Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 20: Laser in der Medizin und Umweltmesstechnik I

Q 20.9: Vortrag

Dienstag, 20. März 2007, 12:30–12:45, 5J

Volldigitale holographische Gesichtsvermessung mit einem kurzgepulsten Laser — •Sven Hirsch^1,2,4, Stephanie Heintz^1,3, Andrea Thelen¹, Nicola Gisbert¹ und Peter Hering^1,4 — ¹Stiftung caesar, Ludwig-Erhard-Allee 2, 53175 Bonn — ²Hightech Research Center of Cranio-Maxillofacial Surgery, University Hospital Basel, Schanzenstrasse 46, CH-4031 Basel — ³Hochschule Furtwangen University, Robert-Gerwig-Platz 1, 78120 Furtwangen — ⁴Institut für Lasermedizin, Universität Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf

Mit gepulster Holographie wird die Oberfläche eines lebenden Objektes dargestellt. Eine Referenzwelle wird mit der vom Objekt rückgestreuten Welle off-axis auf einem CCD-Sensor überlagert. Das Objekt wird mit einem einzigen Laserpuls (Nd:YAG) von 20 ns Länge holographisch erfasst. Mit Kenntnis der Aufnahmeparameter wird das ursprüngliche Wellenfeld schichtweise aus dem Interferenzmuster numerisch rekonstruiert. Die so berechneten Schnitte setzt man zu einem Bilderstapel zusammen.

Die räumliche Auflösung des reelen Bildes ist vom Objektabstand und der Sensorgröße abhängig und unterscheidet sich stark in lateraler (ca. 30 µm) und axialer (ca. 1 mm) Richtung. Im reelen Bild sind scharfe und unscharfe Bereiche überlagert. Durch Filterungen und Beleuchtungsoptimierung werden Artefakte im Bild unterdrückt. Ein numerisches Verfahren identifiziert scharfe Bildbereiche und setzt aus diesen eine Höhenkarte zusammen, gleichzeitig wird die Textur des Objektes pixelgenau extrahiert.