Robotergestützte optische Sensorik zur vollständigen

Robotergestützte optische Sensorik
zur vollständigen, automatischen und hochgenauen 3D-Messung großer Objekte
R. Godding, Dr. W. Winkler
Aicon 3D Systems GmbH
Kurzfassung
Um große Objekte mittels Streifenlichtprojektion dreidimensional vollständig und genau zu
erfassen, müssen eine Vielzahl von Teilaufnahmen zu einem geschlossenen Modell
zusammengeführt werden. Die Vollständigkeit der Digitalisierung hängt von der Anzahl, Verteilung
und Ausrichtung der Aufnahmepositionen relativ zur Objektoberfläche und deren Charakteristik ab.
Für die erzielbare Genauigkeit ist neben den Sensoreigenschaften die Methode entscheidend, mit
der die Einzelaufnahmen zueinander ausgerichtet und zusammengesetzt werden.
Der Beitrag beschreibt zum einen ein Verfahren zur halbautomatischen Bestimmung von
Aufnahmepositionen und -orientierungen für die flächenhafte Erfassung (unbekannter) großer
Objekte mit anschließender automatischer offline Roboterbahnplanung und Kollisionsprüfung.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Verschmelzung von Teilaufnahmen beschrieben, dass durch die
Kombination algorithmischer und messtechnischer Methoden im Zusammenhang mit speziellen
Sensortechnologien eine hohe Genauigkeit für die die 3D-Messungen großer Objekte erreicht.
Mit der Präsentation von Ergebnissen aus einer realisierten Deformationsmessanlage für CrashFahrzeuge schließt der Beitrag ab.
Stichworte: Iterative Closest Point (ICP)-Algorithmus, Scan Matching, Photogrammetrie,
Bündelausgleichung, Roboterbahnplanung, MoveInspect, 3D-Arena, Streifenlichtprojektion, Timeof-Flight.
© Robert Godding, Dr. Wolfgang Winkler | AICON 3D Systems GmbH für 63. Heidelberger Bildverarbeitungsforum am 04.10.2016

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