3D-Kamera mit neuer ToF-Sensortechnik 2D- und 3D-Daten in einer Aufnahme erfassen

Die 3D-ToF-Kamera »Basler blaze« ermöglicht Echtzeit-Streaming von vorverarbeiteten 3D-Punktwolken und 2D-Intensitätsbildern.
Die 3D-ToF-Kamera »Basler blaze« ermöglicht Echtzeit-Streaming von vorverarbeiteten 3D-Punktwolken und 2D-Intensitätsbildern.

Basler stellt seiner vor gut drei Jahren erstmals präsentierten 3D-ToF-Kamera eine neue 3D-ToF-Kamera-Generation an die Seite: die »Basler blaze«. Dank aktueller »DepthSense“-ToF-Sensortechnik von Sony eignet sie sich besonders zur Bestimmung der Position, der Lage und des Volumens von Objekten.

Als industrielle 3D-Kamera misst die »blaze« von Basler Entfernungen auf Basis des ToF-Prinzips (Time-of-Flight). Ausgestattet mit VCSEL-Laserdioden-Technik (vertical-cavity surface-emitting laser), arbeitet die Kamera im Nah-Infrarot-Spektrum, also im Wellenlängenbereich um 940 nm, und ist daher auch für den Einsatz unter Tageslichtbedingungen geeignet. Mit einem Multipart-Bild, bestehend aus Entfernungs-, Intensitäts- und Konfidenzkarte, und einer Bilderfassungsrate von 30 Frames/s erzeugt die Kamera 3D-Punktwolken und 2D-Graubilder in Echtzeit und entlastet so den Prozessor des Host-Systems.

Das Messprinzip einer ToF-Kamera beruht auf der Zeit, die das Licht von der Lichtquelle zum Objekt und zurück zur Kamera benötigt. Je weiter die Entfernung, desto länger die benötigte Zeit, woraus letztlich die 3D-Tiefeninformationen resultieren. Die Lichtquelle und die Bilderfassung sind dabei so synchronisiert, dass die Entfernungen aus den Bilddaten berechnet werden können.

Der integrierte »DepthSense«-IMX556PLR-C-Sensor von Sony mit 640 x 480 Bildpunkten Auflösung und CAPD-Pixelstruktur (Current Assisted Photonic Demodulator) ermöglicht im Zusammenspiel mit der Back-Illuminated-CMOS-Sensorarchitektur eine präzise Abtastung des reflektierten Lichts. Damit erlaubt die Kamera, unabhängig von Licht und Kontrast, annähernd millimetergenaues, optisches Messen über einen Messbereich von bis zu 10 m.

Mit ihrem integrierten Objektiv und einer unsichtbaren Infrarot-Beleuchtung ist die »blaze« eine kompakte, IP67-geschützte Einheit ohne bewegliche Komponenten. Mit 99,6 mm x 80,6 mm x 67,2 mm Größe und typisch 650 g Gesamtgewicht eignet sie sich beispielsweise für die Montage auf Roboterarmen. Durch ihre Gigabit-Ethernet-Datenschnittstelle und ihre plattformunabhängige Programmierschnittstelle lässt sich die Kamera leicht integrieren. Auch ein Betrieb in Multi-Kamera-Systemen ist möglich.

Typische Einsatzgebiete für die Kamera finden sich in der industriellen Automatisierung, der Logistik und Medizin sowie in vielen Bereichen der »Smart Factory«. Geeignet ist sie auch für Anwendungen in der Frachtdimensionierung und Palettierung, in autonomen Fahrzeugen und Robotern sowie in der Objektzählung. Die ersten Design-in-Samples für die Kamera sind für September 2019 geplant; Ende des Jahres soll die Serienproduktion beginnen.