Een evaluatie van belangrijke 3D-sensor technologieën voor industriële toepassingen
In dit artikel:
3D-machine vision staat volgens meerdere marktstudies aan de vooravond van een flink groeisegment, vooral binnen maakindustrie en logistiek waar de vraag naar nauwkeurige, data-gedreven inzichten en autonome processen toeneemt. Veel logistieke leiders (65%) geven aan in de komende één tot vijf jaar machine-visionoplossingen en mobiele sensoren op heftrucks en robots te willen inzetten om vulpercentages te verbeteren, ordervoorbereiding te ondersteunen en de nauwkeurigheid van inkomende en uitgaande stromen te verhogen. Ook in de maakindustrie vinden praktische toepassingen plaats voor inspectie, sorteren en assetmanagement.
Het artikel bespreekt drie belangrijke 3D-detectiemethoden, hun werking, sterke punten en beperkingen:
- Lasertriangulatie: hierbij wordt een laserlijn op een object geprojecteerd en met behulp van een camera de vervorming van die lijn geanalyseerd om diepteprofielen te maken. Methode levert dichte puntenwolken en zeer hoge precisie, waardoor ze geschikt is voor dimensionale metingen, complexe profilering en kwaliteitsinspecties op transportbanden. Toepassingen reiken van medische apparatuur tot elektronica-assemblage. Innovaties zoals ontwerpen met twee camera’s en één laser verminderen occlusies en vullen datagaten, en kunnen de operationele flexibiliteit en scanafdekking vergroten.
- Gestructureerd licht: een lichtpatroon (lijnen, stippen of gecodeerde structuren) wordt op een oppervlak geprojecteerd en één of twee camera’s registreren hoe dat patroon vervormt. Op basis daarvan reconstrueren algoritmen de 3D-oppervlakte met hoge resolutie, vooral geschikt voor korte afstand en fijnmazige kwaliteitscontrole (millimeterniveau). Een bekende beperking is gevoeligheid voor bewegingsartefacten, waardoor traditionele systemen minder geschikt zijn voor hoge-snelheidsstromen.
- Parallel gestructureerd licht: recente ontwikkelingen tackelen veel nadelen van klassieke gestructureerde-lichtsystemen. Met gespecialiseerde sensoren — bijvoorbeeld CMOS-mozaïeksensoren — kunnen bewegende objecten in één opname met hoge resolutie vastgelegd worden, waardoor bewegingsartefacten grotendeels verdwijnen. Deze aanpak combineert groot bereik en FoV en is daarmee veelzijdig inzetbaar voor zowel kleine als grote onderdelen.
Overkoepelend laat de bijdrage zien dat geen enkele techniek universeel superieur is: elke methode heeft toepassingen waarin ze uitblinkt en situaties waarin beperkingen doorslaggevend zijn. Keuze hangt af van snelheid, precisie-eisen, objectgrootte en bewegingssituaties. De ingezonden bijdrage is afkomstig van Zebra Technologies; het bedrijf biedt aanvullende informatie en oplossingen voor industriële 3D-beeldvorming en vision-guided robotics.