프라운호퍼 응용 광학 및 정밀 공학 연구소 IOF는 수년 동안 3D 데이터의 고속 캡처를 위한 시스템을 개발해 왔습니다.goCRASH3D를 통해 Jena 팀은 이제 테스트 차량 내부의 충돌 테스트 중에 3D 데이터를 기록하는 새로운 시스템을 선보이고 있습니다.

이전에는 불가능했거나 제한된 범위에서만 가능했던 방식으로 충돌 중 차량 구성 요소의 변형과 움직임을 보여줍니다.goCRASH3D는 VISION 및 IZB 무역 박람회에 전시될 예정입니다.

예나에 위치한 Fraunhofer IOF는 10년 넘게 3D 데이터 캡처 작업을 진행해 왔습니다.고속 카메라.기본적으로 이러한 시스템은 두 대의 카메라, 프로젝터와 컴퓨터로 구성됩니다.

"문제의 핵심은 실제로 카메라가 아니라 조명입니다."라고 프로젝트 관리자 Kevin Srokos는 설명합니다.예나의 연구원들은 몇 년 전에 자신들의 목적을 위해 무대 기술로부터 GOBO 기술을 더욱 발전시켰습니다.

GOBO 기술을 사용하면 불규칙한 프린지 패턴의 디스크가 고출력 광원 앞에서 회전합니다.이는 측정 대상에 비주기적인 정현파 패턴을 생성합니다.이를 통해 서로 다른 각도에서 물체를 바라보는 카메라의 이미지 지점을 일치시킬 수 있습니다.이미지 포인트의 3D 좌표는 카메라 위치와 이미지 포인트 오프셋으로부터 계산됩니다.

자동차 부문에 적용

Jena 팀은 매우 초기에 자동차 산업에서 시스템을 테스트했습니다.Srokos는 "그 당시 시스템은 시간 분해능으로 에어백 전개를 추적하는 데 사용되었습니다."라고 말했습니다."하지만 2017년에 우리는 시스템을 차량 내부로 옮기는 아이디어도 가지고 있었습니다."독일의 주요 자동차 제조업체와의 공동 프로젝트에서 예나 팀은 이 목적을 위해 시연 장치를 설치했으며, 이는 2023년부터 프로젝트 파트너의 테스트에 사용되었습니다.

goCRASH3D를 사용하면 이전에는 접근할 수 없었거나 매우 제한된 범위에서만 접근할 수 있었던 발 밑 공간의 프로세스를 관찰하는 것이 가능합니다.전개되는 에어백으로 인해 가려진 영역도 이 방법으로 추적할 수 있습니다.

기술을 자세히

차량에서 goCRASH3D를 사용할 때 조명이 다시 한 번 중요한 역할을 합니다. Srokos는 "노출 시간이 짧을수록 조명은 더 강해야 합니다"라고 말합니다.이 특별한 경우에는 광도가 15,000lux인 단일 LED가 사용됩니다.두 대의 카메라는 각각 512 x 512 픽셀로 초당 12,000개의 이미지를 제공합니다.

이를 통해 컴퓨터는 초당 약 1,200개의 3D 이미지를 계산합니다.실험의 시야는 1미터 거리에서 70 x 70 cm²였습니다.이러한 매개변수는 실험에 맞게 조정될 수 있습니다.

두 대의 카메라와 조명 장치가 포함된 시스템은 엘라스토머 버퍼에 의해 구성 요소가 가속으로부터 보호되는 프레임에 장착됩니다.이를 통해 시스템은 정기적으로 최대 200g의 가속도와 최대 60g의 충격을 견딜 수 있습니다.이러한 목적으로 프레임은 차량에 영구적으로 장착됩니다.

오늘과 내일의 고속녹화

goCRASH3D 시스템은 현재 프로젝트 파트너가 사용하고 있으며 Fraunhofer IOF에서 추가로 개발되었습니다.예나 연구소에서는 3D 이미지를 추가 스펙트럼 정보와 결합할 수 있도록 고속 녹화가 이미 다른 카메라와 결합되어 있습니다.

goCRASH3D 시스템은 자동차 산업을 위해 개발되었습니다."그러나 우리는 안전 부문이나 산업 분야에서 다른 응용 분야도 상상할 수 있습니다.스포츠 의학"라고 Srokos는 설명합니다. 중기적으로 3D 고속 녹화 기술은 점점 늘어나는 안전 요구사항을 충족하는 탁월한 솔루션입니다.자동차 부문.

제공자:Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF