3D-Koordinatenmesstechnik mit strukturiertem Licht

Musterprojektion

3D-Koordinatenmesstechnik mit strukturiertem Licht

Basierend auf strukturiertem Licht, erzeugen die ShapeDrive Sensoren Punktewolken sowohl von sehr kleinen Objekten (z.B. IC-Komponenten), als auch großen Objekten (z.B. Palettenkäfigen).

In den vergangenen Jahren wurden bereits zahlreiche Projekte mit den ShapeDrive 3D-Sensoren erfolgreich umgesetzt, u.a. für Audi, BMW, General Electric oder Samsung. (Bild: wenglor sensoric GmbH)

In den vergangenen Jahren wurden bereits zahlreiche Projekte mit den ShapeDrive 3D-Sensoren erfolgreich umgesetzt, u.a. für Audi, BMW, General Electric oder Samsung. (Bild: Wenglor Sensoric GmbH)

Die 3D-Sensoren nutzen das strukturierte Lichtverfahren, d.h. Objekte werden flächig in einem fixen Setup erfasst. Um daraus ein 3D-Bild entstehen zu lassen, werden mit einem Projektor Lichtmuster in schneller Folge auf das Messobjekt projiziert. Dies geschieht mithilfe von 28 Mustern in 300ms. Eine Kamera zeichnet die Lichtmuster nacheinander in einem Winkel auf. Zusammen mit den Kalibrierdaten kann aus dem Bildstapel eine Punktewolke von der Oberfläche erstellt werden. Wenn der Abstand der Kamera und des Projektors sowie die optischen Eigenschaften bekannt sind, kann man so die Tiefe eines Punkts im Raum bestimmen. Sofern man weiß, welche Punkte des Projektors zu denen der Kamera gehören (Korrespondenzprinzip). Daher müssen auch mehrere Muster aufprojiziert werden. Die Muster dienen der Kodierung bzw. Nummerierung der einzelnen Punkte auf dem Objekt. Jeder projizierte Punkt kann dank der Nummerierung eindeutig der Strahlrichtung zugeordnet werden, aus der er kam. Damit ist eine Korrespondenz zwischen Quellpunkt des Projektors und Zielpunkt, der Lage des Punkts auf dem Kamerachip, gegeben. Am Ende des Prozesses erhält man eine Punktwolke. Es gibt auch passive Stereoverfahren, in denen nur zwei Kameras zum Einsatz kommen. Aus den zwei Bildern werden identische Punkte identifiziert und somit Korrespondenzen hergestellt (Stereomatching). In der Praxis ist dies jedoch oft schwierig, z.B. bei texturfreien Oberflächen. Zahlreiche Projekte wurden bereits erfolgreich umgesetzt, u.a. für Audi, BMW, General Electric oder Samsung. Die Vorzüge gegenüber Laserscannern liegen neben der höheren Genauigkeit vor allem darin, dass bei der Abtastung keine Bewegung des Objekts erforderlich ist. Die Sensoren haben eine 10GigE-Schnittstelle und verfügen über ein IP67-Gehäuse.

Ausgabe:
wenglor sensoric GmbH
www.wenglor.de

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