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Artikel und Hintergründe zum Thema

3D-Kameras liegen im Trend

Kameras verstehen Sprache und Gesten

Anwender sehen die 3D-Systeme zunehmend als technischen Tausendsassa, denen sie sehr viel zutrauen.

Jana Bartels, Produktmanagerin bei Basler: „Der Trend zu Industrie 4.0 spielt in der 3D-Bildverarbeitung bereits eine Rolle und wird weiter zunehmen.“ (Foto: Basler)

Jana Bartels, Produktmanagerin für 3D/Time-of-Flight (ToF) bei Basler aus Ahrensburg: „Es gibt ein steigendes Interesse an 3D-Kameras, um beispielsweise Prozesse zu automatisieren und zu überwachen, Robotersteuerungen einfacher umzusetzen und Mensch-Maschinen-Interface zu optimieren und sicherer zu gestalten.“ Zu den Highlights zählt für die Produktmanagerin ein gemeinsames Forschungsprojekt von Jungheinrich und dem Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) mit Basler, Götting und dem Institut für technische Informatik der Universität zu Lübeck (ITI). Hier entstand ein fahrerloser Schubmaststapler, der die menschliche Sprache versteht und dank 3D-Bildverarbeitung Gesten deutet. Dieses Projekt zeigt, wie Mensch und Maschine in Zukunft miteinander kommunizieren können.

Auf der „Vision“ stellt die LMI ihre neueste CMOS-Technologie vor, die nach Firmenangaben mit ihrer Auflösung die höchste der Branche bietet. (Foto: LMI)

Eine Vielzahl an aktuellen Trends beobachtet die Expertin: Im Kommen sind wenig komplexe 3D-Systeme mit schnellen, höher auflösenden Sensoren, die sich leichter bedienen lassen. Die Anwender schauen nicht mehr nur auf den reinen Einkaufspreis, sondern orientieren sich an den „Total Cost of Ownership“.  Basler präsentiert dazu auf der Vision unter anderem Kameras mit LVDS basierter BCON-Schnittstelle für Embedded-Vision-Systeme und die neue Time-of-Flight-Kamera. Bartels: „Es ist die erste industrielle VGA-Kamera im Mainstream-Preissegment, die nach dem ToF-Prinzip arbeitet.“

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Trends diskutieren

Ritchie Logan, Vice President Business Development bei odos imaging aus Edinburgh, sieht Industrie 4.0 als einen wichtigen treibenden Faktor für Innovationen in der Vision-Branche an: „Industrie 4.0 und die neue Technologie 3D-Time-of-Flight sorgen für eine große Brandbreite bei den Anfragen der Anwender. Das hilft uns neue Lösungen für die Herausforderungen in Verbindung mit Industrie 4.0 und Logistik 4.0 zu entwickeln.“

Bilder in der Datenwolke: 3D-Daten kann mvBlueSirius auch bei bewegten Objekten dank 3D-Punktewolkengenerierung in Echtzeit und ausreichender Auflösung erfassen. (Foto: Matrix Vision)

Die „Vision" ist für odos imaging als weltweit größte Messe der Bildverarbeitung wertvoll, weil „wir hier die Gelegenheit erhalten, erstmals von neuen Trends zu hören und darüber mit Kunden und potenziellen Anwendern zu diskutieren, bevor sie sich etabliert haben“. Außerdem biete die „Vision" eine gute Chance zum Networking mit anderen Firmen der Branche. „Mit diesen Eindrücken und Informationen im Gepäck kehren wir dann heim, um als Hardwarefirma das zu tun, was wir am besten können: innovative, neuen Lösungen für die aktuellen Herausforderungen entwickeln.“ Mit Blick auf den Vision Award 2014, den die Firma für „Machine Vision with Depth“ erhielt (hoch auflösendes, auf dem gepulsten 3D-Time-of-Flight-Bildgebungsverfahren basierendes System), präsentieren die Schotten Weiterentwicklungen wie die hochauflösende 3D-ToF-Kamera StarForm und die Event-Recording-Kamera StarStop mit Freeze-Motion-Funktion.

Auf drei wichtige Faktoren legen die Kunden von LMI Technologies aus Berlin besonderen Wert: Zuverlässigkeit, schnelle, präzise Messungen und einfache Bedienbarkeit. „Unsere Produkte kommen zur 100 Prozent Inline-Kontrolle zum Einsatz“, erklärt LMI-Geschäftsführer Terry Arden. „Die Kunden verwenden unsere Technik oft in rauer Umgebung.“ Daher müssen die Geräte entsprechend robust ausfallen, damit sie trotz  Schwingungen oder Staub sehr gute Performance bieten. Gefragt seien außerdem präzise Messungen auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Arden: „Unsere Sensoren liefern eine hohe Auflösung, dank der sich wichtige Qualitätsmerkmale eines Bauteils sicher und präzise mit hoher Wiederholgenauigkeit erkennen und prüfen lassen.“ Ebenso wichtig sei die benutzerfreundliche Bedienung. Die Kunden erwarten unter anderem ein einfaches Setup, effektive 3D-Visualisierung eines gescannten Teils und „Drag-and-Drop“-Messwerkzeuge.

Odos imaging bringt unter anderem die hochauflösende 3D-ToF-Kamera StarForm und die Event-Recording-Kamera StarStop mit Freeze-motion. (Foto: odos imaging)

Um diese Herausforderungen zu stemmen, setzt LMI in den Kameras CMOS-Chips und Embedded-Technologie ein. Auf der „Vision“ präsentiert LMI ihre neueste CMOS-Technologie (Gocator 2410 smart 3D laser line profiler, Gocator 3506 smart 3D snapshot sensor), die nach Firmenangaben mit einer Auflösung von zwei beziehungsweise fünf Megapixeln die höchste Auflösung der Branche bietet.

Schnelle Erfassung bewegter Objekte

Schnelle Gewinnung von 3D-Daten auch bei bewegten Objekten spielt für die Kunden von Matrix Vision aus Oppenweiler eine wichtige Rolle. „Unsere Lösung mit 3D-Punktewolkengenerierung in Echtzeit und ausreichender Auflösung deckt diese Anforderungen ab“, sagt der technische Geschäftsführer Dipl.-Ing. (FH) Uwe Furtner. Für die schnelle Erfassung von 3D-Daten spreche außerdem, dass sie im Industrie 4.0-Umfeld eine wertvolle Ergänzung sei, weil sie sich in vernetzte Umgebungen hervorragend integrieren lasse. Der Anwender könne für eine Qualitätsprüfung die CAD-Daten direkt mit den Ergebnissen der ermittelten Punktewolken online abgleichen.

Das Unternehmen zeigt mit mvBlueSirius keine reine 3D-Lösung, sondern eine 6D-Kamera, die neben den 3D-Punktewolken auch Bewegungsvektoren und RGB-Farbinformationen liefert. „Neben einer reinen Berechnung der Daten ist unsere Kamera auch in der Lage, Objekte zu erkennen, die sich mit Informationen zu Form, Farbe, Größe und Geschwindigkeit beschreiben lassen“, erklärt der Geschäftsführer. Das Besondere an dieser 6D-Erkennung: Sie erleichtere auch Personen die Anwendung, die keine Erfahrung mit algorithmischer Auswertung besitzen. bw

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