Hindernislauf auf einem fahrbaren Untersatz: Die 3D-ToF-Kamera erkennt mit ihrer Bildverarbeitung auch unerwartete Hindernisse auf ihrem Weg zum Ziel.

Hindernislauf auf einem fahrbaren Untersatz: Die 3D-ToF-Kamera erkennt mit ihrer Bildverarbeitung auch unerwartete Hindernisse auf ihrem Weg zum Ziel. tofmotion

Dynamische, nicht beschränkte und unbekannte Vorgänge sind im Zusammenhang mit der Mensch-Maschine-Interaktion bislang nur mit einem vergleichsweise hohem technischem Aufwand beherrschbar. „Die Time-of-Flight-Kameratechnik bietet dabei die wesentlich effizientere und sicherere Arbeitsweise als vergleichbare Techniken“, erklärte Dr. Christian Neufeld, Geschäftsführer von tofmotion beim Pressetermin auf dem Messe SPS IPC DRIVES in Nürnberg.
Bei dieser Kameratechnik werden keine einzelnen Messpunkte erfasst und zusammengesetzt wie mit gängigen Laserscannern – die Bilder liefern alle Daten. Die Bilder werden unmittelbar in der 3D-Kamera verarbeitet und als Datenpaket an die angeschlossene Anwendung weitergegeben. „Unsere Kameras sind dabei absolut industrietauglich“, bekräftigt Neufeld. „Wir haben derzeit die einzige Outdoor 3D-ToF-Kamera mit einem automotive-zertifiziertem Sensor.“ Der Anwender erhält auch Zugriff auf die Kamerasteuerung, fährt Neufeld fort, „und wir begleiten Anwender bei der Integration der Kamera in ihre Applikationen.“

„Wir sind uns sicher, dass unsere Kameratechnik in der 
Geschwindigkeit der Erfassung und dem Wahrnehmen ganzheitlicher Szenen den üblichen Laserscannern den Rang ablaufen wird“, sagt Dr. Christian Neufeld, Geschäftsführer von tofmotion. Im Bild die 3D-ToF-Kameras im Gehäuse.

„Wir sind uns sicher, dass unsere Kameratechnik in der
Geschwindigkeit der Erfassung und dem Wahrnehmen ganzheitlicher Szenen den üblichen Laserscannern den Rang ablaufen wird“, sagt Dr. Christian Neufeld, Geschäftsführer von tofmotion. Im Bild die 3D-ToF-Kameras im Gehäuse. Redaktion IEE

Kamera-Kosten und Anwendungen

Auch bei den Kosten für die TOF-Kameras sieht Neufeld kein Problem: „Wir sind in der Anschaffung deutlich günstiger als die üblichen Lösungen mit Laserscannern und bewegen uns im Bereich von Stereo-Kameras“, sagt Neufeld, „aber wir haben entscheidende technische Vorteile auf unserer Seite. Neufeld nennt hier die vergleichsweise einfache Bildverarbeitung, die bei TOF-Kameras keinen großen Rechenaufwand erfordert und bereits integriert ist. Die 3D-Kamera sendet mit vier Laserdioden IR-Licht aus, dessen Frequenz im natürlichen Lichtspektrum praktisch kaum vorkommt. „Objekte und Objekt­abstände werden somit sehr störsicher und unabhängig vom Tageslicht und ungünstigem Schattenwurf ganzheitlich erfasst, bis etwa 20 Meter Abstand“, sagt Neufeld, Geschäftsführer des Unternehmens. „Und mit einer Bildgeschwindigkeit von bis zu 160 fps ist unsere Kamera im Branchenvergleich überdurchschnittlich.“ Die Bildauflösung entspricht Q-VGA.
Anwendungsbereiche für die 3D-Kamera sieht der Hersteller beispielsweise in der Überwachung von Roboterbewegungen bei der Mensch-Roboter-Kollaboration oder als Augen eines autonomen Fahrzeugs – etwa einem Logistik-Roboter im Indoor-Bereich – bei Fahrgeschwindigkeiten von mehr als 40 km/h. Darüber hinaus können Maschinen mit der ToF-Kamera und einer entsprechenden Bildverarbeitung auch ihr Zielobjekt orten, identifizieren und auf Vollständigkeit und Unversehrtheit prüfen.