2,5D Robot Vision System RoboVision
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| Produktfamilien-Verschlagwortung |
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 Bildverarbeitung Komplettlösungen der Bildverarbeitung zur Qualitätskontrolle, Prozesskontrolle, Positionsbestimmung Positionsbestimmung mit Bildverarbeitung, Komplettlösungen Bildverarbeitungslösungen zur 2D- und 2,5D-Positionsbestimmung |
| Funktionsprinzip |
| Der erste Schritt zur Positionsbestimmung mittels Bildverarbeitung ist die Bildaufnahme des beleuchteten Objektes durch die Kamera. Dieses Bild wird anschließend durch einen Framegrabber erfasst und in digitalisierter Form dem PC-Rechner zur Auswertung übergeben. Im nächsten Schritt wird durch Vorverarbeitungsalgorithmen die Unterscheidbarkeit zwischen den zu erkennenden Werkstücken und dem Hintergrund verbessert. Zu den hier angewendeten Maßnahmen zählen u.a. Filteralgorithmen, eine automatische Helligkeitsanpassung und die Shadingkorrektur. Durch Erosions- und Dilatationsfunktionen werden z.B. kleine Bildstörungen unterdrückt bzw. überbrückt. Bei der Helligkeitsanpassung wird die Grundhelligkeit des Bildes aufgrund variierender Lichtverhältnisse durch wechselnde Sonneneinstrahlung oder variierende Oberflächenbeschaffenheit korrigiert. Durch die Shadingkorrektur werden Helligkeitsverläufe im Bild durch eine ungleichmäßige Beleuchtung korrigiert, so dass der Bildhintergrund mit einer konstanten Helligkeit erscheint. Auf diesem für die weitere Auswertung vorbereiteten Bild gilt es nun, das relevante Objekt zu isolieren und die Position zu bestimmen: Realisiert wird dies durch eine Untersuchung des Grauwertverlaufes innerhalb des Bildes. Verändert sich der Grauwert sprunghaft deutet dies auf eine Objektkante hin. In der Auswertung dieser Linienverläufe wird die Kontur des Bauteiles ermittelt, unabhängig ob dies eine vollständige Kontur mit einem geschlossenen Linienzug ergibt oder ob es ein Konturabschnitt ist. Dadurch können auch Bauteile erkannt werden, deren Kontur durch ein überlappendes anderes Bauteil unterbrochen wird. Nach der Lokalisierung und Segmentierung wird über eine vektormengenorientierte Geometrie- und Drehlagenerkennung die Positionsbestimmung realisiert. Dabei wird eine Menge von Zentrumsvektoren gebildet die repräsentativ für die gesamte Menge an möglichen Merkmalsvektoren eines Werkstückes stehen. Durch die Werte und Richtungen der Vektoren sind Schwerpunkt und Drehlage und damit die 2D Position des Werkstückes bekannt. Basierend auf der Tatsache, daß unterschiedliche Objektabstände zur Kamera die Größe der Abbildung auf dem Kamerabild beeinflussen, kann im Rückschluss darauf der Abstand von Werkstück zur Kamera ermittelt werden. Dadurch ist die Erweiterung auf eine 2,5 D Positionsbestimmung mit nur einer Kamera möglich. Für eine exakte Positionsbestimmung aller 6 Freiheitsgrade wird ein Aufbau aus 3 Kameras benötigt. Mit der Übergabe der Bauteilposition oder der Korrekturwerte werden Industrieroboter oder Handlingeinrichtung gesteuert. Dabei gilt es, die Daten in dem anbieterspezifischen Datenformat zu übergeben. |