Entwicklung dreidimensionaler Fusionstechniken für Abstands- und Intensitätsbilder auf der Basis eines doppelt synchronisierten Laser-Scanners

Kurzfassung

Dieser Beitrag beschreibt vor allem die Anwendung von wissensbasierten Techniken zur Fusionierung von Abstands- und Intensitätsdaten. Die fusionierten Bildmerkmale erstrecken sich auf die Kanten-und Krümmungsebene. Für die Krümmungsanalyse wurden spezielle Operatoren entwickelt, die im Gegensatz zu den üblichen Operatoren, die geometrischen Merkmale bei der Transformation vom Abstandsbild in das Intensitätsbild invariant lassen. Die Konsistenz der Kantenfusionierung wird durch ein Verfahren der Bedingungsausbreitung (Waltz’scher Algorithmus) verifiziert. Die interne, dreidimensionale Objektmodellierung erfolgt durch semantische Netze. Die Erzeugung von Sichtbarkeitsklassen wird durch den Einsatz einer Gauß’schen Kugel unterstützt.

Die meßtechnische Basis für diese Fusionierungsverfahren liefert ein selbst entwickelter, doppelt synchronisierter Laser-Scanner, der nach dem Triangulationsprinzip arbeitet. Durch die Verwendung eines PSD’s können die Abstands- und Intensitätsdaten simultan und pixelgenau korreliert aufgenommen werden. Anwendungen finden die beschriebenen Fusionstechniken in dem Montagebereich von Baugruppen mittlerer Komplexität (z. B. Cranfield Montagesatz, Laugenpumpe) durch stationäre Roboter. Der mittlere Zeitaufwand für einen vollständigen Fusionierungsvorgang der Objekte des Montagesatzes beträgt ca. 2 Minuten.