Matrix Vision 3D-Kamera analysiert bewegte Objekte

Mit drei Kameramodulen und einem Projektor ist die »mv6D«-Kamera »Perception Cam« von Matrix Vision ausgestattet.
Mit drei Kameramodulen und einem Projektor ist die »mv6D«-Kamera »Perception Cam« von Matrix Vision ausgestattet.

Matrix Vision ist in die 3D-Bildverarbeitung eingestiegen. Das Unternehmen hat die »mv6D«-Kamera »Perception Cam« vorgestellt, die nach einem photogrammetrischen Verfahren arbeitet: Sie erfasst eine 3D-Punktewolke und einen Geschwindigkeitsvektor, wobei sie diesen an jedem Punkt der Punktewolke aufnimmt.

Die 61 x 56 x 234 mm große »Perception Cam« von Matrix Vision umfasst drei Kameras – jeweils mit 1,3-Megapixel-Bildsensor - und einen Laser-Projektor in einem Gerät. Der Projektor kommt bei Objekten ohne Oberflächenstruktur ins Spiel: Er projiziert eine beliebige Textur darauf, um einen Kontrast zu erzeugen, der wiederum die 3D-Punktewolke hervorbringt. In ihr steckt die 3D-Information.

Mit diesem technischen Rüstzeug erfasst die »Perception Cam« dynamische Objekte; sie erkennt und analysiert deren Größe, Position, Geschwindigkeit und Bahnverhalten in Echtzeit. Damit sie dies bewältigen kann, lernen Anwender die prinzipiellen Eigenschaften der Objekte ein, die erkannt werden sollen. Die »Perception Cam« zeigt dann alle Objekte mit diesen Eigenschaften in Videoechtzeit an und liefert die Position, die Größe, die Ausrichtung im Raum, den idealen Pick-Point und die Bewegungsgeschwindigkeit der gefundenen Objekte. Dabei kann sie beispielsweise auch eng aneinander liegende Packungen unterscheiden. Durch die drei Kameras beginnt der Erfassungsbereich bei etwa 200 mm und reicht bis 2500 mm - günstig für die Verfolgung von Objekten im Raum oder für die Montage auf einem Roboter, der zunächst grob in der Ferne seine Palette erblickt, um dann beim näheren Hinsehen auch einzelne Schachteln zu erkennen.

Sollte die »Perception Cam« einen Schlag abbekommen oder vom Transportsystem kontinuierlich durchgerüttelt werden, stellt sie sich dank automatischer Selbstkalibrierung wieder richtig ein, ohne irgendwelche speziellen Kalibrationsvorlagen. Die Framerate der »Perception Cam« beträgt 30 Frames/s bei 5 Prozent CPU-Last. Dies wird erreicht durch die Auslagerung der 3D-Berechnung auf die GPU einer separaten Grafikkarte. Somit stehen 95 Prozent der CPU-Kapazität für die Bildverarbeitung zur Verfügung. Ausgelegt ist das Gerät, das etwa 1000 g auf die Waage bringt, für einen Betrieb bei Umgebungstemperaturen von 0 bis 40 °C. Als Anwendungen nennt Matrix Vision Logistik, Verkehrstechnik und Telematik, Fertigungskontrolle, Medizintechnik, Roboterführung sowie Recycling.