用于检测的 3D 标定

使用立体相机系统轻松实现高精度测量

如果想要精确实现工业组件的 3D 测量，通过立体图像进行非接触式测量是一个很好的方案。前 SOLVing3D GmbH 的相机系统 PrOMPT.Stereo 正是专门为此目的开发。这款坚固且紧凑的硬件设备可用作移动测量设备，也可集成到现有工厂中，用于 100% 检测等目的。

设备包括一个坚固的铝制框架（图 1），带有可更换的相机架，适用于多种不同的工业用相机（Allied Vision Guppy、Marlin、Oscar；Baumer TXD；IDS uEye；Prosilica GC；Sony XCD V50、XLC X700、XLC 5000、XC HR57/58）。基于 MVTec HALCON 的集成机器视觉软件可以访问所有相机。

顺畅更换相机架是系统的一环。系统可选配激光设备机架，在不同执行中投射线条和十字。通过更换镜头，可以测量 70x50x20 到 390x290x200 立方毫米之间的目标体积。测量精度范围为 2 微米至 20 微米。

这一出色的精度 (1：10000) 可通过高精度的系统标定来实现。由于采用新开发的 3D 标定体和特殊的数学模型，标定不仅非常精密，而且易于操作。标定过程由助手引导进行，因此新手用户也能完成。

整个图像处理基于 MVTec 机器视觉软件库 HALCON 的算子和算法。处理软件的一个特色功能是强大的点算子，不仅可以检测标记，甚至可以在反射光下精确指定钻孔。德国不来梅 automation & assembly technologies GmbH 使用这套系统进行复杂焊接汽车总成中的钻孔测量。由于解释和智能图像处理例程纳入了立体几何图形，只需定义一个点即可测量钻孔。在示教模式中，只需大致标记该点，就能自动实现 3D 位置和直径的精确测量。此外，在全自动内联模式期间，测量完全由程序控制。通过空间变换，在位置和旋转不变的情况下进行目标/实际比较。因此，不需要对物体进行精确定位或引导。

这些相机配有 Schneider-Kreuznach 精密镜头和高达 600 万像素的不同传感器。也可选配白色、红色或红外环形灯以及结构激光灯。此外，还可适配 PrOMPT.Stereo 相机系统的高端版本，其记录频率最高可达 100 赫兹。在钻孔测量的参考示例中，Continental Automotive Systems（德国汉诺威）采用 PrOMPT.Stereo 相机系统进行气动减震装置的变形测量。此外，Volkswagen AG（德国沃尔夫斯堡）也使用这套系统软件在碰撞测试范围内标定通过镜像设备升级为立体相机的高速相机。

作者：Lutz Kreutzer 博士

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