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Mit PXL+ in die Zukunft der 3-D-Bildverarbeitung

erstellt am: 07.04.2021 | von: | Kategorie(n): Bildverarbeitung, Industrial Vision, Industrie 4.0, Vision-Systeme

Bei Anwendungen im Bereich der industriellen Bildverarbeitung reicht eine konventionelle Darstellung von 3-D-Punktwolken im Raum oftmals nicht mehr aus, um relevante Objektdetails präzise identifizieren zu können. Mit der von der Pepperl+Fuchs Tochter VMT entwickelten PXL+ Technologie hingegen können 3-D-Punktwolkenbilder mit beliebig vielen Sensordaten angereichert werden. Dank dieser wertvollen Zusatzinformationen lässt sich die Lücke zwischen menschlichem und maschinellem Sehen schließen, sodass zahlreiche (industrielle) Applikationen effizienter gelöst werden können und sich das Spektrum an automatisierbaren Anwendungen erweitert.
In diesem Blogartikel erklären wir Ihnen, was sich hinter dem Begriff PXL+ verbirgt, wo die Technologie erfolgreich eingesetzt wird und welche Potenziale sich daraus ergeben.

Ausgeklügeltes Multisensorsystem

PXL+ ist ein modulares System, das die Daten unterschiedlicher Sensoren in einem Format zusammenbringt. Dies geschieht, indem auf Basis von 3-D-Daten zusätzliche Sensor-Datenkanäle und Algorithmen auf einer eigens entwickelten Softwareplattform namens VMT MSS fusioniert werden. Dabei werden vorhandene Pixel eines gescannten Objekts um Zusatzinformationen, den Pixel-Plus-Informationen, wie etwa Farbe, Oberflächeneigenschaft oder Temperatur angereichert. Da weder die Art noch die Anzahl der zu fusionierenden Sensordaten beschränkt sind, ergeben sich nahezu unendliche Kombinationsmöglichkeiten.
Je nach Applikation werden etwa die 3-D-Bilder des Pepperl+Fuchs LiDAR-Sensors R2000 oder des Laserlichtschnitt-Sensors OLV mit den Daten weiterer Sensoren kombiniert.

PXL+ im Einsatz

Bislang wird die PXL+ Technologie vor allem im Automobilbereich und in der Robotik eingesetzt. Ein Anwendungsfeld ist beispielsweise die automatisierte Teileentnahme durch Roboter. Das Zusammenspiel aus dem Sensorsystem PickFinder3D und der intelligenten Software VMT MSS kann überall dort Einsatz finden, wo Teile unsortiert angeliefert und dann vereinzelt werden müssen. Mithilfe der Pixel-Plus-Informationen des Sensorsystems werden die zu sortierenden Objekte entsprechend ihrer Farbe, Kontur oder Reflexionseigenschaften präzise und dreidimensional erfasst. Die eingelernten CAD-Daten werden mit dem Abbild abgeglichen, woraufhin der Robotergreifarm von der Software berechnete Anweisungen zum idealen Greifpunkt erhält, sodass eine kollisionsfreie Entnahme erfolgen kann. So werden Mitarbeiter im Bereich der Lagerlogistik entlastet und Segmentiervorgänge effizienter gestaltet.

Die Vorteile von PXL+ auf einen Blick

Umfangreiche Softwareplattform VMT MSS

Innerhalb der Softwareumgebung erfolgt u. a. die Visualisierung, Kalibrierung, Dokumentation und Berechnung der einzelnen Messwerte, ohne dass hierfür eine zusätzliche Programmierung erfolgen muss. Dank verschiedener industrieller Schnittstellen kann mithilfe der Software auch die Kommunikation mit einer Robotersteuerung erfolgen.

Selektion von Datenbereichen

Mit PXL+ und der Software VMT MSS erhalten Anwender die Möglichkeit, Datenbereiche einer 3-D-Punktwolke auf Basis ihrer Zusatzeigenschaften zu selektieren. Die Daten der selektierten Bereiche lassen sich schneller und effizienter weiterverarbeiten, ohne dass das gesamte 3-D-Bild betrachtet werden muss.

Identifikation von Oberflächeninformationen

Oberflächeninformationen wie Flecken oder andere Kontrast- sowie farbgebende Strukturen sind durch die Pixel-Plus-Daten identifizierbar und auf die 3-D-Geometrie rückführbar. So können beispielsweise Roboter im Automobilbereich dazu befähigt werden, selbst kleinste Lackdefekte im korrekten Anstellwinkel zu polieren. Diese Beschädigungen wären in einer 3-D-Darstellung allein nicht sichtbar geworden.

Optimierte Virtualisierung der Realität

Eine 3-D-Punktwolke ohne Zusatzinformationen stellt lediglich eine geometrische Abbildung eines Objekts im Raum dar. Durch Fusionieren mit einem weiteren 2-D-Sensor, wie beispielsweise einer hochauflösenden Farbkamera, können die vorhandenen 3-D-Daten eingefärbt werden, sodass eine verbesserte Abbildung der Realität in der virtuellen Welt entsteht.

Weitere Informationen:

VMT PickFinder 3D

Industrielle Bildverarbeitung von Pepperl+Fuchs

2-D-LiDAR-Sensor R2000

3-D-LiDAR-Sensor R2300

Lichtschnittsensoren mit SmartRunner-Technologie

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