3D-Erkennung

Vorsicht Blitzer!

In vielen industriellen Umgebungen, besonders beim maschinellen Sehen und in der Automatisierungstechnik, ist es notwendig, Bilder mit Distanzinformationen zu verbinden, um Objekte nicht nur identifizieren, sondern auch ihre Position und Ausrichtung bestimmen zu können. Häufig werden dafür herkömmliche Kameras für industrielle Bildverarbeitung in Verbindung mit Laserscannern eingesetzt, wobei die 2D-Bilder unter großem technischen Aufwand mit den Distanzdaten verknüpft werden müssen. Time-of-Flight-Verfahren (ToF) zur 3D-Objekterkennung, wie das System des schottischen Unternehmens Odos Imaging, verwenden dagegen die gleichen Pixel auf dem Bildsensor, um sowohl Bild- als auch Distanzdaten zu erfassen. Bis jetzt waren Auflösung und Reichweite vieler ToF-Systeme allerdings für eine Nutzung in den meisten industriellen Anwendungen zu gering. Der Ansatz von Odos Imaging löst dieses Problem: Das comSystem real.iZ-1K nutzt einen kurzen, intensiven Lichtpuls, der zusammen mit der digitalen Verarbeitung eine deutlich höhere Pixelanzahl ermöglicht als bisherige Systeme. Das modulare System hat eine Reichweite von bis zu 15 Metern, lässt sich nach Firmenangaben bei allen Lichtverhältnissen ohne Qualitätsverluste einsetzen und benötigt keine Bildnachverarbeitung. Das gepulste Verfahren ermöglicht eine direkte Messung ohne Mehrdeutigkeit der Distanzbestimmung. Die beiden Beleuchtungseinheiten senden einen Blitz, das heißt einen kurzen, aber intensiven Infrarot-Impuls von 905 Millimeter Wellenlänge aus. Sobald dieser auf ein Objekt in der Szene trifft, wird er zum System zurückreflektiert und vom Sensor erfasst. Diese Daten werden anschließend in eine dreidimensionale Rekonstruktion der Szene umgewandelt. Bei weiter entfernten Objekten kommt der Lichtpuls später zum Sensor zurück als bei näher gelegenen, so dass sich ein eindeutiges Distanzbild ergibt. Der CMOS-Bildsensor, der die reflektierten Pulse auffängt, ist als Pixel-Array aufgebaut, bei dem jedes Pixel eine separate Messung durchführt.          bw

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