Schnelle 3-D-Kamera mit adaptierbaren, hochauflösenden Markierungscodes

Abstract

Insbesondere für die optische Erkennung und Vermessung von Objekten mit wechselnden Form-, Farb- und Reflexionseigenschaften werden geeignete optische 3-D-Sensoren benötigt. Das hier vorgestellte System wurde unter dem Gesichtpunkt hoher Flexibilität entwickelt, mit einem frei programmierbaren Laser-Markierungsprojektor können beliebige Codes erzeugt werden, die eine schnelle Adaption an das Meßobjekt ermöglichen. Durch die Entwicklung effizienter Markierungen konnte die Länge der erforderlichen Bildsequenzen für eine gegebene Auflösung und Störsicherheit gegenüber herkömmlichen Verfahren wesentlich reduziert werden. Dies wird in Zukunft immer wichtiger, da bei der Verwendung schneller Bildverarbeitungshardware nicht mehr die Auswerte-, sondern die Aufnahmezeit der erforderlichen Videodaten zum bestimmenden Faktor wird, der die Verweildauer der Objekte bestimmt oder die Reaktionszeit der Roboter begrenzt. Mit dem derzeitigen System können Objekte im Submeterbereich mit SubmilIimeterauflösung vermessen werden. Durch die effiziente Codierung konnte die Aufnahmezeit für ein vollständiges 3-D-Koordinatenbild mit bis zu 512 x 512 absoluten Distanzmeßwerten auf ca. 240 bis 320 ms reduziert werden. Neben Standardkameras mit 25 Hz Bildfrequenz können auch hochauflösende oder schnelle Matrixkameras eingesetzt werden.