3D-Bildverarbeitung

Höheninformationen als wichtiger Schlüssel in der Qualitätssicherung

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3D-Vision punktet besonders bei komplexen Aufgaben

Gegenüber komplexen Anwendungslösungen mit mehreren 2D-Kameras erweisen sich die Systemlösungen mit echter 3D-Bildverarbeitung weitgehend robuster. Das liegt an ihrem einfacheren Aufbau und ihrer leichten Installation sowie den 3D-Vision-Algorithen, die zusätzliche Informationen aus den erfassten Bildern liefern können. Echte 3D-Lösungen zeigen sich deshalb nicht selten auch erheblich wirtschaftlicher.

Mit der neuen kompletten Systemlösung liefert Cognex dem Anwender eine modulare Struktur, die weit über die reine Bildverarbeitung hinausreicht und die viele Aspekte von vernetzten Prozessen zusätzlich integriert. Diese Kombination besteht aus den aufeinander abgestimmten Modulen von Vision Controller VC5, den neuen 3D-Profil-Sensoren der Serie DS 1000, den neuen Hochleistungs-Industriekameras der Serie CIC sowie der neuen Designer Software.

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Der VC5 Vision Controller nutzt den Dual-Core-Prozessor von Intel, und ein weiterer Prozessor ist die Basis eines eigenen Echtzeit-Subsystems. Der Dual-Core-Prozessor im VC5 Vision Controller erledigt die sehr schnelle Bildverarbeitung, während im Subsystem die gesamte Kommunikation zur Prozessebene mit mehreren integrierten Schnittstellen wie GigE/IP und PROFINET sowie dem Präzision-E/A erfolgt. Damit kann man in Echtzeit zur SPS und rückgekoppelt reagieren.

Losgelöst von einem externen PC erschließt das eine präzise Steuerung für das Tracking und I/O-Monitoring. Als Alleinstellungsmerkmal ermöglicht das ein Arbeiten mit exakten Zeitstempeln, und das System kann die gesamte Bildverarbeitung im Echtzeitverhalten virtuell simulieren – ein ganz wichtiger Aspekt bei der Entwicklung von komplexen Aufgaben der Bildverarbeitung und Prozessoptimierung. Der lüfterlose VC5 verfügt über einen großen schnellen wartungsfreien SSD-Speicher. Es sind bis zu vier 3D-Profilsensoren aus der Serie DS 1000 oder GigE-Flächen-/Zeilenkameras, alternativ auch Kombinationen daraus, direkt an die VC5-Einheit anschließbar.

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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS 9/2015 erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar.

Die in ihrer Leistung anwendungsspezifisch abgestuften neuen 3D-Sensoren DS 1050, DS 1101 und DS 1300 sind optimierte komplette Systemlösungen aus Laserprojektion und 3D-Bildverarbeitung mit Hochgeschwindigkeit. Sie sind werkseitig kalibriert und bieten neben den bewährten 2D-Vision-Tools PatMax, IDMax und OCRMax weitere hochentwickelte Bildverarbeitungswerkzeuges. Dazu zählen Höhenprofile (Topologie), Ebenenabgleich, Ebene-zu-Ebene-Winkel, Volumen und Querschnitt. Das erschließt ein sehr breites Spektrum an 3D-Prüfungen, darunter Messungen im Mikrometerbereich sowie kontrastunabhängige OCR- und An-/Abwesenheits-Anwendungen.

Die im VC5 vorinstallierte neue Designer Software mit einfacher grafischer Bedienoberfläche bietet eine komplette Entwicklungsumgebung zum Konfigurieren von anspruchsvollen Bildverarbeitungsaufgaben. Sie bietet den umfassenden Zugang zum Grafik- und Programmierbereich der 3D-Tools zum Prüfen von Höhe, Volumen, Schieflagen und Querschnitt, Oberflächenbeschaffenheit sowie zur VisionPro-2D-Tool-Bibliothek inklusive PatMax, IDMax und OCRMax. Darüber hinaus ermöglicht sie das direkte Verwalten der Werkkommunikation, das Erstellen einer Laufzeit-Benutzeroberfläche, integrierte Benutzerzugangslevels, Echtzeitalarme, lokalisierbare Schnittstellen und SQL-Datenbankprotokollierung.

Für den Anwender bietet dieses umfangreiche Paket einer kompletten Systemlösung der 3D-Bildverarbeitung auch alle Voraussetzungen einer umfassenden Prozessoptimierung und Vernetzung mit der gesamten Unternehmenskommunikation.

* Kamillo Weiß ist Fachjournalist für Bildverarbeitung in Leinfelden.

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