フラウンホーファー応用光学精密工学研究所 IOF は、長年にわたって 3D データの高速キャプチャのためのシステムを開発してきました。goCRASH3D により、イエナ チームは現在、試験車両内での衝突試験中に 3D データを記録する新しいシステムを発表しています。

これは、以前は不可能だった、または限られた範囲でのみ可能だった方法で、衝突時の車両コンポーネントの変形と動きを示します。goCRASH3DはVISIONおよびIZB見本市に出展されます。

10 年以上にわたり、イエナのフラウンホーファー IOF は、ハイスピードカメラ。基本的に、このようなシステムは 2 台のカメラ、プロジェクター、およびコンピューターで構成されます。

「問題の核心は実際にはカメラではなく、照明です」とプロジェクトマネージャーのケビン・スロコスは説明します。イエナの研究者らは、数年前に舞台技術からGOBO技術を目的のためにさらに開発しました。

GOBO テクノロジーでは、不規則な縞模様を持つディスクが高出力光源の前で回転します。これにより、測定対象物上に非周期的な正弦波パターンが生成されます。これにより、オブジェクトをさまざまな角度から見たカメラからの画像内の点を一致させることができます。画像内の点の 3D 座標は、カメラの位置と画像点のオフセットから計算されます。

自動車分野での応用

Jena チームは非常に早い段階で自動車業界でシステムをテストしました。「当時、このシステムはエアバッグの展開を時間分解能で追跡するために使用されていました」と Srokos 氏は報告します。「しかし、2017 年には、システムを車内に移動するというアイデアもありました。」ドイツの大手自動車メーカーとの共同プロジェクトで、イエナチームはこの目的のためにデモンストレーターを設置し、2023年からプロジェクトパートナーによるテストに使用されてきた。

goCRASH3D を使用すると、たとえば、以前はアクセスできなかった、または非常に限られた範囲でしかアクセスできなかった足元のプロセスを観察することができます。展開中のエアバッグによって隠された領域もこの方法で追跡できます。

テクノロジーの詳細

車内で goCRASH3D を使用する場合、照明が再び主役になります。「露出時間が短いほど、照明は強くする必要があります」と Srokos 氏は言います。この特定のケースでは、15,000 ルクスの明るさの単一 LED が使用されます。2 台のカメラはそれぞれ、512 x 512 ピクセルで 1 秒あたり 12,000 枚の画像を配信します。

これから、コンピューターは 1 秒あたり約 1,200 枚の 3D 画像を計算します。実験の視野は 1 メートルの距離で 70 x 70 cm² でした。これらのパラメータは実験に適応させることができます。

2 台のカメラと照明ユニットを備えたシステムは、コンポーネントがエラストマー バッファによって加速から保護されているフレームに取り付けられています。これにより、システムは定期的に最大 200 g の加速度と最大 60 g の衝撃に耐えることができます。この目的のために、フレームは車両に永久的に取り付けられます。

今日も明日も高速録音

goCRASH3D システムは現在プロジェクト パートナーによって使用されており、フラウンホーファー IOF でさらに開発されています。イエナの研究所では、3D 画像を追加のスペクトル情報と組み合わせることができるように、高速記録がすでに他のカメラと結合されています。

goCRASH3D システムは、自動車業界向けに、自動車業界とともに開発されました。「しかし、安全分野やその他の分野での他の用途も想像できます。スポーツ医学」と Srokos 氏は説明します。中期的には、3D 高速録画技術は、世界の安全要件の高まりに対する優れたソリューションとなります。自動車分野。

提供元フラウンホーファー研究所、Angewandte Optik und Feinmechanik IOF