Soft- und Hardware für die 3D-Bildverarbeitung Dreidimensional ist Trumpf

Stemmer Imaging vertreibt unter anderem die 3D-Kameras des in Bad Oldesloe ansässigen Herstellers Automation Technology.

Vermessungs-, Inspektions- und Handhabungs-Aufgaben in der Industrie werden immer häufiger mit Werkzeugen für die dreidimensionale Bildverarbeitung gelöst. Stemmer Imaging bietet alle Komponenten für 3D-Bildverarbeitungs-Anwendungen: sowohl die 3D-Tools der Software-Bibliothek Common Vision Blox (CVB) als auch die entsprechende Hardware.

Die dreidimensional exakte Inspektion und Vermessung komplexer 3D-Freiformflächen zählt zu den größten Herausforderungen für die Bildverarbeitung. Für solche Aufgaben kommen meist etablierte Techniken auf Basis der Laser-Triangulation zum Einsatz, bei der eine Laserlinie das zu vermessende Prüfobjekt beleuchtet. Durch einen Winkelversatz zwischen der eingesetzten Kamera und der Laserlinie lassen sich Höheninformationen über das Prüfobjekt aus dem aufgenommenen Abbild der Laserlinie errechnen. Die Höheninformationen werden dann in einer so genannten 2,5D-Range-Map mit Hilfe des jeweils zugehörigen Grauwerts codiert.

Der CVB-Ansatz geht noch einen Schritt weiter und rechnet die entstandenen Range-Maps in Punktwolken um. Der nachfolgende Algorithmus arbeitet somit auf Basis echter 3D-Punktwolken, was im Gegensatz zu gängigen 2,5D-Bildern den automatischen Ausgleich von Positions- und Rotationsabweichungen in allen sechs Freiheitsgraden erlaubt. »Es ist somit nicht nötig, die Prüfobjekte exakt mechanisch auszurichten oder zuzuführen«, erläutert Peter Stiefenhöfer, Leiter Marketing & Öffentlichkeitsarbeit von Stemmer Imaging. »Diese Vorgehensweise reduziert den mechanischen Aufwand zur lagegenauen Zuführung deutlich und sorgt auch bei hundertprozentiger Überprüfung aller Objekte für hohen Durchsatz.«

3D-Abweichungen lassen sich nach einer Kalibrierung mit dem Werkzeug »CVB Match 3D« erkennen. Das Tool errechnet zunächst die räumliche Abweichung des Prüfobjekts und vergleicht das Ergebnis dann mit dem perfekten 3D-Abbild eines Gutteils, dem so genannten »Golden Template«. »Auch geringfügige Maßabweichungen lassen sich so in Echtzeit erkennen und erlauben eine schnelle Gut-/Schlecht-Entscheidung über das geprüfte Objekt«, verdeutlicht Stiefenhöfer.

Das Lieferprogramm von Stemmer Imaging für 3D-Anwendungen umfasst außer der Software auch die nötige Hardware, unter anderem schnelle 3D-Kameras, Laser-Beleuchtungen, Optiken, Bilderfassungs-Karten, Befestigungen und Kabel. Seinen Kunden bietet das in Puchheim bei München ansässige Unternehmen auch Dienstleistungen wie etwa Beratung, Machbarkeitsstudien und Schulungen an.

3D-Bildverarbeitungstechnik eignet sich generell für alle Branchen, in denen dreidimensionale Objekte zu prüfen sind. Stemmer Imaging demonstriert die technischen Möglichkeiten auf der Automatica anhand eines 3D-Bildverarbeitungs-Systems, das Prüfobjekte dreidimensional inspiziert. Zu sehen sind am Messestand des Unternehmens auch andere Beispiel-Anwendungen wie etwa ein Scrabble spielender Roboter.

Auf der Automatica sind die von Stemmer Imaging angebotenen Produkte für die 3D-Bildverarbeitung in Halle B2, Stand 103, zu sehen.