MVTec Software GmbH
 

3D-Registrierung & Perspektivisches Matching

HALCON-Feature

3D-Registrierung

3D-Form-Erfassung mittels 3D-Sensor
Mithilfe der 3D-Registrierung wird die Form des dreidimensionalen Objekts mit einem 3D-Sensor aus mehreren Perspektiven bestimmt.
Beispiel für 3D-Registrierung
Die 3D-Form des Objekts ist wird mit Hilfe von 3D-Registrierung bestimmt.

3D-Sensoren erfassen direkt die 3D-Koordinaten der sichtbaren Punkte auf der Objektoberfläche. Mit mehreren 3D-Bildern des Objekts, welche aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen wurden, wird die paarweise Überlappung der 3D-Daten berechnet und eine umfassend optimierte Form abgeleitet..

Diese Technologie ist vor allem für die 3D-Rekonstruktion geeignet, also z.B. zur Bestimmung der 3D-Form beliebiger Objekte. Diese Form kann als Basis für das 3D-Matching sowie für die Qualitätsüberprüfung oder Positionsbestimmung von dreidimensionalen Objekten dienen.

Unsere Software-Pakete unterstützen die direkte Ableitung der dreidimensionalen Objektform aus 3D-Sensordaten mithilfe der 3D-Registrierung. Außerdem bietet unsere Software erweitere Techniken der 3D-Formenverarbeitung, wie z.B. Glättung, Unterabtastung und Triangulation, um das Formmodell für 3D-Matching und Objektvergleiche vorzubereiten.

Oberflächenfusion für mehrere 3D-Punktwolken
Oberflächenfusion

Oberflächenfusion für mehrere 3D-Punktwolken

HALCON bietet ein Verfahren, das mehrere 3D-Punktwolken zu einer wasserdichten Oberfläche verschmilzt. Diese Methode ist in der Lage, Daten von verschiedenen 3D-Sensoren zu kombinieren – sogar von verschiedenen Typen wie Stereo-Kameras, Time-of-Flight-Kameras oder Streifenprojektionssensoren. Diese Technologie ist insbesondere nützlich für Reverse Engineering.

Perspektivisches Matching

Bestimmung der 3D-Lage eines Objekts über einen planen Objektbereich
Indem Verfahren des perspektivischen Matching angewendet werden, wird lediglich ein planer Bereich eines Objekts zu dessen 3D-Lagebestimmung benötigt.
Ermittlung der 3D-Lage von fünf Objekten durch Auffinden des trainierten deformierbaren Modells
3D-Lagebestimmung von Objekten durch Erkennen des eintrainierten deformierbaren Musters

 

In vielen Anwendungsfällen ist es möglich, den Modellbereich auf einen ebenflächigen Teil des Objekts zu beschränken, anstatt die vollständige 3D-Form zu nutzen. Perspektivisches Matching ermöglicht die 3D-Lagebestimmung für beliebig geformte Objektteile mit nur einer Kamera. Die Erzeugung des Modells geschieht dabei durch das Eintrainieren eines Musterbildes des Objekts, das sich typischerweise innerhalb einer festgelegten ROI befindet.

Anwendung findet diese Technologie im 3D-Alignment, wenn z.B. die 3D-Lage (Position und Ausrichtung) eines Objekts erkannt werden muss. Konkrete Beispiele können u.a. im Bereich Automotive und Robotics, bei Pick-and-Place-Anwendungen oder dem „Griff in die Kiste“ gefunden werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist das Messen geometrischer Eigenschaften auf komplexen 3D-Objekten nach Durchführung des 3D-Alignment.

Mit Hilfe der perspektivischen Matching-Methoden unserer Software können Objekte mit nur einer Kamera einfach ausfindig gemacht werden. Unser Softwarepaket bietet dazu zwei unterschiedliche Methoden, die jeweils für bestimme Objektklassen geeignet sind. In Abhängigkeit von Objektform und -aussehen bietet unsere Software sowohl deformierbares Matching, welches sich auf formbasierte Matching-Technologien (Objektkanten) stützt, als auch deskriptorbasiertes Matching, das mit sogenannten „markanten Punkten“ arbeitet.

 

 

Referenzen

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