Aufgabenangepasste, kontrollierte Oberflächenextraktion aus 3D-Computertomographiedaten

Mit der industriellen Computertomographie (CT) steht der modernen Qualitatssicherung ein Instrument zur Verfugung, das die zerstorungsfreie und vollstandige Erfassung von Bauteilen ermoglicht. Als Ergebnis liefert sie 3D-Volumendaten mit allen geometrischen und materialbezogenen Strukturen, welche die Basis fur verschiedenste Anwendungsbereiche der Qualitatskontrolle darstellen. Deshalb wird die CT heutzutage bereits an vielen Stellen im Produktentstehungsprozess zur Qualitatsprufung, aber auch zunehmend fur die dimensionelle Messung von Bauteilen eingesetzt. Um derartige messtechnische Auswertungen durchfuhren zu konnen, bedarf es der Bestimmung von 3D-Oberflachendaten, welche die Materialgrenzen des zu untersuchenden Bauteils beschreiben. Aktuelle Standardverfahren hierzu weisen in der Praxis jedoch entscheidende Nachteile auf, die dazu fuhren, dass die CT als Messverfahren fur viele Bauteiltypen und Mess- und Prufaufgabenstellungen bislang nicht anwendbar ist oder einer Vielzahl zusatzlicher Bearbeitungsschritte bedarf, um speziellen Anforderungen gerecht zu werden. In dieser Arbeit wird ein neuartiges Vorgehen zur Extraktion von 3D-Oberflachen aus CT-Daten entwickelt, welches es ermoglicht, regionsabhangig und an die jeweilige Mess- oder Prufaufgabe angepasst Grenzflachen zu ermitteln. Ziel ist es, dass der Anwender nach Eingabe der fur seine Messaufgabe relevanten Anforderungen direkt das passende Oberflachenmodell erhalt. Sowohl Vor- als auch Nachbearbeitungsschritte werden hierbei uberflussig. Die Anzahl der Eingabeparameter soll gering und benutzerfreundlich gehalten und, wenn moglich, automatisiert werden. Dieses Verfahren zur kontrollierten, aufgabenangepassten Oberflachenextraktion aus volumetrischen CT-Daten bietet die Moglichkeit zur Losung einer Vielzahl von messtechnischen Problemstellungen fur verschiedene Bauteiltypen und stellt sich damit aktuellen und zukunftigen Herausforderungen an die industrielle CT-Technologie. The industrial computer tomography (CT) is a modern instrument for quality assurance, which enables the non-destructive and complete inspection of parts. As a result, it provides 3D volume data with all geometrical and material-based structures, which constitute the basis for a variety of applications in quality control. Therefore, the CT is already used today in many stages in the product development process for quality control, but also increasingly for the dimensional measurement of components. In order to perform such measurement applications, it requires the determination of 3D surface data, which describe the material limits of the part. Current standard methods show decisive disadvantages in practice, which is the reason that the CT is nonapplicable for many types of components and tasks or additional processing steps are required to meet specific needs. In this work a novel approach for extraction of 3D surfaces from CT data is developed, which allows the determination of the limiting surface region-dependent and adapted to the measuring or testing task. The aim is that the user gets the appropriate 3D surface model directly to the relevant requirements for his metrological problem. Both pre-and post-processing steps are superfluous here. The number of input parameters are to be kept easy to use and, if possible, automated. This method of controlled, task-adapted surface extraction from volumetric CT data provides the ability to solve a variety of measurement problems for different types of components and thus fulfills current and future challenges of the industrial CT technology.