Ansichtssache
Neues Objektivdesign nimmt mehrere Perspektiven gleichzeitig auf
Die K|Lens-Technologie zeichnet sich durch ein neues Konzept zum Design von Objektiven, sowie die dazugehörige Software aus. Dieses versetzt Kameras in die Lage, mehrere Perspektiven einer Szene gleichzeitig aufzunehmen.
Funktionsweise der K|Lens: Ansicht auf das Prüfobjekt und Maßstab (l.o.), von einer K|Lens auf dem Sensor erzeugte Ansichten (r.o.), neun Perspektiven nach Korrektur durch die Software (l.u.) und daraus berechnet die Tiefenkarte (r.u.) Diese Aufnahmen wurden mit einem händisch gefertigten Funktionsmuster aufgenommen, und spiegeln nicht die Qualität eines fertigen Produktes wieder. (Bild: K|Lens GmbH)
Die neue Technologie setzt sich aus optischen Standardkomponenten (Linsen und Spiegel) zusammen. Die Aufnahme der verschiedenen Perspektiven wird durch eine spezielle Anordnung der Spiegel im Inneren der K|Lens erreicht. Je nach gewünschter Anwendung sind Designs mit unterschiedlicher optischer Auslegung realisierbar. In der derzeitigen Ausführung werden neun Perspektiven aufgenommen. Die Aufnahme aller Perspektiven erfolgt auf Teilflächen des Kamerasensors, wobei sich acht versetzte Ansichten um die zentrale Ansicht gruppieren. Prinzipiell kann die Anzahl der Perspektiven auch erhöht werden. Aus den Perspektiven berechnet die Software Disparitätskarten, aus denen wiederum Tiefenkarten und 3D-Punktwolken generiert werden.
Geschwindigkeit & Präzision
Da die Aufnahme der verschiedenen Perspektiven auf Global Shutter Sensoren gleichzeitig erfolgt, ist die Technologie videofähig, so dass sie auch für Inline-Anwendungen, z.B. in der Kontrolle, einsetzbar ist. Die Geschwindigkeit der Software hängt von den Anforderungen der Anwendung ab, orientiert sich aber an der Geschwindigkeit heutiger Stereo-Vision-Systeme. Sowohl die laterale Auflösung, als auch die Anzahl der auflösbaren Tiefenebenen, hängen von der Auslegung des Gesamtsystems ab. Hierbei spielen das abzubildende Beobachtungs-/Messvolumen sowie die Sensor-/Pixelgröße eine wesentliche Rolle. Aufgrund der Flexibilität im Design kann der Aufbau an das gewünschte Inspektions-/Messvolumen und die gewünschte Präzision angepasst werden. So sind Auflösungen im Bereich weniger Zehntelmillimeter mit verfügbaren Standard-CMOS-Sensoren möglich. Die bevorzugte Realisierung der K|Lens mit Festbrennweite eignet sich gut zur Integration mit üblichen Standard-Vision-Komponenten, also Sensoren, Beleuchtung usw. Die Daten lassen sich zur Weiterverarbeitung an bestehende Softwarelösungen übergeben. Auch eine Weitergabe von Einzelbildern aus den unterschiedlichen Perspektiven ist nach einer technologiespezifischen Aufbereitung umsetzbar.
