Peters, Valerij: Phänomenologische Modellierung und multistatische Simulation von Time-of-Flight 3D PMD Kameras. 2013
Inhalt
- Inhaltsverzeichnis
- Verzeichnis häufig verwendeter Abkürzungen
- 1 Einleitung
- 2 PMD Grundlagen
- 2.1 Laufzeitverfahren Time-of-Flight
- 2.2 Aufbau und Funktionsweise des Photogate-PMD
- 2.3 Überführung in eine PMD-Kamera
- 2.4 Aufbau einer PMD-Kamera
- 2.5 Leistungsgrenzen eines PMD-Systems
- 3 Beleuchtung – Modellierung und Simulation
- 3.1 Aufgabenstellung der Lichtsimulationskomponente (Light Propagation Module)
- 3.2 Physikalische Betrachtungen
- 3.2.1 Lichtquellen
- 3.2.2 Lichtausbreitung und Ausbreitungsmedium
- 3.2.3 Simulation der Rückstreueigenschaften
- 3.3 Softwaretechnische Umsetzung
- 4 Koordinatensysteme
- 4.1 Weltkoordinatensystem
- 4.2 Kamerafestes Koordinatensystem
- 4.3 Trajektorienkoordinatensystem
- 4.4 Sensorkoordinatensystem
- 4.5 Optikkoordinatensystem
- 4.6 LED-Koordinatensystem
- 4.7 Beleuchter-Koordinatensystem
- 4.8 Koordinatentransformationen
- 5 Modellierung und Simulation einer PMD-Kamera
- 5.1 Objektumgebung und ihre Definition
- 5.2 Modellierung des PMD-Sensors
- 5.3 Modellierung eines Pixels
- 5.4 Lochkameramodell
- 5.5 Geometrische Modellierung der PMD-Kamera
- 5.6 Berechnung des zum Punktziel korrespondierenden Pixels
- 5.7 Berechnung der theoretischen Antwort des Sensors
- 5.8 Betrachtung der Bewegungsunschärfe
- 5.9 Quantisierung der Messwerte
- 6 Sichtbarkeitsanalyse
- 6.1 Sichtbarkeit: Voranalyse für einen Sensor
- 6.2 Sichtbarkeit: Voranalyse für eine Lichtquelle
- 6.3 Sichtbarkeit: Nachanalyse für polygonale Daten
- 6.4 Sichtbarkeit: Nachanalyse für Objekte in Punkteform
- 6.5 Benchmark Test
- 7 Linsenverzeichnung
- 8 Simulatorarchitektur
- 8.1 Frame Control Unit (FCU)
- 8.2 Visibility Check Module
- 8.3 Light Propagation Module
- 8.4 PMD-Modul
- 8.5 Visualisierung
- 8.6 Dynamikkomponente
- 8.7 Simulationsablauf
- 9 Beispielszenarien
- 9.1 Bi- bzw. Multistatischer Fehler
- 9.2 Simulation der Bewegungsunschärfe
- 9.3 Simulation: Abstandsmessung an schrägen Oberflächen
- 10 Zusammenfassung und Ausblick
- 11 Literaturverzeichnis
- 12 Anhang