3D-Strukturiertes-Licht-Kamera
3D-Lichtfeld-Sensor
Eine 3D-Strukturiertlichtkamera ist ein hochpräzises optisches Erfassungssystem, das dreidimensionale geometrische Informationen von Zielobjekten erfasst, indem es vordefinierte Strukturlichtmuster projiziert und die von der Oberfläche des Objekts reflektierten, verformten Muster analysiert.
MusterprojektionDas Projektormodul sendet vordefinierte Strukturlichtmuster aus, wie z. B. sinusförmige Streifenmuster, binär kodierte Muster oder zufällige Punktmuster. Diese Muster werden gleichmäßig auf die Oberfläche des zu messenden Objekts projiziert.
Erfassung der VerformungWenn das Strukturlicht auf ein Objekt mit unebenen Oberflächen trifft, wird das Muster entsprechend der Topografie des Objekts verzerrt – näher liegende Bereiche verursachen eine geringere Verformung, während weiter entfernte oder hervorstehende Bereiche zu einer größeren Verschiebung des Musters führen. Der hochauflösende Bildsensor (in der Regel eine CMOS- oder CCD-Kamera) erfasst das verformte Muster synchron.
3D-RekonstruktionDer integrierte Algorithmus berechnet die Disparität zwischen dem projizierten Originalmuster und dem erfassten verformten Muster. In Kombination mit den kalibrierten internen und externen Parametern der Kamera (einschließlich des Basisabstands zwischen Projektor und Kamera, der Brennweite usw.) verwendet das System das Triangulationsprinzip, um die 2D-Bildkoordinaten in 3D-Raumkoordinaten umzuwandeln und so ein dichtes Punktwolkmodell des Objekts zu erzeugen.
- Hohe Präzision: Erreicht eine 3D-Messgenauigkeit im Submillimeterbereich, geeignet für Szenarien, die eine genaue Erfassung von Objektkonturen erfordern.
- Schnelle Scangeschwindigkeit: Schließt die 3D-Datenerfassung in einem einzelnen Frame in Millisekunden ab und unterstützt bei einigen Hochgeschwindigkeitsmodellen das dynamische Scannen beweglicher Objekte.
- Hohe Anpassungsfähigkeit an die Umgebung: Im Vergleich zu LiDAR bietet es eine bessere Leistung in Kurzdistanzszenarien und kann mithilfe der Projektion einer aktiven Lichtquelle bei moderatem Umgebungslicht stabil arbeiten.
- Dichte Punktwolken-Ausgabe: Erzeugt eine vollständige und dichte 3D-Punktwolke, die nachfolgende Anwendungen wie 3D-Modellierung, Reverse Engineering und Fehlererkennung direkt unterstützen kann.
