3D-Erkennung und Unterscheidung von Objekten

Um in unterschiedlichsten Anwendungen Objekte dreidimensional zu identifizieren, zu prüfen oder zu greifen, ist die korrekte Erkennung der jeweiligen Bauteile unerlässlich. Unter Verwendung des 3D-Scanners „Atos Core“ der Fa. GOM sowie der Bildverarbeitungsbibliothek Halcon der Fa. MVTec entwickelte phil-vision ein 3D-Matching-System, mit welchem beliebige Objekte dreidimensional identifiziert werden.

Zu Beginn wird jedes neue Teil unter den Scanner gelegt und aus verschiedenen Positionen/Perspektiven aufgenommen. Auf diese Weise generiert das System aus einer 3D-Punktwolke ein Referenzmodell, das zunächst abgelegt wird.

Wird nun ein neues Bauteil unter den Scanner gelegt, erzeugt dieser erneut eine Punktwolke des jeweiligen Objekts. Ein mit Halcon erstelltes 3D-Matching-Programm prüft im Folgenden das aktuell gescannte Bauteil gegen alle zuvor hinterlegten Modelle. Wird ein dem Objekt vergleichbares Modell gefunden, wird das Bauteil erkannt und mit einer zuvor definierten Nomenklatur versehen. Je nach gewünschtem Matching-Score, der über einen Parametersatz variabel einstellbar ist, erkennt die Software gleichartige Bauteile anhand mehr oder weniger Übereinstimmungen. So können z.B. leicht abweichende Objekte entweder als noch passend erkannt oder ggf. aussortiert werden. Die Information, welches Teil jeweils vorliegt, wird an die Steuerung ausgegeben, sodass diese entsprechend reagieren kann.

Die Einsatzmöglichkeiten des Systems sind vielfältig: Präsenz- und Vollständigkeitsanalysen, Fehlererkennung in Oberflächen, Pick-and-Place-Anwendungen sowie die Positionierung von Objekten können beispielsweise Anwendungen sein, für welche exakte 3D-Modelle benötigt werden.