Foto (l.o.) eines matt schwarzen Kabelbinders, einer glänzenden Münze und einer Feile: 3D-Modelle mit Standard-Stereo-Verfahren (r.o.), aus Lichtfelddaten (l.u.) und mit dem Inline Computational Imaging (ICI) Verfahren (r.u.). (Bild: AIT Austrian Institute of Technology GmbH)
Unabhängig von den Reflexionseigenschaften
Die Kombination der beiden Technologien macht die Methode robust hinsichtlich Unterschiede in den Reflexionseigenschaften der Prüfobjekte. Bild 2 zeigt Ergebnisse unterschiedlicher 3D-Rekonstruktionsmethoden für eine Szene, bestehend aus einem matt schwarzen Kabelbinder, einer glänzenden Münze und einer Feile: Rechts oben sieht man das Ergebnis einer 3D-Rekonstruktion, die aus zwei Bildern mit einem Standard-Stereo-Algorithmus berechnet wurde. Mit dem Stereo-Algorithmus ist der Kabelbinder in der 3D-Rekonstruktion nicht erkennbar und die glänzenden Bereiche der Münze führen zu Rekonstruktionsartefakten. Insgesamt führt das Stereo-Verfahren hier zu nicht zufriedenstellenden Ergebnissen. Das linke untere Bild zeigt das 3D-Rekonstruktionsergebnis bei Verwendung eines Multi-Stereo-Algorithmus und des vollständigen ICI-Bildstapels. Hier ist erkennbar, dass durch die Verwendung von mehr als zwei Ansichten die Qualität des Ergebnisses deutlich verbessert wird, so dass alle Komponenten erkannt werden, aber noch keine feinen Oberflächendetails. Das untere rechte Bild zeigt die mit dem ICI-Verfahren ermittelte 3D-Rekonstruktion. Mit dieser Methode können alle Objekte exakt rekonstruiert werden, nicht nur die feinen Details der Feilenoberfläche, sondern auch die feinsten Oberflächendetails der glänzenden Münze und die Ausstoßpunkte des texturlosen schwarzen Kabelbinders sind deutlich erkennbar.
Optimierte 2D-Bilder
Neben der 3D-Punktwolke stehen auch Farbbilder mit optimierter Bildqualität zur Verfügung. Optimierte 2D-Farbbilder mit Glanz- und Schattenunterdrückung, All-in-Focus Bilder HDR-Bilder werden zur Verfügung gestellt. ICI ist somit nicht nur für die präzise 3D-Messung geeignet, sondern ermöglicht auch eine robustere und bessere Fehlererkennung. Die Technologie arbeitet unabhängig von der verwendeten Zeilenanzahl und kann durch Parametrierung an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Kleinere Zeilenanzahl heißt schneller Aufnahmegeschwindigkeiten, geringere Datenmengen und damit kürzerer Rechenzeit, jedoch auch weniger detaillierte Ergebnisse. Die ICI Technologie arbeitet mit lateralen Auflösungen von 100 bis 4m pro Pixel. Die erreichbare Aufnahmegeschwindigkeit wird von der Framerate der verwendeten Kamera bestimmt. Typischerweise arbeitet das System mit 20kHz bei elf Zeilen. Bei Verwendung von vier Zeilen und Verwendung der xposure:camera des AIT sind Scanraten bis 150kHz realisierbar.
