Diese Konzepte des Messens in 2D stehen Entwicklern nun auch für die 3D-Bildverarbeitung zur Verfügung. Bereits bei der Aufnahme der 3D-Bilddaten zeigt sich dabei die hohe Flexibilität der Matrox Imaging Library: Sie ist zu nahezu jeder am Markt gängigen 3D-Aufnahme-Hardware wie z.B. von Basler, LMI, MicroEpsilon, Photonfocus, Sick oder SmartRay kompatibel.
Ist ein 3D-Bild erst einmal aufgenommen, erfolgt im nächsten Schritt das Fine Alignment: Ein Modell des Objekts und die tatsächliche Aufnahme einer Punktewolke kann mit dem integrierten Alignment-Tool automatisch aufeinander ausgerichtet werden, um die genaue Lage des Objekts im Raum zu definieren. Wie alle 3D-Daten lassen sich auch die Daten des Modells dabei z.B. aus einem CAD-System importieren bzw. exportieren. Nach diesem Schritt wird die so genannte 3D Pose Estimation berechnet, mit der dann exakt bekannt ist, wo und wie das aufgenommene Objekt im Raum liegt. Basierend auf diesen Daten ist es im Anschluss möglich, z.B. Differenzbilder zu berechnen und auf diese Weise Abweichungen zwischen Modell und realem Objekt zu erkennen.
Die MIL erlaubt an dieser Stelle frei wählbare Schnitte in den 3D-Punktewolken, die mit den gleichen Prinzipien wie eingangs für die 2D-Bildverarbeitung beschrieben hochgenau vermessen werden können. Selbst wenn in den 3D-Punktewolken Lücken vorliegen, erlaubt MIL dank einer ausgefeilten Interpolation das präzise Messen in den Schnittbildern.
Eine besondere Stärke der 3D-Bildverarbeitung mit der MIL besteht darin, dass sie ein einfaches, gut strukturiertes Programmierinterface zur Verfügung stellt. Dies reduziert den Aufwand und die Zeit für die Realisierung einer 3D-Applikation erheblich und erlaubt es Entwicklern zudem, grafische Benutzeroberflächen nach den Kundenvorgaben anzupassen und somit optimal für den Endanwender nutzbar zu machen.
Wirtschaftliche Kalibration
Die einfache Handhabung der Matrox-Bibliothek wurde auch bei der Kalibration erzielt. Dieser erste Schritt auf dem Weg zu einer erfolgreichen 3D-Applikation wird oft unterschätzt und ist entscheidend für die Güte der späteren Ergebnisse. Eine Kalibrationsprozedur muss einfach handhabbar und in relativ kurzer Zeit durchführbar sein, um die Wirtschaftlichkeit von Anlagen zu gewährleisten.
MIL enthält für diesen Prozessschritt einige Werkzeuge, die sowohl dem Entwickler, als auch dem späteren Endanwender eine schnelle, einfache und präzise Kalibration ermöglichen. So erfordert es z.B. lediglich das Einfügen einer einzigen Codezeile, um die Kalibration zusammen mit einer Visualisierung der Kalibrationsgenauigkeit zu erstellen und anzuzeigen.
Fazit
Die aktuellste Version der Matrox Imaging Library und die erweiterten 3D-Möglichkeiten des Metrology-Tools erlauben eine wirtschaftliche Realisierung von 3D-Bildverarbeitungsapplikationen und hochgenaue Messungen in 3D. Die für Bildverarbeitungsentwickler ausgelegte Software-Lösung zeichnet sich insbesondere durch eine sehr strukturierte API, eine schnelle Kalibration, die Kompatibilität zu gängiger 3D-Aufnahme-Hardware sowie eine umfangreiche Dokumentation aus.
RAUSCHER GmbH
Johann-G.Gutenberg-Str. 20
D-82140 Olching
Tel 0 81 42 / 4 48 41-0
Fax 0 81 42 / 4 48 41-90
e-Mail: info@rauscher.de
www.rauscher.de
Ist ein 3D-Bild erst einmal aufgenommen, erfolgt im nächsten Schritt das Fine Alignment: Ein Modell des Objekts und die tatsächliche Aufnahme einer Punktewolke kann mit dem integrierten Alignment-Tool automatisch aufeinander ausgerichtet werden, um die genaue Lage des Objekts im Raum zu definieren. Wie alle 3D-Daten lassen sich auch die Daten des Modells dabei z.B. aus einem CAD-System importieren bzw. exportieren. Nach diesem Schritt wird die so genannte 3D Pose Estimation berechnet, mit der dann exakt bekannt ist, wo und wie das aufgenommene Objekt im Raum liegt. Basierend auf diesen Daten ist es im Anschluss möglich, z.B. Differenzbilder zu berechnen und auf diese Weise Abweichungen zwischen Modell und realem Objekt zu erkennen.
Die MIL erlaubt an dieser Stelle frei wählbare Schnitte in den 3D-Punktewolken, die mit den gleichen Prinzipien wie eingangs für die 2D-Bildverarbeitung beschrieben hochgenau vermessen werden können. Selbst wenn in den 3D-Punktewolken Lücken vorliegen, erlaubt MIL dank einer ausgefeilten Interpolation das präzise Messen in den Schnittbildern.
Eine besondere Stärke der 3D-Bildverarbeitung mit der MIL besteht darin, dass sie ein einfaches, gut strukturiertes Programmierinterface zur Verfügung stellt. Dies reduziert den Aufwand und die Zeit für die Realisierung einer 3D-Applikation erheblich und erlaubt es Entwicklern zudem, grafische Benutzeroberflächen nach den Kundenvorgaben anzupassen und somit optimal für den Endanwender nutzbar zu machen.
Wirtschaftliche Kalibration
Die einfache Handhabung der Matrox-Bibliothek wurde auch bei der Kalibration erzielt. Dieser erste Schritt auf dem Weg zu einer erfolgreichen 3D-Applikation wird oft unterschätzt und ist entscheidend für die Güte der späteren Ergebnisse. Eine Kalibrationsprozedur muss einfach handhabbar und in relativ kurzer Zeit durchführbar sein, um die Wirtschaftlichkeit von Anlagen zu gewährleisten.
MIL enthält für diesen Prozessschritt einige Werkzeuge, die sowohl dem Entwickler, als auch dem späteren Endanwender eine schnelle, einfache und präzise Kalibration ermöglichen. So erfordert es z.B. lediglich das Einfügen einer einzigen Codezeile, um die Kalibration zusammen mit einer Visualisierung der Kalibrationsgenauigkeit zu erstellen und anzuzeigen.
Fazit
Die aktuellste Version der Matrox Imaging Library und die erweiterten 3D-Möglichkeiten des Metrology-Tools erlauben eine wirtschaftliche Realisierung von 3D-Bildverarbeitungsapplikationen und hochgenaue Messungen in 3D. Die für Bildverarbeitungsentwickler ausgelegte Software-Lösung zeichnet sich insbesondere durch eine sehr strukturierte API, eine schnelle Kalibration, die Kompatibilität zu gängiger 3D-Aufnahme-Hardware sowie eine umfangreiche Dokumentation aus.
RAUSCHER GmbH
Johann-G.Gutenberg-Str. 20
D-82140 Olching
Tel 0 81 42 / 4 48 41-0
Fax 0 81 42 / 4 48 41-90
e-Mail: info@rauscher.de
www.rauscher.de
