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Dual-Kamera-System schließt Scan-Lücken

3D-Laser-Profilsensor
Dual-Kamera-System schließt Scan-Lücken

Matrox Imaging hat mit Altiz einen 3D-Laser-Profilsensor entwickelt, der durch die Verwendung von zwei integrierten Kameras für hohe Präzision sorgt und Scan-Lücken minimiert. Der in Deutschland und Österreich über Rauscher vertriebene Profilsensor erschließt neue Möglichkeiten für die 3D-Bildverarbeitung.

Der 3D-Laser-Profilsensor Matrox Altiz arbeitet nach dem Prinzip der Lasertriangulation, weist jedoch einen gravierenden Vorteil zu vielen anderen Systemen auf: In seinem Gehäuse sind zwei statt nur einer Kamera integriert. Durch die gleichzeitige Betrachtung der Laserlinie mit zwei gegenüberliegenden optischen Sensoren verringert sich die Gefahr von Lücken in der Bildaufnahme, da Objektkonturen, die sich aufgrund von Abschattungen von einer Kamera nicht erkennen lassen, vom zweiten Sensor erfasst werden.

Zudem löst der Einsatz von zwei Kameras ein Problem, das häufig bei der Inspektion von metallischen Objekten auftritt: Die Laserlinie erzeugt auf den Oberflächen störende Reflexionen, die es einer Kamera erschweren, die tatsächliche Messlinie zu erkennen. Durch den Dual-Kamera-Aufbau von Altiz werden die aus zwei unterschiedlichen Winkeln aufgenommenen Bilder intern abgeglichen und korrigiert, was eine sichere und stabile Extraktion der Laserline erlaubt.

Die Dual-Kamera-Lösung führt zu einem weiteren wichtigen Vorteil von Altiz: Das System ermöglicht eine höhere Präzision als Sensoren mit nur einer Kamera. In Abhängigkeit davon, welches der vier verfügbaren Altiz-Modelle eingesetzt wird, können Oberflächen auf Basis von bis zu 1984 Bildpunkten pro Profil mit einer Genauigkeit von bis zu 4 µm erfasst werden. Die mögliche Geschwindigkeit der Bildaufnahme liegt bei einer Profilrate von bis zu 2500 Profilen pro Sekunde.

Um die Bilderfassung bei Bedarf noch weiter zu steigern, bietet Altiz zudem die Option, die Sensoren alternierend zu betreiben und die Profilrate dadurch zu verdoppeln. In Fällen, bei denen aufgrund der Objekte keine Abschattungen zu erwarten oder diese für die Qualitätsprüfung unerheblich sind, kann der 3D-Laser-Profilsensor also auch in schnellen Prozessen wirtschaftlich eingesetzt werden.

Neben des Dual-Kamera-Setups weist Altiz eine Reihe weiterer Besonderheiten auf, die dem Anwender den Einsatz erleichtern. So erfolgt die Umrechnung der aufgenommenen Profildaten in die ausgegebene 3D-Punktewolke und/oder die 2,5D-Tiefenkarte ohne Einsatz eines PCs vollständig kamera-intern. Alle patentierten Algorithmen für maximale Präzision laufen vollständig auf dem leistungsstarken integrierten FPGA.

Um die problemlose Integration von Altiz in die jeweilige Anwendung zu vereinfachen, ist das System mit allen gängigen Schnittstellen und I/Os ausgestattet. Die Synchronisierung der Bildaufnahme mit der Objektgeschwindigkeit, die beispielsweise bei Transportbändern meist über Encoder-Signale an den Sensor übermittelt wird, ist damit problemlos realisierbar. Zur Ausgabe der Daten gibt es ein Gig-E-Vision Gen-I-Cam/Gen-DC-Interface mit Power-Over-Ethernet (PoE).

Rauscher, Halle 8, Stand C48

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