Alle Bildgebungssysteme weisen zwangsläufig Fehler bei der Darstellung der realen Welt auf. Diese Diskrepanzen können durch Toleranzen im mechanischen Aufbau, Sensorfehlausrichtung und optische Aberrationen entstehen, die letztendlich zu Ungenauigkeiten bei der Anordnung der im Bild erfassten Informationen führen. Diese Ungenauigkeit wird allgemein Verzeichnung genannt. Die Kamerakalibrierung ist ein Prozess, der die komplexe Projektionsfunktion bestimmt, über welche die Bildverzeichnung charakterisiert und entfernt werden kann. Die Kalibrierung wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die präzise geometrische Messungen und Tiefenmessungen erfordern, sie ist aber auch für andere Anwendungen vorteilhaft, die ein verzeichnungsfreies Bild benötigen. Über die Partnerschaft von Edmund Optics^® und Quartus Engineering kann ein Kamerakalibrierservice angeboten werden, der auf der umfangreichen Auswahl an Kameras & Objektiven von Edmund Optics und der patentierten Kalibriertechnologie von Quartus namens PixelTraq basiert. Dieser innovative Ansatz automatisiert alle Aspekte des Kalibrierprozesses und verwendet fortschrittliche Optimierungsmodelle, um sicherzustellen, dass Ihr Bildgebungssystem für Ihre spezifische Anwendung kalibriert ist.

Der Kalibrierservice steht derzeit nur für unsere TECHSPEC^® Objektive mit Festbrennweite und kompatible Kameras zur Verfügung, da diese Produkte sicher montiert werden können und keine Bewegung zur Fokussierung erfordern. Zurzeit bieten wir keinen Kalibrierservice für S-Mount-Konfigurationen an. Auf den entsprechenden Produktseiten finden Sie einen Tab "Kalibrierservice", der Sie zu unserem Angebotstool für den PixelTraq-Kalibrierservice führt, wo die Kamera, das Objektiv, die Beleuchtungsfarbe, das gewünschte Kameramodell, der Arbeitsabstand und die Blendenzahl ausgewählt werden können. Unser Team von VertriebsingenieurInnen für industrielle Bildverarbeitung wird benachrichtigt, sobald das Formular vollständig ist, und wird sich in Kürze mit Ihnen in Verbindung setzen, um Ihre Anwendung weiter zu besprechen. Je mehr Informationen Sie unserem Expertenteam über Ihre Anwendungsanforderungen zur Verfügung stellen können, desto besser können wir Sie bei der Ermittlung der geeigneten Kalibriereinstellungen unterstützen.

*Spektraldaten auf Anfrage erhältlich

Bitte beachten Sie, dass für die Kalibrierung ca. 10 Tage zusätzlich zur Lieferzeit erforderlich sind.

• Präzise Kalibrierung: Beinhaltet Zertifikat, Parameter und sichere Speicherung auf Server
• Nahtlose Integration: Zugriff auf Kalibrierung über QR-Code; Integration über API
• Unterstützung bei Bildverarbeitungssystemen: Erfahrung bei der Auswahl von Hardware und Simulation

Ihre Bestellung wird ein fest zusammengebautes Bildgebungssystem enthalten, das auf den ausgewählten Fokusabstand eingestellt ist und an den Einstellpunkten mit Epoxidharz fixiert ist, um eine Verstellung zu verhindern. Ein Kalibrierzertifikat wird ebenfalls mitgeliefert. Alle Kalibrierdateien werden sicher auf den Servern von Quartus gespeichert und können mithilfe des QR-Codes auf Ihrem Zertifikat oder der Hardware einfach abgerufen werden. Das Kalibrierzertifikat enthält detaillierte Informationen zu intrinsischen und extrinsischen Parametern, ein Verzeichnungsabweichungsprozentsatzdiagramm sowie Winkel- und Oberflächenfehlerwerte, die alle zur Verbesserung der Genauigkeit Ihres Systems beitragen können. Um diese Kalibrierdaten voll ausnutzen zu können, bietet Quartus eine API, die Sie in Ihre Anwendung integrieren oder als Ausgangspunkt für Ihren eigenen Code verwenden können. Weitere Informationen zur Kamerakalibrierung und wie Sie Ihr Kalibriermodell anwenden können, finden Sie über den QR-Code am unteren Rand des bereitgestellten Kalibrierzertifikats oder über die Informationen auf der Webseite von Quartus.

