Schatten mit Zeilenkamera vermessen

[Pepe (Gast)]

Hallo.
Ich möchte mit einer Zeilenkamera (2048 Pixel / 14um Breite)
per Durchlicht die Breite von Objekten vermessen. Die Schaltung dafür 
läuft so weit schon und ich bekomme auch realistische Pixelkurven aus 
der Schaltung raus.

Jetzt stehe ich gerade beim Implementieren der eigentlichen Vermessung.
Und frage mich wie ich die Erkennung der Breite gestalten soll.
Hab schon probiert per Schwellwert, z.B. Pixelwert kleiner 127 bedeutet 
Schatten. Dabei bekomme ich aber immer einen leicht zu großen Wert als 
Ergebnis für die Breite.

Hab auch schon per Abteilung versucht die Breite zu berechnen. Da bin 
ich auch zu groß. Zwar besser als die Schwelle mit 127, aber immer noch 
wesentlich zu groß.

Kann mir jemand einen Tipp für die Bestimmung der Breite geben?

Pepe.

[Amateur (Gast)]

Das sollte eigentlich nicht passieren, vor allem, wenn Du eine ideale 
Lichtquelle (Durchmesser = 0) hast und an den Kanten des Objektes nicht 
irgendwelche Beugungen entstehen.
Da sich die zwei Bedingungen nicht erfüllen lassen, wirst Du wohl 
"abrunden" müssen.

[Amateur (Gast)]

Bevor ich es vergesse - die Stichworte hierzu lauten:
"Halbschatten" und
"Beugung am Spalt"
oder so.

[Hp M. (nachtmix)]

Amateur schrieb:
> Das sollte eigentlich nicht passieren, vor allem, wenn Du eine ideale
> Lichtquelle (Durchmesser = 0) hast

Gerade dann bekommst du, je nach den Abständen, beliebige 
Vergrösserungen!
Geometrische Optik nennt sich das.


Nimm dir mal eine Laserdiode ohne die Kollimatorlinse, das ist eine 
ziemlich ideale Punktlichtquelle, und beleuchte damit z.B. die Öse einer 
Nähnadel.
Dann betrachte das Schattenbild an der Wand oder an der Zimmerdecke!

[Hp M. (nachtmix)]

Pepe schrieb:
> Kann mir jemand einen Tipp für die Bestimmung der Breite geben?

Um eine 1:1 Abbildung auf den Chip zu bekomme, brauchst du paralleles 
Licht!
Flächige Lichtquellen eignen sich kaum, sodern eine Punktlichtquelle, 
die du im Brennpunkt einer Konvexlinse anordnest.
Der Durchmesse der Linse bzw. des Lichtstrahls muss mindestens so gross 
sein wie der Gegenstand.
Besser als einfache Linsen sind die Objektive von Fotoapparaten o.ä. 
oder Parabolspiegel geeignet.

Evtl. kannst du zur Strahlaufweitung auch die telezentrischen Optiken 
von Scannern oder Laserdruckern verwenden.

[Egon D. (Gast)]

Hp M. schrieb:

> Pepe schrieb:
>> Kann mir jemand einen Tipp für die Bestimmung der
>> Breite geben?
>
> Um eine 1:1 Abbildung auf den Chip zu bekomme,
> brauchst du paralleles Licht!

Das stimmt -- aber er braucht ja nicht unbedingt eine
1:1-Abbildung, um die Breite zu bestimmen. Eine konstante,
bekannte Geometrie tut's auch.

[J. S. (engineer)]

In einer Anwendungen habe ich das mal mit wechselnden Lichtquellen und 
Einstrahlrichtungen gelöst. Die Schattierungen musst du ermitteln und 
wegrechnen.

[Wolfgang (Gast)]

Pepe schrieb:
> Hab auch schon per Abteilung versucht die Breite zu berechnen. Da bin
> ich auch zu groß. Zwar besser als die Schwelle mit 127, aber immer noch
> wesentlich zu groß.
>
> Kann mir jemand einen Tipp für die Bestimmung der Breite geben?

Verrate uns deine Beleuchtungsgeometie und deine Abbildung. Dann kann 
man vielleicht herausfinden, woran das mit deiner Breitenbestimmung 
liegt.

Bei solchen Messung ist FWHM meist ein vernünftiges Kriterium.

[Stefan (Gast)]

Hallo,

ich nehme an dass du keinerlei Optik verwendest und nur eine 
punktförmige Lichtquelle hast und den Schatten des Objekts direkt auf 
die Zeilenkamera fallen lässt.
Damit der Schatten dann genauso breit ist wie dein Objekt und nicht 
breiter müsste die Lichtquelle unendlich weit entfernt sein.
Ist sie das nicht ist der Schatten immer breiter und es hilft in erster 
Näherung nur der "Strahlensatz" aus der Mathematik!
(und eine einfache 3-Satz Rechnung)

https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlensatz

Mit Optik (Linse) gilt entsprechendes nur ein bisschen komplizierter!


Gruss