnen Ansätze hinsichtlich Genauigkeit und Recheneffizienz aufzuzeigen, werden alle Algorithmen mittels computersimulierter Specklefelder und in mehreren Experimenten getestet.<br />
de
dc.description.abstract
Digital Speckle Photography is an optical non-destructive measurement technique, which is based on the far-field observation of the self-interference of coherent light waves scattered on optically rough surfaces. The emerging interference patterns, so-called speckle fields, are very sensitive to fine-scale displacements of the scattering surface. Capturing such patterns with a digital camera allows high-resoluting, fast and reliable optical measurements of rigid body displacements of the specimen, which are parallel to the image plane.<br />This thesis gives a detailed description of Digital Speckle Photography and evaluates different state-of-the-art principles for accurate and fast registration of speckle field displacements. It further presents a novel approach for detecting speckle displacements with sub-pixel accuracy by tracking a certain number of speckles and averaging coarse but computational efficient displacement estimates. A Kalman filter is used to reduce the influence of measurement noise under approximately known dynamic behavior of the system. To reveal the strengths of the compared algorithms in terms of accuracy and computational effort, they are tested using simulated speckle fields and in laboratory experiments.<br />
en
dc.language
English
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dc.language.iso
en
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dc.subject
Digitale Speckle Photography
de
dc.subject
Laser Speckles
de
dc.subject
Digitale Korrelation
de
dc.subject
Verschiebungsschätzung von Starrkörpern
de
dc.subject
Sub-pixel Interpolation
de
dc.subject
Subjektive Speckle Messung
de
dc.subject
Digital Speckle Photography
en
dc.subject
Laser Speckles
en
dc.subject
Digital Correlation
en
dc.subject
Displacement Estimation of Rigid Bodies
en
dc.subject
Sub-pixel Interpolation
en
dc.subject
Subjective Speckle Measurement
en
dc.title
Speckle pattern displacement estimation in digital speckle photography
en
dc.type
Thesis
en
dc.type
Hochschulschrift
de
dc.contributor.affiliation
TU Wien, Österreich
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tuw.thesisinformation
Technische Universität Wien
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dc.contributor.assistant
Paris, Rene
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tuw.publication.orgunit
E376 - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
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dc.type.qualificationlevel
Diploma
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dc.identifier.libraryid
AC07814758
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dc.description.numberOfPages
95
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dc.thesistype
Diplomarbeit
de
dc.thesistype
Diploma Thesis
en
tuw.advisor.staffStatus
staff
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tuw.assistant.staffStatus
exstaff
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tuw.advisor.orcid
0000-0002-8746-5892
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item.openairecristype
http://purl.org/coar/resource_type/c_18cf
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http://purl.org/coar/resource_type/c_18cf
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item.cerifentitytype
Publications
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item.cerifentitytype
Publications
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item.fulltext
no Fulltext
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item.openairetype
Thesis
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item.openairetype
Hochschulschrift
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item.grantfulltext
none
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item.languageiso639-1
en
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crisitem.author.dept
E376 - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
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crisitem.author.parentorg
E350 - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik