Potentiale der Low-Cost- und Low-Tech-Bilderfassung. Workshop Reverse Engineering, 22. November 2017 Matthias Blankenburg

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1 Potentiale der Low-Cost- und Low-Tech-Bilderfassung Workshop Reverse Engineering, 22. November 2017 Matthias Blankenburg

2 Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik Fraunhofer IPK Prof. Dr. h.c. Dr.-Ing Eckart Uhlmann Mitarbeiter: Studenten (2017) Automatisierungstechnik Prof. Dr.-Ing Jörg Krüger Mitarbeiter: students (2017) Sicherheitstechnik Matthias Blankenburg Mitarbeiter: students (2017) Optische Prüfung Mitarbeiter: students (2017) IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 2

3 Agenda Günstige Sensoren Verbesserung Ein möglicher Ansatz Anwendundsfelder Produktion und Logistik IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 3

4 Preis: ab 90 Euro IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 4

5 Preis: um die 1400 Euro IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 5

6 Preis: um die 162 Euro IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 6

7 Wiederholgenauigkeit bei 1m Arbeitsabstand in mm Wiederholgenauigkeiten ausgewählter 2,5D- und 3D-Erfassungssysteme 9 8 IFM Effector ToF Microsoft Kinect V e-con Tara Stereo Camera Stereolabs ZED Sense 2 3D Scanner David Vision Systems Laserscanner Fuel 3D Scanify PrimeSense Carmine Preis in Eur IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 7

8 Verbesserung der Oberflächenrekonstruktion durch Kombination verschiedener Verfahren Shape from Polarization Polarisationsfilter Prinzip: gerichtete Lichtwellenfilterung Vorteilhaft bei Objekten mit hochreflektierenden und transparenten Oberflächen Automatisch einstellbarer Polarisationswinkel Filter Quelle: IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 8

9 Verbesserung der Oberflächenrekonstruktion durch Kombination verschiedener Verfahren Shape from Polarization Erzeugung einer Oberflächengeometrie durch mehrdeutige Normalen Mindestens drei Aufnahmen mit unterschiedlichen Polarisationswinkeln erforderlich Quelle: Kadambi et al DOI: /ICCV IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 9

10 [2] Pipeline Depth from Focus Image Stack Shape from Polarization Image Stack ToF Shape from Motion & IMU Auto-Fokus 3D-Rekonstruktion [2] Handheld Broker / Cloud Storage / Database IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 10

11 Inspection of Glass Tubes Solution: Inspection Systems Two separate systems Usage of matrix and line sensors Detection and classification of defects >=10 µm Depth calculation of defects by triangulation IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 11

12 Project Logic.Cube Registration of warehouse items Length, Width, Height Volume Weight Visual Features Identification of warehouse items ID IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 12

13 Project Logic.Cube Solution: Logic.Cube IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 13

14 Project Logic.Cube Benefits Allocation of enhanced product data Generation of multidimensional models Determination of optimal storage spaces Connection of mobile applications Recognition of objects IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 14

15 Project Logic.Cube Current development Inline identification system Mobile app for recognition of objects on smart devices Cloud service for recognition Further applications as services IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 15

16 Project Logic.Cube Data Input Vision-based Classification Service Rule-based Image Decision Features Sorting Barcode / Data Matrix Recycling Start Weight Images Weight Identification Reman? Reman End Dimensions Disposal Volume IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 16

17 Project Logic.Cube Ausblick - Mehrwertdienst Befundung Formkontrolle mit 3D-bildgebenden Verfahren Vollständigkeitskontrolle Gewichtskontrolle Bauteilidentifizierung Defektkontrolle Entsprechendes Routing IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 17

18 Project Logic.Cube Ausblick - Mehrwertdienst Ersatzteilidentifikation im Feld Auslagerung der Bilderfassung an smarte Peripherie beim Kunden Welches Ersatzteil wird benötigt? Welches Ersatzteil soll zurückgeschickt werden? Mobile App Broker Cloud Database / ERP IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Matthias Blankenburg Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Pascalstr Berlin Tel Mobil Fax matthias.blankenburg@ ipk.fraunhofer.de Internet IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 19

20 IPK Automatisierungstechnik Optische Inspektion Seite 20