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Streifenlichtscanner

Seit 2013 wird neben dem 3D-Laserscanner der Streifenlichtscanner Hexagon SmartScan-HE (ehemals Breuckmann GmbH) für die Funddokumentation eingesetzt [Abb. 1]. Speziell für die Digitalisierung kleiner Funde bis etwa 5 cm Größe konnte 2018 ein weiterer Streifenlichtscanner in Betrieb genommen werden [Abb. 2]. Im Vergleich zum 3D-Laserscanner sind hier 5 bzw. 8 MPx auflösende RGB-Kamerasensoren integriert. Ein Weißlicht-LED-Projektor projiziert definierte Streifenmuster auf das Objekt und die Kamerasensoren erfassen die entstehende Verzerrung der Muster [Videoclip 1]. Die 3D-Koordinaten werden durch Triangulation berechnet. Für die Berechnung hochauflösender Texturen nehmen die Kamerasensoren direkt die Farbinformationen des Fundes auf.

Abb. 1: Der Streifenlichtscanner Aicon SmartScan-HE. In der Mitte befindet sich der LED-Projektor und an den beiden Enden die jeweils 5 MPx-auflösenden Kamerasensoren.
Abb. 2: Streifenlichtscanner mit kleiner Basis. Mit dieser Konfiguration werden Kleinfunde wie Münzen oder Schmuckstücke hochauflösend gescannt.

Für höchste Anforderungen an Genauigkeit und Auflösung wird seit 2023 der Hexagon StereoScan neo eingesetzt und ist damit der aktuellste Weißlichtscanner im LfA Sachsen [Abb. 3]. Die Streifenprojektion erfolgt mit einem Digitalprojektor (DLP) auf die Oberfläche der Objekte, was schnellere Messzeiten ermöglicht. Diese Messmethode hat deutliche Vorteile bei reflektierenden oder sehr dunklen Oberflächen, wie sie häufig bei Nasshölzern oder Metallfunden zu finden sind.

Bild eines Stereo-Scanneres in der Nahansicht
Abb. 3: Der Hexagon StereoScan neo ist der modernste Weißlichtscanner im LfA Sachsen.

Die beiden Kameras haben CCD-Monosensoren mit einer Auflösung von 16,8 MPx (35 mm x 24 mm). Im Gegensatz zu den SmartSCAN-Geräten erfolgen mit den Monosensoren die Farbtexturaufnahmen mit der getrennten Aufnahme der Farbkanäle und dem internen Zusammenfügen zu einem gewohnten RGB-Farbbild [Videoclip 2]. Genau wie die SmartScans ist der StereoScan mit verschiedenen Messfeldern ausgestattet, um flexibel sehr kleine Funde wie Münzen bis hin zu sehr großen, z. B. mehrere Meter lange Hölzer, mit reproduzierbarer, hoher Qualität digitalisieren zu können. Die erzeugten 3D-Modelle haben, in Abhängigkeit des genutzten Messfeldes, Auflösungen von bis zu 16 µm. Damit können auch feinste Oberflächeninformationen erfasst und sichtbar gemacht werden. Die 3D-Daten werden üblicherweise in den freien Datenformaten PLY (Polygon File Format/Stanford Triangle Format) und OBJ (Wavefront) gespeichert.

Videoclip 1: Ein automatisierter 360°-Scan mit dem Streifenlichtscanner.

Videoclip 2: Der Scan mit dem StereoScan neo. Zunächst erfolgt die RGB-Beleuchtung für die Farbtexturen und anschließend wird das Streifenmuster mit dem DLP projiziert.

Die Arbeitsplätze sind mit softwaregesteuerten Drehtischen ausgestattet, die es ermöglichen, einen nahezu vollautomatischen Scan eines Fundes [Videoclip 3] durchzuführen. Im besten Falle muss das Objekt nur einmal für die vollständige Aufnahme gedreht werden. So können zahlreiche Funde pro Tag effizient und hochgenau digitalisiert werden.

Videoclip 3: Datenerfassung in der Scanner-Software während des 360°-Scans.

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