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3D-Bildverarbeitungslösung 3D-Sensor LFP
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Der 3D-Bildsensor besteht aus einem integrierten Linienprojektor mit einer monochromen LED-Beleuchtung sowie der Kameraeinheit, die in einem Winkel schräg zur Achse des Linienprojektors fest im Sensorgehäuse eingebaut ist. Prinzipiell wird von der phasenmodulierten LED-Beleuchtung ein engmaschiges Muster paralleler gerader Linien mit einem bestimmten Helligkeitsverlauf auf das Messobjekt projiziert, was während einer Messung mehrfach wiederholt wird. Dabei entspricht eine Linie dem 2D-Höhenprofil der Oberfläche.
Die Kamera nimmt zur Beleuchtung synchronisiert das reflektierte Licht dieser Linien aus einem versetzten Blickwinkel auf, bei dem die Abweichungen von der geraden Linie dem Höhenverlauf des Objekts entsprechen. Nach dem Lichtschnittverfahren als 2D-Triangulationsprinzip kann aus dem bekannten Winkel des Lichtstrahls zur Achse der Kamera das Höhenprofil berechnet werden.
Durch die Bestimmung der Phasen der Beleuchtung kann mit Hilfe spezieller Auswertalgorithmen durch die Auswertung aller Aufnahmen der Abstand der einzelnen Höhenprofile zueinander exakt ermittelt werden. Anschließend werden aus den Höhenprofilen und Abständen der Profile vom Auswerte-PC die dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche errechnet.