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Smart-Kamera zur 3D-Konturerkennung ICV-3D
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Der 3D-Bildsensor besteht aus einem Laser als Beleuchtung sowie der Kameraeinheit, die in einem Winkel schräg zu Achse des Lasers fest im Sensorgehäuse eingebaut ist. Der Laser projiziert eine gerade Linie auf die Oberfläche des Objekts und beleuchtet das Höhenprofil. Die Kamera nimmt das reflektierte Licht diese Linie aus einem versetzten Blickwinkel auf, bei dem Abweichungen von der geraden Linie den Höhen des Objekts entsprechen. Nach dem Lichtschnittverfahren als 2D-Triangulationsprinzip kann aus dem bekannten Winkel des Laserstrahls zur Achse der Kamera das Höhenprofil berechnet werden.
Ein dreidimensionales Bild entsteht erst durch die Bewegung der Kamera oder des Messobjekts, bei der die zweidimensionalen Höhenprofile Stück für Stück mit einer Frequenz bis <5000 Profilen/s erfasst werden. Dafür wird die Geschwindigkeit der Bewegung mit Hilfe eines Encoders bestimmt, womit der Abstand der einzelnen Höhenprofile zueinander berechnet wird. Anschließend können aus den Höhenprofilen und Abständen der Profile von der Auswertung die dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche errechnet werden.