3D-Volumenvermessung

Für verschiedene Anwendungen – wie beispielsweise im Bereich der Logistik – ist es nötig, das Volumen und die speziellen Eigenschaften einzelner Objekte zu erfassen. Hierfür verwenden wir ein 3D-Verfahren, das auf einem einfachen und erweiterbaren Stereo-Setup beruht:

Um die benötigten Punktwolken zu generieren, werden vier oder mehr Kameras eingesetzt, die als mehrere Stereosysteme fungieren und aus unterschiedlichen Perspektiven Bilder des entsprechenden Objekts erzeugen. Durch die verschiedenen Blickwinkel können Reflektionen ausgeschlossen werden. Die einzelnen Bilder werden so verrechnet, dass sich für jede Perspektive eine individuelle Punktwolke ergibt. Diese Punktwolken werden wiederum übereinander gelegt, sodass am Ende ein möglichst vollständigeres und präziseres 3D-Bild entsteht, anhand dessen im Folgenden das Volumen des jeweiligen Objekts berechnet werden kann.

Ist auf den Teilen genug Struktur vorhanden, reichen die Kameras und diffuse Industriebeleuchtungen aus, um geeignete 3D-Daten für die Berechnungen zu erzeugen. Hier verwenden wir verschiedene Beleuchtungstechniken, wie etwa diffuse Lichtpanels oder indirekte LED-Leisten. Bei wenig Struktur/glatten Oberflächen setzen wir zusätzlich Projektoren ein, welche Muster auf die Objekte werfen, um so ordentliche Punktwolken generieren zu können. Auf diese Weise ist es möglich, das Volumen und die Abmaße jedweder Teile korrekt zu bestimmen.

Die diffuse Ausgangssituation bietet zudem eine gute Basis, anhand von Ähnlichkeiten Klassifikationen zu erstellen, die neben Form und Volumen auf den spezifischen Farben und Texturen der Objekte beruhen. Unabhängig von Barcodes oder Fließtext können dabei unterschiedlichste Teile eindeutig bestimmt und zugeordnet werden. Das System ist durch Änderung der Kameraauflösungen an verschiedene Objekt-Volumina anpassbar.

Neben Applikationen in der Logistik gibt es weitere Anwendungsmöglichkeiten zum Beispiel in der Produktion zur Unterscheidung einzelner Artikel, beim automatischen Greifen durch Roboter (Pick & Place), für die Qualitätskontrolle (gebrauchter) Artikel (etwa für Online-Shops); aber auch Produktbilder für (Online-)Shops können aufgrund der hohen Qualität der entstehenden Bilddaten direkt generiert werden.