Mehr Licht(-feld)

2D-/3D-Prüfung großer Bauteile für matte und glänzende Oberflächen
Mit der ITgroup als Integrationspartner bietet HD Vision Systems die Lichtfeld-basierten LumIT XL / XXL Systemen an. Durch verschiedene Konfigurationen kann das System Werkstücke unterschiedlichster Form und Größe mit deutlich reduziertem Fremdlichteinfluss und auf matten und glänzenden metallischen Oberflächen prüfen.
Bild 1 | Die Lichtfeld-basierten LumIT XL/XXL Systeme können große Werkstücke unterschiedlichster Form und Größe prüfen. Standardmäßig ist das System in zwei Ausführungen erhältlich, und kann mit hoher Auflösung Objektvolumen von 100x100x100mm bis zu 2.000x1.000x1
Bild 1 | Die Lichtfeld-basierten LumIT XL/XXL Systeme können große Werkstücke unterschiedlichster Form und Größe prüfen. Standardmäßig ist das System in zwei Ausführungen erhältlich, und kann mit hoher Auflösung Objektvolumen von 100x100x100mm bis zu 2.000×1.000×1Bild: HD Vision Systems GmbH

Die Heidelberger HD Vision Systems entwickelt Lichtfeld-basierte Softwarelösungen für Inspektionsaufgaben. Mit über 25 Jahren Erfahrung im Bereich der Mess- und Prüftechnik für die Hardwareentwicklung und Integration ist die ITgroup der ideale Kooperationspartner für HD Vision Systems und ermöglicht einen flexiblen und anforderungsgerechten Einbau der Lösungen in Produktionslinien.

Lichtfeld für neue Möglichkeiten

Vielleicht erinnern Sie sich noch: Von 2014 bis 2016 konnte man im Handel eine sogenannte Lichtfeldkamera erwerben. Der Clou: Wenn man mit dieser Digitalkamera fotografiert, konnte der Fokuspunkt in den Fotos nachträglich in der mitgelieferten Software bestimmt werden. Die Idee dieser Lichtfeldkamera reicht bis ins frühe 20. Jahrhundert zurück, denn das Lichtfeld bietet viele Vorteile und Einsatzmöglichkeiten. Durch die zusätzliche Erfassung der Richtung einfallender Lichtstrahlen enthalten plenoptische Aufnahmen Informationen über die Bildtiefe. Mithilfe der plenoptischen Funktion kann genau bestimmt werden, aus welcher Richtung das Licht in die fotografierte Szene eingefallen ist. Entsprechende Algorithmen werden dabei eingesetzt, um diese Information aus den aufgenommenen Bilddaten zu extrahieren und sie dem Nutzer sinnvoll zugänglich zu machen. Die Möglichkeiten der Lichtfeldtechnologie macht HD Vision Systems für die Industrie nutzbar. Mithilfe eines kompakten Kamera-Arrays und der dazugehörigen Software entwickelt das Unternehmen Komplettlösungen für die Bereiche Object Handling und Qualitätsinspektion.

Normalerweise ist insbesondere die präzise Qualitätsinspektion von Bauteilen ein anspruchsvolles Prüfverfahren und setzt spezielle Umgebungsverhältnisse wie eine besondere Beleuchtung voraus. In der Realität sind diese in den meisten Produktionsstätten allerdings nicht oder nur schwer realisierbar. Hier kommt erneut das Lichtfeld ins Spiel: Denn durch den Verzicht auf Laser, Infrarot- und Blitzlicht wird der Fremdlichteinfluss reduziert. Lichtfeld-basierte Kameras funktionieren auch unter ungleichmäßigen Lichtverhältnissen und eignen sich zur prozesssicheren Prüfung von matten, glänzenden und metallischen Oberflächen. In einem stereoskopischen Bild würde der auf der Oberfläche glänzende Punkt oft fälschlicherweise als Oberflächenpunkt interpretiert werden. Dies führte bisher zu Fehlern bei der Tiefenabschätzung.

Systeme für XL und XXL Bauteile

Bild 2 | Das Kamera-Array ist mit dreizehn hochauflösenden Kameralinsen ausgestattet und nimmt Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln auf, aus denen eine detaillierte 3D-Punktwolke entsteht.
Bild 2 | Das Kamera-Array ist mit dreizehn hochauflösenden Kameralinsen ausgestattet und nimmt Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln auf, aus denen eine detaillierte 3D-Punktwolke entsteht.Bild: HD Vision Systems GmbH

Mit der ITgroup als Integrationspartner geht HD Vision Systems nun den nächsten Schritt. Mit dem Lichtfeld-basierten LumIT XL / XXL Systemen wird eine universelle Lösung geboten, die sich bestens für verschiedenste Produktionslinien eignet und dabei gänzlich auf Laser oder Infrarotlicht verzichtet. Das Kamera-Array ist mit dreizehn hochauflösenden Kameralinsen ausgestattet und nimmt so mit einer einzigen Aufnahme Bilder eines Bauteils aus verschiedenen Blickwinkeln auf. Im Anschluss werden die geometrischen Eigenschaften in Bildpunkte umgerechnet und eine detaillierte 3D-Punktwolke entsteht. In wenigen Sekunden wird dieses Abbild mit einem Referenzbauteil oder CAD-Daten verglichen und es können dank der mitgelieferten Software vollautomatisch zuverlässige Prüfergebnisse erzielt werden. Neben dem CAD-Matching ist außerdem die Integration von Machine Learning und AI-gestützte Auswertungen möglich. Durch verschiedene flexible Konfigurationen kann das LumIT-System Werkstücke unterschiedlichster Form und Größe prüfen. Hinzu kommt die kompakte Form, denn mit 330x330x200mm passt der Sensor in jede Anlage. Standardmäßig ist das System in zwei Ausführungen erhältlich, sowohl als XL wie auch als XXL Variante und kann mit hoher Auflösung Objektvolumen von 100x100x100mm bis zu 2.000×1.000×1.000mm erfassen.Beide Optionen unterscheiden sich technisch in den Eigenschaften: Kameraauflösung, Punkt-zu-Punkt-Distanz, Genauigkeit der Kalibrierung und dem zeitlichen Z-Rauschen.

HD Vision Systems GmbH
http://www.itgroup-europe.com

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