Im Kern der industriellen Automatisierung und des Internets der Dinge (IoT) stehen 3D-Kameras – eine Technologie, die vernetzte und automatisierte Prozesse in Produktionslinien, Lagern und Industrieanlagen ermöglicht.
3D-Kameras liefern Echtzeitinformationen über die Form, Entfernung, Position und Rotationswinkel eines Objekts. Dadurch können Roboter fundierte Entscheidungen treffen, Objekte auswählen, sicher handhaben und Kollisionen vermeiden.
Neben hochwertigen Bildern und einer zuverlässigen, schnellen und stabilen Verbindung, die für jede Vision-Anwendung erforderlich sind, haben industrielle 3D-Vision-Lösungen noch weitere Herausforderungen zu bewältigen.
Eine raue industrielle Umgebung ist problematisch für empfindliche elektronische Komponenten von Tiefenkameras und stellt zusätzliche Anforderungen an die Konnektivitäts- und Übertragungssysteme.
Industrielle 3D-Kameras müssen leistungsstarke Bildgebungsfähigkeiten mit robustem Gehäuse, industrietauglichen Anschlüssen und Schnittstellen kombinieren, um eine sichere, zuverlässige und widerstandsfähige 3D-Lösung zu bieten, die speziell für die härtesten Umgebungen maßgeschneidert ist.
Lesen Sie unseren Blog über die Herausforderungen und Lösungen von 3D-Kameras in einer industriellen Umgebung.
Einführung in industrielle Stereo-Tiefenkameras: Fortschritte in der 3D-Bildgebung
Im Gegensatz zu 2D-Kameras, die flache Bilder mit nur planaren Informationen aufnehmen, liefern Stereo-3D-Kameras Tiefendaten, die räumliches Verständnis und die Messung von Objektabständen ermöglichen.
Diese zusätzlichen Tiefendaten ermöglichen es robotischen Technologien, komplexe Operationen wie Navigation, Manipulation, Objekterkennung und 3D-Kartierung in Industrie, Medizin, Landwirtschaft, Verkehrsregulierung und vielen anderen Bereichen durchzuführen.
Es gibt mehrere am häufigsten verwendete 3D-Technologien:
- Time-of-Flight
- Lasertriangulation
- Stereo Vision
- Strukturiertes Licht
Jede von ihnen hat ihre Vor- und Nachteile. Stereo Vision ist praktisch, kostengünstig und funktioniert gut in industriellen Umgebungen.
Stereo-Tiefenkameras nutzen die Technologie der Stereo Vision und ahmen das menschliche binokulare Sehen nach. Zwei Kameras, die einige Zentimeter voneinander entfernt sind, verarbeiten Bilder, die aus zwei leicht unterschiedlichen Positionen aufgenommen wurden.
Die resultierende Verschiebung der Abbildungsposition objektseitiger Details auf dem Kamerapaar liefert Informationen zur Berechnung der Tiefe durch Triangulation.
Um die Bildqualität zu verbessern und die Leistung weiter zu optimieren, verwenden die meisten Stereo-Tiefenkameras neben Bildsensoren einen strukturierten Lichtprojektor, der auf ansonsten flachen oder strukturlosen Oberflächen entsprechende Muster zur Detektion projiziert.
Einige Tiefenkameras, wie die Intel® RealSense™-Kamera, verfügen auch über einen RGB-Kamerasensor, um Farbinformationen auf der resultierenden Tiefenkarte zu überlagern.
Intel® RealSense™ Stereo-Tiefenkameras: Die Spitze der 3D-Bildgebungstechnologie
Durch die Kombination leistungsstarker Hardware und ausgefeilter Algorithmen, welche Tiefeninformationen mit beispielloser Genauigkeit und Präzision erfassen und verarbeiten, zeichnen sich Intel® RealSense™-Kameras als führende Technologie im Bereich der Stereo-Tiefen-3D aus.
RealSense™-Kameras haben ihren Platz in vielen Bereichen gefunden, wie Robotik, erweiterte Realität, virtuelle Realität, autonomes Fahren, Verkehr, Gesichtserkennung und industrielle Automatisierung, um nur einige zu nennen.
Die hochauflösenden Bildgebungsfähigkeiten liefern unglaublich detaillierte Tiefen- und Farbdaten, die in Anwendungen wie 3D-Scannen, Objekterkennung, autonomes Fahren und Messungen in der Fertigung und Medizin von entscheidender Bedeutung sind.
Benutzerfreundliche SDKs (Software Development Kits) und gut geschriebene umfassende Dokumentation machen ihre Integration und Implementierung problemlos.
Schließlich sind Intel® RealSense™-Kameras kostengünstig.
FRAMOS D400e – Robuste RealSense™-Kamera für industrielle Umgebungen
Um eine stabile Arbeit in schwierigen industriellen Umgebungen zu gewährleisten, haben wir die FRAMOS D400e entwickelt, eine robuste Gigabit-Ethernet-Kamera, die alle Bildgebungsfunktionen der RealSense™-Kamera mit folgenden Merkmalen kombiniert:
- Robustes abgedichtetes Gehäuse mit IP66-Schutz (und optional IP67)
- Gigabit-Ethernet mit Power Over Ethernet (PoE)
- Verriegelte Kabelanschlüsse mit M12- und M8-Steckern
FRAMOS D400e-Kameras bieten RealSense™-Bildqualität und gewährleisten gleichzeitig eine stabile Konnektivität und Widerstandsfähigkeit gegen Staub, Wasserstrahlen und andere Merkmale, die für raue Umgebungen erforderlich sind.
