Helligkeit und Distanz für jedes Pixel der Szene werden durch 3D-Time of Flight Kameras in Echtzeit ermittelt. Das System bestehet aus einem Photonic-Mixer-Device (PMD), welches vergleichbar mit dem Bildsensor einer Digitalkamera arbeitet. Die Besonderheit des 3D-Time of Flight (3D-ToF) Systems besteht darin, dass zusätzlich zu den Helligkeitswerten die Distanzen zwischen Kamera und Objekt für jedes Pixel synchron ermittelt werden. Die Szene wird hierfür durch eine modulierte Infrarotlichtquelle beleuchtet. Das IR-Licht wird auf die Objekte innerhalb der Szene abgestrahlt und anschließend zur Kamera zurück reflektiert. Jedes Pixel des PMD verfügt über eine integrierte Elektronik welche im Stande ist die Lichtlaufzeiten für jedes Pixel synchron zu ermitteln und somit die Distanzen zu bestimmen.
Eine Szene liefert zwei Bilder – das schwarz/weiß Bild zeigt die Szene, das Farbbild gibt Aufschluss über die Distanzen zwischen Kamera und den Objekten für jedes Pixel. Hierbei werden weit entfernte Pixel in der Farbe blau und nahe gelegene Pixel rot dargestellt. Die Darstellung des Farbbildes zeigt nicht die Temperatur der Objekte – sie ist nicht mit jener einer Thermokamera zu verwechseln.
Anwendung finden diese Systeme im Bereich der Automobilsensorik zur Erkennung von Hindernissen oder z.B. in der Industrie zur Qualitätskontrolle. Sehr effizient und schnell werden Bestückungskontrollen sowie dreidimensionale Echtzeit-Objektvermessungen durchgeführt.
Im Zuge der Master-Thesis wurde eine Forschungsarbeit zur Evaluierung von Störeinflüssen (Absorptions- und Reflexionsverhalten von unterschiedlichen Materialoberflächen) sowie die Software-Entwicklung einer automatisierten qualitativen und quantitativen Auswertung von Messabweichungen durchgeführt.