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S. Blumberger:
"Entwurf eines Infrarot-3D-Scannersystems zur dreidimensionalen bildgebenden Diagnostik";
Supervisor: R. Freund; 185-2, 2016.

The last few years have seen a large increase of 3D scanning systems and their usage to create 3D objects. Through extensive research and more and more sophisticated methods, new systems have been developed that are used in many areas such as medical imaging, quality assurance, virtual reality, concept planning, prototyping and many more. These systems are often very expensive and unsuitable for private consumers. Furthermore, they are complicated and require a significant amount of training before usage. Less expensive and easier to use 3D scanning systems have become more attractive for private use. This thesis proposes a new approach for implementing a prototype that is simple, robust, inexpensive, based on Open source software and easy to build. The prototype uses infrared technology in order to achieve better laser scanning results for color overlay on the object. The system scans bone surfaces and bone fractures and evaluation shows that our prototype represents a viable alternative to commercial products. Our prototype is stable, user friendly, uses Open source technology and achieves promising results regarding scan duration and detail. With the implementation of infrared, the system becomes significantly less prone to errors resulting from external influences and color overlay on the objects surface. Next to these advantages, the prototype still presents potential for improvement discuss in the future work section of thesis.

Die Erzeugung von 3D-Objekten mittels 3D-Scannersystemen hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Durch intensive Forschung und weiterentwickelte Methoden wurden neue Systeme entwickelt. Dies betrifft unterschiedliche Bereiche wie die medizinische Bildgebung, Qualitaetssicherung, virtuelle Realitaeten, Konzeptplanungen, Prototyperstellung und viele weitere. Diese Systeme sind meist teuer und stehen nicht im Verhaeltnis zu dem Nutzen fuer den privaten Benutzer. Ausserdem sind sie meist kompliziert und benoetigen einen hohen Einschulungsaufwand. Jedoch wird die Technologie der 3D- Scanner durch einfachere und kostenguenstigere neue Systeme auch im privaten Bereich zunehmender attraktiver. Diese Arbeit zeigt einen Loesungsvorschlag fuer die Umsetzung eines einfachen, robusten, guenstigen, auf Open-Source basierenden und einfach nachzubauenden Prototypens. Der dabei verwendete Prototyp wird um die Technologie des Infrarots erweitert. So wird eine bessere Abtastung bei Farbueberlagerungen des Objektes mit dem Laser erreicht. Das System wird fuer das Scannen von Knochenoberflaechen bzw. Knochenfrakturen eingesetzt. Der entwickelte Prototyp zeigt sich bei der abschliessenden Evaluierung als eine sehr gute Alternative zu kommerziell erhaeltlichen Produkten. Er ist stabil, benutzerfreundlich, basiert auf Open Source-Technologien und erzielt vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich Scan-Dauer und Detailschaerfe. Die Umsetzung des Infrarots zeigt eine enorme Verbesserung bei der Fehleranfaelligkeit gegenueber aeusseren Einfluessen und der Farbueberlagerung des Lasers mit der Oberflaeche des Objektes. Neben diesen Vorteilen bietet der Prototyp allerdings noch Potential fuer Verbesserungen, die im Ausblick diskutiert werden.