Ensenso C liefert auch Farbinformationen für zusätzliche Bildanalysen

3D-Kamera bringt Farbe ins Spiel

3D-Kamerasysteme sollen die Fähigkeiten von Robotern und autonomen Systemen verbessern und neue Möglichkeiten für präzise und vielseitige Anwendungsgebiete eröffnen. Dafür muss die 3D-Kameratechnik mit den neuen Marktanforderungen Schritt halten, was aber keine Technik-Revolution erfordert. Es fehlt an Systemen, die mehrere Komponenten optimal kombinieren, dabei einfach bedienbar und integrierbar bleiben, um Anwendungen übersichtlicher und kostenoptimierter entwickeln zu können. Trotz größerer Komplexität müssen die Systeme durch höhere Benutzerfreundlichkeit einfach bedienbar bleiben.

Vorkonfektioniert für schnelle Inbetriebnahme

Der Hauptunterschied zwischen vollständig anpassbaren Geräteklassen und komfortabel nutzbaren Standardgeräten liegt in ihrem Grad der Konfigurierbarkeit und Flexibilität, sowie im Aufwand, der für ihre Inbetriebnahme erforderlich ist. Die Wahl zwischen diesen beiden Ansätzen hängt von den individuellen Anforderungen und dem Einsatzszenario ab. Voll anpassbare Geräteklassen bieten zwar mehr Freiheit und Flexibilität, erfordern aber auch mehr technisches Know-how und Zeitaufwand für die Inbetriebnahme. Standardgeräte hingegen sind einfach zu verwenden und erfüllen spezifische Aufgaben ohne umfangreiche Anpassungen. Mit der neuen C-Serie bietet Ensenso neben der hochflexiblen X-Serie im High-End Bereich nun beide Geräteklassen an. Der Ensenso Kamera-Selektor hilft dabei für einen konkreten Anwendungsfall das passende, sofort einsatzfähige Standard-Modell auszuwählen.

Die kompakten Ensenso C Kameramodelle "S" und "M" besitzen unterschiedliche lange Stereo-Baselines und sind damit für verschiedene Anwendungsanforderungen vor konfektioniert und startklar.
Das kompakte Ensenso C Kamerasystem ist mit verschiedenen Stereo-Baselines vorkonfektioniert verfügbar.

Mehr als 3D

Ein Vorteil des Ensenso Stereometrie-Verfahrens ist, dass über das SDK schon immer auch die 2D-Bilder der Stereokameras verfügbar waren. So liefert das SDK neben den Tiefeninformationen auch immer die Basisdaten für weitere Bildanalysen, ohne zusätzliche 2D-Kameras in der Anwendung einsetzen zu müssen. Die 2D-Bilddaten können damit nicht nur als Textur über die 3D-Punktwolke gelegt werden, um eine bessere 3D-Abbildung zu schaffen, sondern ermöglichen beispielsweise das Erkennen und Messen von Objektkanten oder auch das Lesen von Codes im Bild. Auf diese Weise lassen sich Objekte nicht nur räumlich detektieren, um sie mit einem Roboter zu greifen, sondern für ein detailliertes Objekthandling auch genau identifizieren.

Mit einer zusätzlichen und vollintegrierten RGB-Kamera erlaubt die Ensenso C-Serie jetzt auch Zugriff auf 2D-Farbbilder der selben Szenerie. Das erweitert den Einsatzbereich der Kamera, wenn nicht nur eine 3D-Punktwolke, sondern auch ein Farbbild zur Erledigung einer Aufgabe erforderlich ist. Das können beispielsweise KI-basierte Bildanalysen sein, für die üblicherweise Farbbilder als Basisdaten herangezogen werden.

Die Ensenso C kann neben 3D Daten von Paketen auf einem Förderband auch die Basisdaten zum Lesen von Paket-Codes liefern.
Mit der zusätzlich integrierten 2D-Farbkamera liefert die Ensenso C auch die Basisdaten für Bildverarbeitungsaufgaben, wie das lesen von Codes auf Paketen

Kompakt und Vollintegriert

Sollen mehrere Merkmale bzw. Basisdaten für die Erledigung einer Anwendung herangezogen und ausgewertet werden, kann das in der Regel auf zwei Arten erfolgen. Einerseits können alle für die Gesamtaufgabe notwendigen Sensoren bzw. Komponenten als separate eigenständige Geräte arbeiten. Das bewahrt zwar größtmögliche Flexibilität bei Auswahl und Wartung jeder modularen Einheit, jedoch ist die Integration und Synchronisierung mehrerer Geräte in einer Anwendung technisch anspruchsvoller und erfordert damit mehr Fachwissen.

Demgegenüber vereinen vollintegrierte Geräte, wie die neue Ensenso C, alle Komponenten in einem geschlossenen und geschützten Gehäuse. Sprich Stereokameras, Pattern-Generator, 2D-Farbkamera, Licht sind ab Werk optimal aufeinander abgestimmt, eingestellt und über eine gemeinsame Geräte-Software, das Ensenso SDK ansprechbar. Trotz steigender Anwendungskomplexität ist das 3D-Kamerassystem damit so kompakt, um beispielsweise in begrenzte Platzverhältnisse von Robotern und anderen autonomen Systemen zu passen.

3D von großen Volumina

Für Anwendungen mit großen Objektabständen von bis zu 5 m müssen die Komponenten eines 3D-Kamerasystems optimal ausgelegt sein und zusammen arbeiten, um dabei eine hohe Z-Genauigkeit der Tiefenwerte zu erzielen. Bei Stereometrie Systemen wie der Ensenso C sorgt eine große Baseline, also ein großer Abstand der beiden Stereokameras, für eine sehr genaue und stabile Triangulation der Objektpunkte. In Verbindung mit der hohen Auflösung von 5 MP können Objektstrukturen sehr detailreich abgetastet werden. Für vollständige Punktwolken, auch von texturarmen Objektoberflächen mit nur wenigen markanten Bildpunkten, setzen Ensenso C Kameras auf einen enorm leistungsstarken 200 W LED-Mustergenerator, der auch in 5 m Entfernung für kontrastreiche Oberflächen sorgt. Die sehr steife Mechanik und ein optimierte Wärmeableitung sorgen zudem für einen geringen Jitter der Tiefenwerte auch in großer Entfernung (0.1 mm bei 1 m Abstand).

Ein lichtstarker Projektor projiziert kontrastreiche Texturen auf das abzubildende Objekt.
Unterstützt durch einen lichtstarken 200 W Projektor projiziert die Ensenso C kontrastreiche Texturen auf das abzubildende Objekt.

Zusammenfassung

Mit der Ensenso C geht IDS den nächsten wesentlichen Schritt in der 3D-Kameratechnik, um Anwendungen mit den notwendigen Basisdaten für fortschrittliche Bildverarbeitungsfunktionen zu versorgen. Speziell im High-End-Bereich für großvolumige Anwendungen mit höchsten Ansprüche an Genauigkeit vereint dieses 3D-Kamerasystem alle Ensenso Vorteile im 3D-Vision Umfeld in einem besonders kompakten Gehäuse. Die einfache Handhabung und Inbetriebnahme der zahlreichen Modellvarianten macht die Ensenso C-Serie zu einem unentbehrlichen Werkzeug für Bildverarbeitung in der 3. Dimension.