Hochpräzise Bildgebungssysteme müssen je nach Anwendung in bestimmten Abständen neu kalibriert werden. Bei Anwendungen, bei denen sich die Umgebungsbedingungen ändern, Vibrationen von Maschinen und hohe Beanspruchung auftreten können, ist es am besten, die Leistung regelmäßig zu kontrollieren und das System neu zu kalibrieren, wenn die Genauigkeit nachlässt. Als allgemeine Richtlinie profitieren viele Bildgebungssysteme von einer Neukalibrierung im Abstand von 6 Monaten bis zu einem Jahr.

Bildgebungssysteme haben intrinsische und extrinsische Faktoren, die wertvolle Informationen darüber liefern, wie das Bild entsteht. Intrinsische Faktoren zeigen uns, wie Licht durch das Bildverarbeitungsobjektiv gebrochen wird und auf den Sensor fällt. Im Gegensatz dazu zeigen uns extrinsische Faktoren die Ausrichtung und Position in der realen Welt. Letztendlich ist die Kalibrierung die Entwicklung eines mathematischen Modells, das die Lichtstrahlen aus der realen 3D-Welt in eine 2D-Abbildung auf dem Pixelarray des Sensors überführt. Der PixelTraq-Kalibrierprozess ermöglicht es uns, die intrinsischen Faktoren im System zu messen und Fehler, die durch Lichtbrechung an den Linsen verursacht werden, zu entfernen. Diese Kalibriermethode eignet sich besonders gut für Anwendungen wie die dreidimensionale Inspektion, autonome Robotik und medizinische Bildgebung, bei denen eine präzise Tiefenwahrnehmung und Raumfrequenzdarstellung entscheidend sind.

Abbildung 1: PixelTraq bietet flexible Konfigurationsoptionen für verschiedene Kameraparameter wie Bildfeld, Arbeitsabstand, Farbe der Hintergrundbeleuchtung, Testbild-Dichte, Testbild-Design, elektronische Schnittstelle und Kameramodell an.

Häufig werden beim Aufbau von Bildverarbeitungssystemen DIY-Kalibrierungen mit einem gedruckten Schachbrettmuster und einem Open-Source-Trainingsmodell durchgeführt. Dazu wird die Kamera in einer bestimmten Position fixiert und dann ein Testbild aus dem gesamten Blickwinkel aufgenommen, wobei darauf zu achten ist, dass sich die Merkmale des Testbilds im Bild überschneiden. Sobald Sie genug Merkmalsüberlappungen haben, um eine Punktwolke im Bildfeld zu erzeugen, können Sie mit dem Kalibrierprozess beginnen. Grundsätzlich wird Ihr Kalibriermodell durch die Qualität der verwendeten Daten begrenzt; ohne rückverfolgbare und kalibrierte Testbilder steigt das Fehlerpotenzial signifikant an. Genauere Erläuterungen zu den Unterschieden zwischen der Open-Source-Methode und PixelTraq finden Sie in unserem Whitepaper Einführung in die Kamerakalibrierung. PixelTraq automatisiert den Kalibrierprozess vollständig mithilfe eines Prüfstands, der Tausende von Datenpunkten innerhalb weniger Minuten erfasst. Diese Daten werden anschließend von einem Optimierungsalgorithmus analysiert, um das optimale Kameramodell und die Punktdichte zur Erfüllung Ihrer spezifischen Anforderungen zu identifizieren. Darüber hinaus bewertet PixelTraq Reprojektionsfehler innerhalb der trainierten Modelle, um die beste Möglichkeit für Ihre Anwendung zu ermitteln.

Abbildung 2: Ein Quartus-Mitarbeiter verwendet einen spezialisierten Prüfstand zur Kalibrierung und überprüft, ob alle überlappenden Testbildmerkmale einen hohen Kontrast über das gesamte Bildfeld aufweisen.