Einfache 3D-Bildverarbeitung mit mehreren Profilsensoren
Leistung trifft Einfachheit
Mit einfacher 3D-Bildverarbeitung verhält es sich oft wie mit dem Ungeheuer von Loch Ness: Alle reden darüber, aber gesehen hat es noch niemand. Mit einem neuen Ansatz versucht Keyence nun einen Paradigmenwechsel. Die Bildverarbeitungsplattform CV-X akzeptiert ab sofort neben allen Matrixkameras auch Signale der Profilsensoren der Modellreihe LJ-V. Die parallele Markteinführung einer 21MP-Kamera wird dabei fast zur Randnotiz.
Der weltweit operierende Automatisierungstechnikkonzern überrascht viele Marktbeobachter pünktlich zur CONTROL 2014 mit einem neuen Produktkonzept. Während 3D-Bildverarbeitung bisher oft die Domäne von Punktewolkenjongleuren und hochspezialisierten Experten ist, erweitert Keyence die auf einfache Bedienung getrimmte Modellreihe CV-X um eine Schnittstelle zur Lichtschnittsensorfamilie LJ-V7000.
Auf innere Werte kommt es an
Die Embedded-Architektur der Modellreihe CV-X100 wurde mit dem Release der Generation CV-X200 nochmals in einigen entscheidenden Punkten aufgewertet. Der Bildeinzug und die Verarbeitung von bis zu vier parallel arbeitenden Lichtschnittsensoren wird über insgesamt drei DSP-Kerne realisiert. Damit werden selbst rechenintensive 3D-Operationen schnell abgearbeitet. Gleiches gilt für die neue 21MP-Kamera. Nach beeindruckenden 110ms ist das Bild eingelesen. Was Leistungsdaten angeht, ist der Lichtschnittsensor LJ-V7000 damit der ideale Partner für das neue Highspeed-Bildverarbeitungssystem. Das Dual-Blue-Laser-System erfasst die einzelnen Profilschnitte mit bis zu 64kHz und fügt sie zu einem hochauflösenden höhencodierten Bild zusammen. Der Dynamikumfang des HSE³-CMOS-Sensors (High-Speed Enhanced Eye Emulation) sorgt dabei für eine hohe Profilstabilität. Sieben verschiedene Messkopfvarianten ermöglichen flexibel an die Applikation angepasste Messbereiche bzw. Bezugsabstände.
Vom höhencodierten Bild zur Lösung
Applikationen werden über die per Maus (optional per Touchscreen) bediente Point&Click-Software erstellt. Dies kann über den PC oder direkt am Controller geschehen. 3D-Höheninformationen werden als Farbbild verarbeitet, die Farbcodierung steht dabei für die Höhenwerte. Dabei ist Blau die Codierung für tiefe Bereiche und Rot für hohe Bereiche. Für den Anwender macht es durch die nahtlose Integration keinen Unterschied, ob er ein Farbbild bearbeitet oder eine Höhenbild. Um Nullebenen oder Referenzhöhen zu extrahieren, bietet das System eine einfache Pipette, mit der Ebenen extrahiert werden können. Nach diesem Schritt ist das 3D-Bild wieder das bekannte Graustufenbild und der Anwender fühlt sich wieder im Bereich der 2D-Bildverarbeitung zu Hause. Ab hier steht dem Anwender die komplette Werkzeugpalette der Bildverarbeitung zur Verfügung.
Spezielle 3D-Werkzeuge
Neue Funktionen wurden speziell für das 3D-Thema im System implementiert. Dazu gehören beispielsweise die Fehlererkennung an Freiformflächen sowie die dynamische Anpassung von Prüfbereichen anhand von Höhendaten. Dadurch ist die Inspektion von komplex geformten Objekten auch bei sich verändernder Geometrie bis an den Rand möglich. Ein weiteres Beispiel ist die Kombination des OCR-Tools mit einer Ebenenkorrektur. Die Schrifterkennung unter schwierigsten Kontrastverhältnissen wird dadurch prozesssicher und dennoch spielend einfach. Das Herzstück der CV-X-Plattform bleibt die Bedienoberfläche, die es selbst Bildverarbeitungsneulingen ermöglicht, schnell zu guten Ergebnissen zu kommen. Intelligente Funktionen wie das automatische Erzeugen einer Bedienungsanleitung, ein Werkzeug zur Replikation der Kamerainstallation sowie die Verfügbarkeit der Software in zehn Sprachen sorgen für hohe Akzeptanz bei Nutzern und Standardisierern.
Fazit
Das Duo CV-X200 und LJ-V7000 wendet sich an Anwender, die mit möglichst geringem Aufwand fortgeschrittene 3D-Bildverarbeitung betreiben wollen. Für Bildverarbeitungsexperten und Integratoren steht ab sofort auch für die Expertenplattform der Modellreihe XG ein 3D-Bildeinzugsmodul zur Verfügung.
