Triangulation (Messtechnik)
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Triangulation bezeichnet in der optischen Messtechnik eine Methode zur Entfernungsmessung mit Licht.
[Bearbeiten] Prinzip
Das Grundprinzip der Triangulation ist in der Abbildung rechts vereinfacht für den zweidimensionalen Fall dargestellt, unterscheidet sich aber im dreidimensionalen Fall nicht wesentlich.
Von zwei verschiedenen Stationen an den Positionen 
und 
wird der zu bestimmende Zielpunkt P angepeilt. Dabei erhält man die beiden Winkel α und β mit der Genauigkeit Δα und Δβ. Unter Kenntnis der Basislänge b kann man dann die Koordinaten von P relativ zum Koordinatenursprung bestimmen. Das Messvolumen des Gesamtsystems ist das Schnittvolumen der Messvolumina der Einzel-Messsysteme.
Vereinfacht könnte man auch sagen, dass von zwei Punkten auf einer Geraden, wobei der Abstand zwischen den beiden Punkten bekannt ist, Winkelmessungen zu beliebig anderen Punkten im Raum erfolgen, um deren Lage eindeutig zu bezeichnen.
[Bearbeiten] Technische Umsetzung
In der klassischen technischen Umsetzung benutzt man einen Theodolit zur Bestimmung der Winkel. In der Landvermessung und bei der hochpräzisen Messung von Einzelpunkten ist das Verfahren immer noch Stand der Technik.
Aktive Verfahren nutzen eine Lichtquelle, zumeist einen Laser, der unter einem Winkel das Objekt beleuchtet dessen Oberfläche vermessen werden soll. Ein elektronischer Bildwandler, zumeist eine CCD- oder CMOS-Kamera oder ein PSD, registriert das Streulicht. Bei Kenntnis der Strahlrichtung und des Abstandes zwischen Kamera und Lichtquelle kann damit der Abstand vom Objekt zur Kamera bestimmt werden. Die Verbindung Kamera-Lichtquelle sowie die beiden Strahlen von und zum Objekt bilden hierbei ein Dreieck, daher die Bezeichnung Triangulation. Wird das Verfahren rasterartig oder kontinuierlich bewegt durchgeführt, kann das Oberflächenrelief mit grosser Genauigkeit, bei handelsüblichen Sensoren bis zu 0,01 mm, bestimmt werden. Projiziert man ein Muster z. B. eine Linie oder ein Streifenmuster, kann die Distanzinformation zu allen Punkten des Musters mit einem einzigen Kamerabild berechnet werden. Bei einer Linie spricht man auch von Lichtschnitt, Streifenmuster kommen in der Streifenprojektion zum Einsatz.
