Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Multi-Kamerasystem zur 3D-Kontur-Detektion

11.02.2008
„Oculeus“ ist ein Multi-Kamerasystem zur Bestimmung der räumlich definierten Geometrie von Objekten. Das Systemkonzept basiert auf der Integration unterschiedlicher, zum Teil vollkommen neuartiger Hardwarekomponenten und einer darauf abgestimmten Signalverarbeitung und Prozesssteuerung, wie die Fachhochschule Mainz berichtet.

Mit Oculeus können verschiedenste, räumlich ausgedehnte Objekte wie Bolzen, beliebige Bohrungen oder Passstifte, Anschlagelemente in den für den jeweiligen Arbeitsprozess erforderlichen geometrischen Größen (Position, Lage, Richtung, Oberfläche, Volumen, Profil) bestimmt werden.

Es handelt sich um ein Multi-Kamerasystem zur Erfassung räumlicher Konturen. Über die erfassten Konturen lassen sich Position und Orientierung von Objekten mit hoher Präzision bestimmen. Die Verwendung mehrerer Kameras macht das System flexibel und robust gegenüber Bildstörungen.

Das System hat einen stabilen optischen Messkopf, bestehend aus einer Metallplatte und drei darauf montierten Kameras sowie Lichtquellen. Dieser Messkopf kann an einem Roboterarm befestigt werden und so als Effektor zur Beobachtung von Objekten an vordefinierten Positionen verwendet werden.

Dies erlaubt eine schnelle und flexible Messung verschiedener räumlicher Elemente. Generell kann das System auch stationär verwendet werden, wenn viele Elemente unter gleichbleibenden Bedingungen gemessen werden sollen.

Kalibrierung des Multi-Kamerasystems

Nach der Installation des Systems ist zunächst eine Kalibrierung erforderlich, um die geometrische Qualität sicherzustellen. Diese Kalibrierung besteht zum Einen aus der Kontrolle der inneren Kamerageometrie und zum Anderen aus der Bestimmung der Kamerapositionen bezogen auf einen Referenzrahmen.

Sie ist immer dann notwendig, wenn die Kameras ausgetauscht oder innere oder äußere Einstellungen verändert wurden. Die Kalibrierung kann mithilfe einer Tafel mit kodierten Markierungen mit geringem Aufwand durchgeführt werden.

Berechnung der Messergebnisse liefert Wolke von 3D-Punkten

Für die exakte 2D-Konturbestimmung erfolgt zunächst eine grobe Lokalisierung und Bestimmung der Kontur mit Mitteln der Bildverarbeitung. Anschließend werden Querprofile der Kontur untersucht, um deren Verlauf präzise zu bestimmen.

Die so erzeugten diskreten Konturpunkte dienen als Eingangsdaten für eine Ellipsenausgleichung mit integrierter Ausreißeranalyse. Die Ausgleichung liefert als Ergebnis die Parameter einer Ellipse, die die Kontur im Bildkoordinatensystem mathematisch beschreibt.

Diese Prozesskette wird von allen gleichzeitig aufgenommenen Bildern durchlaufen und anschließend in einer photogrammetrischen Berechnung zusammengeführt. Da die geometrischen Beziehungen der Kameras und deren Orientierungen aus der vorgegangen Orientierung bekannt sind, können die in den einzelnen Bildern bestimmten Ellipsen mithilfe von Epipolargeometrien räumlich verschnitten werden.

Als Ergebnis dieser Berechnung liegt eine Wolke von 3D-Punkten vor, durch die bei Bedarf eine ausgleichende Ebene gelegt werden kann, um die Lage der Kontur im Raum präzise zu beschreiben.

Projektpartner von Oculeus sind die Metronom Automation GmbH und die Fachhochschule Mainz.

Jürgen Schreier | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/messundprueftechnik/bildverarbeitung/articles/108817/

Weitere Berichte zu: Kalibrierung Kontur Multi-Kamerasystem Orientierung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Schuler-MSC2000-Dual-Servopresse am Fraunhofer IPT für Werkzeugtests und Entwicklungsprojekte
17.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz