VisiCon dpp. 3D Laser Sensor. StereoFotogrammetrie. Innovative

Transkript

1 VisiCon dpp 3D Laser Sensor Innovative StereoFotogrammetrie

2 Fahrerassistenzsysteme Illustration: AUTO BILD 19/2011 S.49, Copyright: AUTO BILD/ Nils Oskamp

3 Fahrwerkeinstellung mit VisiCon dpp bei Audi in Ingolstadt 3

4 VisiCon dpp 4

5 Konfiguration der dpp Sensoren dpp 3-D Sonden Laser Enable SPS 24V 24V DC Spannungsversorgung GigBit Ethernet GigBit Switch Mess - PC 5

6 Prinzipskizze dpp Sonde mit Lasermatrix (von der Seite) Kamera 0 Mit Rotfilter Lasermatrix mit 8x8 Laserlinien; jeder Laser einzeln schaltbar im Takt der BV Black Box : BV-Auswerte-& Steuereinheit y-achse Kamera 1 mit Rotfilter 6 z-achse Ethernet

7 Prinzipskizze dpp Sonde mit Lasermatrix (von vorne) (2) Reifen Kamera 1 Platte mit mit 4x8 Laserlinienarrays z-achse Kamera 0 7 x-achse

8 Messverfahren dpp Kamera 1 (Rad von oben ) Kamera 0 (Rad von unten ) 1. Mit zwei Kameras wird das Rad aufgenommen. 2. Beide Kameras müssen den gleichen Teil des Rades aus unterschiedlichen Blickwinkeln sehen (StereoFotogrammetrie). 3. Die Bilder werden gleichzeitig aufgenommen. 4. Durch Laserlinien werden viele Stellen auf dem Rad markiert. 5. Bildauswertung in den Kameras findet diese Laserlinien (hier grün eingefärbt). 8

9 Messverfahren dpp (2) 3. Die Laserlinien werden identifiziert. 4. Der restliche Bildinhalt wird verworfen. 5. Allen Punkten auf diesen Linien sind 2D-Koordinaten (= Pixel des jeweiligen Kamerachips) zugeordnet. & 3D- Drahtmodell farbcodierte / identifizierte Laserlinien (oben Kamera1, unten Kamera0) 4. Durch die Kalibrierung der Kamera (ab Werk) ist jedem Pixelpaar eine 3D-Koordinate zugeordnet. Diese Koordinaten bilden ein 3D-Gitter vom Rad (genauer: von dessen Laser-beleuchteten Stellen). 5. Aus diesem Drahtmodell des Rades wird dessen Radmitte, Spur und Sturz berechnet. 9

10 Messverfahren dpp (Höhenstand) Grobe Bestimmung der Radhauskante im Life-Bild identifizierte Kanten (grün) Radhauskante im Drahtmodell 1. Mit beiden Kameras wird ein Bild aufgenommen. Als spezielle Radhausbeleuchtung wird eine LED-Zeile mit der gleichen Farbe wie die Laser verwendet. 2. Es werden die Kanten identifiziert und der verwendbare Bereich der Radhauskante festgelegt. 3. Aus der Radhauskante wird deren Hochpunkt ermittelt und dessen 3D-Koordinaten berechnet. 10

11 Highlights Umgebungslicht ausschalten durch das Differenzbildverfahren Laser an Laser aus Differenzbild - = (Laserlinien + Umgebungslicht) - (Umgebungslicht) = Laserlinien 11

12 Highlights Umgebungslicht ausblenden durch Laser und Filter Die Laserlinie im weißen Licht der Umgebung (z.b. Sonne) wird durch einen schmalen Bandpass... heraus gefiltert! 12

13 Highlights Entfernung von Felgenreflexen durch Einzellasersteuerung Hohlspiegelartig geformte Felgen können einzelne Laserlinien direkt in eine der Kameras reflektieren. Die meisten 3-D Sonden versagen unter solchen Umständen. Da jeder Linienlaser der VisiCon dpp einzeln geschaltet ist, wird die reflektierte Laserlinie identifiziert und abgeschaltet. Die Messung wird ohne weitere Störung fortgesetzt. 13

14 Messbereich dpp Sonde (Spur und Sturz) H Ansicht von oben Messbereich 800 mm Seitenansicht H = ca. 360 mm (dpp 32) H = ca. 460 mm (dpp 40) H = ca. 560 mm (dpp 48) 800 mm 14

15 wichtige Kenngrößen Standzeit der Laser typ. : > 5 Jahre Messfrequenz: Laser-Einschaltzustand zwischen den Messungen: 40 Bilder/ sec 20 Differenzbilder/ sec aus Zeitdauer bis zur Erreichung der Messbereitschaft: nach Positionierung des Rades im Messbereich: < 1 sec nach Power-on: < 1 min Fremdlichtunterdrückung: Kamera - Bandpassfilter der Laserwellenlänge Differenzbildverfahren (Subtraktion des Hintergrundlichtes) sehr effizient Leistungsaufnahme: max. 50 Watt 15