Digitale Sichtprüfung von Schweißverbindungen unter Wasser durch hochauflösende optische 3D-Oberflächenrekonstruktion

Ziel des Projektes ist es, die klassische Sichtprüfung (VT) von Schweißverbindungen unter Wasser durch ein optisches 3D-Messsystem zu ergänzen. Auf Grundlage von hochauflösenden 2D-(Bild)Daten werden durch photogrammetrische Methoden metrische 3D-(Oberflächen)Daten erzeugt. Die Datengrundlage soll genutzt werden, um Prüfmerkmale abzuleiten und eine teilautomatisierte Vorklassifizierung einer Schweißverbindung zu realisieren. Durch die Entwicklung eines 3D-Messsystems wird die Grundlage geschaffen, die Datenerhebung digital und raumzeitlich gelöst vom Prüfprozess durchzuführen. Ein Stereokame-rasystem erfasst die Schweißnaht und erzeugt hochaufgelöste Bilddaten, aus denen 3D-Oberflächendaten berechnet werden können. Durch die raue Umgebung unter Wasser so-wie physikalischen Grenzen der Optik ist die Entwicklung besonders anspruchsvoll. Der Einfluss der Partikel im Wasser sowie die Kalibrierung in situ werden wissenschaftlich untersucht. Die Erkenntnisse führen zu Optimierungen hinsichtlich der Genauigkeit und Vollstän-digkeit der optischen Messtechnik unter Wasser für den speziellen Anwendungsfall der metallisch glänzenden Schweißnaht. Die berechneten 3D-Daten sollen so prozessiert werden, dass Prüfmerkmale der DIN EN ISO 5817 automatisiert abgeleitet und entsprechend der hinterlegten Norm klassifiziert werden können. Der Prüfer erhält neben den hochaufgelösten Bilddaten die Mess- und Prüfergeb-nisse über eine digitale Schnittstelle und entscheidet über die Klassifizierung einer Schweiß-verbindung. Da das System auch unter sehr geringen Sichtweiten unter Wasser funktioniert, können KMU unmittelbar einen Nutzen durch flexiblere Taucheinsätze generieren. Durch die belastbare Datengrundlage, der teilautomatisierten Klassifizierung und der automatischen Archivierung entsteht für KMU ein hoher Nutzen in der Dokumentation und der Beweissicherung gegen-über dem Kunden. Zusätzliche Daten führen langfristig zu neuen Geschäftsfeldern, wie bspw. dem 3D-Monitoring.
Personen

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Thomas Luhmann (Leitung)

Oliver Kahmen, M.Sc.

Mittelgeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz


Artikel und Bücher

Kahmen, O.; Luhmann, T. (2022): Monocular Photogrammetric System for 3D Reconstruction of Welds in Turbid Water. PFG – Journal of Photogrammetry, Remote Sensing and Geoinformation Science, Vol. 90, Issue 1, pp. 19-35 , doi: 10.1007/s41064-022-00191-2

Vorträge

Kahmen, O. : Digitale Sichtprüfung von Schweißverbindungen unter Wasser durch photogrammetrische Verfahren. 9. BIM-Tag / 20. Oldenburger 3D-Tage, September 2022