Die systematische Untersuchung von komplexen und sich dynamisch verändernden Oberflächen wird am Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik mit Hilfe eines bildgebenden Messverfahrens durchgeführt. Ein möglicher Anwendungsbereich stellt hierbei die Adaption von Form und Profilierung der Flügel von freifliegenden Falken während des Schlag- und Manöverflugs dar. Die wissenschaftliche Fragestellung besteht dabei, eine Messmethode zu entwickeln und weiter zu verbessern, die es erlaubt, berührungslos und mit hinreichender örtlicher und temporaler Auflösung die Oberfläche von Messobjekten zu bestimmen. Dazu werden folgende Ziele verfolgt:
  • Durch die Verwendung von Optical Flow anstelle von Korrelationsbasierten Auswerteverfahren soll sich die räumliche Auflösung der ermittelten Punktwolken erhöhen.
  • Die Auswertung der Daten soll nach einer anfänglichen Kalibrierung vollautomatisch erfolgen und beinhaltet die Ermittlung von Korrespondenzpunkten, die Berechnung von geschlossenen Verschiebungsfeldern und die Triangulation einer 3D Punktwolke der Falkenoberfläche.
  • Um die Beeinflussung des Falken während der Messungen möglichst gering zu halten, soll anstelle von künstlich aufgebrachten oder projizierten Mustern die natürliche Textur des Gefieders verwendet werden.
  • Durch das Hinzufügen weiterer Kameras soll sich die Anzahl von Ausreißern reduzieren und die örtliche Genauigkeit verbessern.
  • Zur Verringerung des Rechenaufwands sollen die benötigten Prozesse teilweise auf eine leistungsfähige GPU ausgelagert werden.
Die genannten Punkte werden kontinuierlich weiterentwickelt. Die Deformationsmessung erlaubt somit eine Rekonstruktion einer dreidimensionalen Punktwolke, die für weiterführende Auswertungen geeignet ist und mit hinreichender Genauigkeit arbeitet.