Stereokameras und räumliches Sehen sind inzwischen in aller Munde. Theoretische Betrachtungen und eine Vielzahl immer wieder spezifisch und durchaus komplexer Lösungsansätze gibt es ebenfalls in großer Zahl. Letztere sind normalerweise geprägt durch ein tiefes Verständnis für die aktuelle Applikation, bzw. Situation und deren Limitierungen sowie umfassende Kenntnisse der Bildverarbeitung mit ihren Möglichkeiten und Grenzen. Neben dem immer wieder herbeigesehnten und mit Problemen, Limitierungen und Rückschlägen behafteten \’Griff in die Kiste\‘ existieren eine Vielzahl anderer Applikationen und Bedürfnisse in der Industrie. Beispiele sind die flexible Erfassung von Positionen, eine hohe Anzahl erfassbarer Positionen, Werkzeug und Produkterkennungen sowie die flexible Anordnung von Messpunkten für Änderungen und Umrüstungen. Diese und andere Anforderungen verlangen nach einem möglichst einfach einzurichtenden Sensor ohne spezielle Kenntnisse der Bildverarbeitung und Programmierung. Wie kann die Stereokamera nun helfen? Auf Basis des modularen Bilderfassungskonzeptes der Opdi-Tex GmbH kann im Rahmen der klassischen Bildverarbeitung neben Zeilensystemen auch eine räumlich mehr oder minder weit auseinander liegende Anordnung von z.B. zwei Flächenkameras kombiniert werden. Verwendung als Stereokamera Werden zwei Flächenkameras als Stereokamera verwendet, kann der Anwender mit dieser Konstruktion eine räumliche (3D-)Erfassung von Objekten verwenden, um z.B. die Reihenfolge von übereinander liegenden teilweise gleichzeitig sichtbaren Teilen oder die räumliche Position von Hindernissen zu erkennen. Hierzu sind allerdings umfängliche Kenntnisse der Bildverarbeitung selbst sowie der Einsatzbedingungen, Umgebung und Grenzen erforderlich. Verwendung als bifokale Kamera Mit der Konstruktion als bifolkale Kamera, kann eine größere Tiefenschärfe erzielt werden. Das eignet sich beispielsweise bei der scharfen Abbildung einer schräg stehenden Fläche oder sich schnell bewegenden stufenförmigen Objekten, deren Boden und Oberkante gleichzeitig und ausgerichtet zueinander aufgenommen werden müssen. Auch hier sind umfängliche Kenntnisse der Bildverarbeitung selbst, sowie der Einsatzbedingungen, Umgebung und Grenzen erforderlich, die jedoch auch bewusst genutzt werden können. Dies ist z.B. der Fall, wenn bei einer vorbeihuschenden Flasche gleichzeitig das Label und der weiter hinten liegende Deckel und dieser auch noch mit Durchlichteffekt betrachtet werden müssen. Einsatz als 2D/3D-Lichtschranke Wird die interne Beleuchtung in Kombination mit externen Reflektoren im Sichtbereich verwendet, kann die Kamera als Reflex-Lichtschranke mit unterschiedlichen gleichzeitig prüfbaren optischen Strecken verwendet werden. So können z.B. viele Objekte oder auch Zwischenpositionen gleichzeitig überprüft werden. Egal ob es sich dabei um 10 richtig positionierte Hebel, 20 eingelegte Deckel oder eine sich stündlich ändernde Beschickungsblende handelt. Die Vorteile sind hierbei: – Einfache Einrichtung, da nicht die \’Lichtschranke\‘ ausgerichtet, sondern nur die Reflex-Position im Sichtfeld eingelernt werden muss. – Prüfung und gegebenenfalls Verfolgung der Reflexmarke möglich. Die Kamera detektiert in dem Fall z.B auch eine sich weg bewegende Reflexmarke. – Die Bewegung der Reflexmarke kann selbst ebenfalls als Regelgröße dienen. – Das System bietet eine hohe Unabhängigkeit von Umgebungsbedingungen. – Die Lösung kann durch Parametersätze schnell an unterschiedliche Prüfaufgaben angepasst werden, egal ob die Reflexmarke sichtbar ist oder sich Position und Anzahl derselben ändert. – Die Kommunikation mit der Kamera erfolgt über Feldbusse wie mit einem oder vielen Sensoren. Mit einfachen Teach-In-Aktionen ist dies auch durch Anlagenbauer ohne spezielle Bildverarbeitungskentnisse möglich. Verwendung als 2D/3D-Lichttaster Was ist, wenn die zu detektierenden Teile nicht markiert werden können, weil es sich um Verbrauchsmaterialien handelt und gleichzeitig dahinter keine Möglichkeit zur Anbringung einer Reflexmarke vorhanden ist? Hat z.B. der Roboterarm eine glatte Platte tatsächlich und auch positionsrichtig gegriffen, oder ist die Zwischenlage auch wirklich und richtig ausgerichtet im Karton drin? Unter zusätzlicher Verwendung des industrietauglichen Beamers opdi-DLP800 als externer strukturierter und steuer- sowie blitzbarer Beleuchtung kann die Stereokamera auch hier zum Sensor als Reflex-Lichttaster werden. Durch die Projektion von bekannten Marken auf eine beliebige Oberfläche steht eine große Anzahl Lichttaster ausgehend von der Kamera zur Verfügung. Flexibel und schnell anpassbar ist eine Überprüfung der Position und Lage auch glatter Objekte und Flächen ohne Kanten und unabhängig vom Hintergrund möglich. Der Aufwand der Einrichtung kann je nach Anforderungsprofil durchaus einfach gestaltet sein. Gleichzeitig bietet sich die Möglichkeit, komplexe Prüfaufgaben ohne tiefgründige Kenntnisse der Bildverarbeitung durchzuführen. Fazit Auch für eine Vielzahl von Detektionsaufgaben ohne notwendige Erkennung von Form und Aussehen eines Objektes, lässt sich die Stereokamera einfach als z.B. Lichtschranke mit wesentlich mehr Effizienz und Möglichkeiten einsetzen – auch ohne spezielle Bildverarbeitungskenntnisse. Die Möglichkeit einer Industrie-Bus-Anbindung (z.B. Sercos III) trägt das Übrige dazu bei.
opdi-tex GmbH