Vorteile der D400e-Serie von Kameras
Hier sind die Hauptvorteile der D400e-Kameras für industrielle Anwendungen:
- Ein IP66-zertifiziertes robustes Gehäuse garantiert zuverlässigen Schutz vor Staub, Feuchtigkeit, Chemikalien und physischen Einwirkungen. Auf Anfrage können wir ein IP67-zertifiziertes Gehäuse liefern.
- Das GenICam GigE Vision (GigE) Interface ermöglicht eine stabile und latenzfreie Datenübertragung über bis zu 100 Meter lange Kabel.
- Die Stromversorgung kann über Power over Ethernet (PoE) bereitgestellt werden, was Kabelsalat reduziert und sowohl die Arbeitsbedingungen für Menschen als auch für Roboter verbessert.
- Robuste M12- und M8-Stecker ermöglichen den Einsatz in den härtesten und anspruchsvollsten Umgebungen.
- FRAMOS D400e ermöglicht eine Multi-Kamera-Konfiguration für eine bessere Tiefenrekonstruktion. Mehrere Kameras können über handelsübliche Ethernet-Switches und -Router miteinander vernetzt werden.
- Die Montage der Kamera ist aufgrund ihres kompakten Designs und der Montagepunkte auf der Rückseite einfach.
Anwendungen der Stereo-Tiefenkameras
RealSense™ D400-Technologie ist bekannt für ihre Zuverlässigkeit und hohe Qualität. Sie wird in verschiedenen industriellen Umgebungen eingesetzt, von der Intel®ligenten Landwirtschaft und Medizin bis hin zur Automobilproduktion, als Teil verschiedener automatisierter Prozesse.
Hier sind einige interessante Anwendungsfälle unserer Kunden.
Intelligente Landwirtschaft
FRAMOS D400e-Kameras werden für landwirtschaftliche Aufgaben eingesetzt, unteranderem:
- Pflanzenwachstum und Gesundheitsüberwachung
- Navigation von Fahrzeugen auf dem Bauernhof
- Ernte
In Kombination mit 2D-RGB- oder NIR-Bildgebung tragen Tiefendaten zur Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft auf mehreren Ebenen bei.
Es trägt zur Verringerung des Pestizideinsatzes bei, verbessert die Steuerung von Maschinen zur Vermeidung von Hindernissen und ermöglicht automatisierten Erntemaschinen, den Reifegrad von Früchten präzise zu bewerten, um eine effiziente Ernte sicherzustellen.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Whitepaper zur Verwendung von FRAMOS D400e in der Landwirtschaft.
Robotik und Automation
Tiefenkameras sind in der Robotik und Automation essentiell für Objekterkennung, Hindernisvermeidung, autonome Navigation, Pick-and-Place-Operationen, Mensch-Roboter-Interaktion und verschiedene andere Anwendungen.
Ein großartiger Anwendungsfall in diesem Bereich ist die Implementierung von autonomen Bodenfahrzeugen (AGV) in der Landwirtschaft, um die Sicherheit der Menschen in den Gewächshäusern und die Betriebseffizienz zu verbessern.
Cyberworks Robotics arbeitete mit ihrem Kunden Fernlea Flower zusammen, um selbstfahrende Zugtraktoren für ihre Gewächshäuser zu entwickeln.
Mithilfe der Stereo-Vision-Technologie haben sie bestehende Fahrzeuge umgerüstet und ein cloudbasiertes Flottenmanagement entwickelt.
Das ermöglicht Betreibern, jedes Fahrzeug in der Flotte ferngesteuert zu verfolgen und zu kontrollieren. Dadurch werden logistische Abläufe optimiert, die tägliche Auftragsabwicklung gesteigert sowie Sicherheit erhöht und Arbeitskosten reduziert.
Hier finden Sie die Fallstudie.
Automobilfertigung
Die Automobilfertigung erfordert Präzision und Geschwindigkeit bei Aufgaben wie dem Entnehmen und Stapeln von Teilen in automatischen Montagelinien.
Durch den Einsatz von D400e-Kameras hat BMW Roboter entwickelt, die Komponenten genau identifizieren und aus Behältern entnehmen und sie präzise auf Paletten platzieren können.
Die hochauflösende Tiefenerfassung der Kameras ermöglicht es den Robotern, sich an unterschiedliche Teilegeometrien und -größen anzupassen und den Prozess nahtlos und effizient zu gestalten.
Erfahren Sie mehr über Stereo Vision, D400e Industrial Depth Cameras und andere 3D-Technologien
Entworfen, um in anspruchsvollen industriellen Umgebungen zu arbeiten, wird die FRAMOS D400e Industrial Depth-Kamera mit einem robusten, IP66-zertifizierten Gehäuse geliefert, das Schutz vor Staub, Wasserstrahlen, Chemikalien und Stößen bietet.
Die GigE-Schnittstelle gewährleistet eine stabile und latenzfreie Datenübertragung über bis zu 100 Meter, während robuste IP67-zertifizierte M12- und M8-Steckverbinder die Verbindung sichern.
GigE-Technologie kann auch den Kabelsalat reduzieren, indem sie eine Stromversorgung bietet.
Die Kombination aus der hochsophistizierten RealSense™-Vision-Technologie von Intel® und robustem Gehäuse, Verbindung und GigE-Schnittstelle hat sich in Fabriken, Gewächshäusern und Lagern weltweit als erfolgreiche Kombination erwiesen.
Erfahren Sie mehr über Tiefenkameras und andere 3D-Technologien wie Strukturiertes Licht, Stereo Vision, LiDAR, dToF und iToF unter diesem Link.
Weitere detaillierte Informationen über unsere Tiefensensorprodukte und -dienstleistungen finden Sie unter diesem Link.
Intel, das Intel-Logo und Intel RealSense sind Marken der Intel Corporation oder ihrer Tochtergesellschaften.
