Dat-inf 3D-Scanner
Unser 3D-Scanner ist als modulares Multi-Kamera-System ausgelegt und eignet sich für die Genereriung präziser, reproduzierbarer 3D-Daten. Das Design erlaubt unterschiedlichste Aufbauvarianten – von der kompakten Prüfstation bis zu skalierbaren Messzelle.
Modulares Kamerakonzept
Als Sensoreinheit verwenden wir Raspberry-Pi-Computer mit 64MP-Kameramodulen. Zwei Kameras bilden jeweils ein Stereo-Modul. Diese Stereo-Module können mithilfe von Industrieprofilen und 3D-gedruckten Adaptern nahezu beliebig positioniert und zu größeren Arrays kombiniert werden.
- Skalierbarkeit: Anzahl und Geometrie der Stereo-Module nach Messaufgabe konfigurierbar.
- Mechanische Integration: Flexible Montage über Industrieprofile; Adapter/Träger per 3D-Druck.
- Synchroner Aufbau: Auslegung für stabile Kamerapositionen.
Voraussetzungen für eine robuste 3D-Rekonstruktion
Aus den Bildern, die mit dem aus diversen Stereo-Modulen bestehenden 3D-Rig aufgenommen wurden, erfolgt die Berechnung der 3D-Daten des aufgenommenen Objektes - die 3D-Rekonstruktion.
- Mehrfachsichtbarkeit: Damit die 3D-Rekonstruktion zuverlässig funktioniert, muss jeder Punkt des Objekts von mindestens drei Kameras erfasst werden.
- Oberflächenstruktur: Die Oberfläche des Objekts sollte ausreichend strukturiert sein, damit genügend markante Merkmale für das Bild-Matching verfügbar sind.
Hinweis: Bei glatten, homogenen oder spiegelnden Oberflächen empfehlen sich strukturgebende Maßnahmen (z. B. Mattierung, projizierte Muster oder speckle-basierte Textur), um die Feature-Dichte zu erhöhen.
Software-Pipeline und Rechenanforderungen
Für die Rekonstruktion setzen wir auf eine MVS-Toolchain (Multi-View Stereo). Die Bildaufnahme erfolgt über die Raspberry-Pi-Kameramodule, die über einen Windows-Rechner gesteuert werden. Somit können Belichtungs- und Fokuseinstellungen per Software angepasst werden. Die rechenintensive 3D-Rekonstruktion wird auf einem leistungsfähigen PC mit GPU-Unterstützung durchgeführt.
- Rechenplattform: Windows-PC mit NVIDIA-GPU zur Beschleunigung der Rekonstruktionsschritte.
- Ergebnis: Generierung einer Mesh-Datei (z. B. für nachgelagerte Qualitäts- oder Maßanalysen).
- Weiterverarbeitung: Analyse und Auswertung gemäß Anforderungen mit individueller Software.
Typischer Workflow
- Aufbau und Ausrichtung der Stereo-Module entsprechend der Messaufgabe.
- Aufnahme des Kalibrierungskörpers und Aufnahme der Bilddaten.
- Übertragung der Daten an den Rekonstruktions-PC.
- 3D-Rekonstruktion via MVS-Toolchain und Erzeugung des Mesh.
- Optionale Nachbearbeitung/Analyse des Mesh mit kundenspezifischer Software.
Interesse?
Gern besprechen wir mit Ihnen die Möglichkeiten für den Aufbau, typische Genauigkeits-/Auflösungsgrenzen und die optimale Modulkonfiguration für Ihren Anwendungsfall.