Installation¶
Warnung
Die Anweisungen zur rc_viscore Stereokamera im Abschnitt Sicherheit müssen vor der Installation gelesen und verstanden werden.
Montage¶
Die rc_viscore Stereokamera ist für die Montage an einer Wand oder Decke über dem Zielbereich vorgesehen. Sie ist nicht für den Einsatz in dynamischen Anwendungen an einem Roboterhandgelenk vorgesehen. Es liegt in der Verantwortung des Kunden, für eine geeignete Halterung zu sorgen.
Für die Montage bietet die rc_viscore Stereokamera auf seiner Ober- und Unterseite mehrere M4- und M5-Gewinde an (siehe Abb. 7). Zum Schutz vor Vibrationen müssen mittelfeste Schraubensicherungen oder Tuflok-Schrauben verwendet werden. M5-Schrauben müssen mit 4,0 Nm angezogen werden, M4-Schrauben müssen mit 3,3 Nm angezogen werden.
Warnung
Die rc_viscore Stereokamera kann nicht an den Endeffektor eines Roboters montiert werden.
Abb. 7 Montage der rc_viscore Stereokamera
Nur die Fläche, welche die Gewinde enthält, darf mit der Halterung in Berührung kommen, alle anderen Flächen müssen frei bleiben. Hinter der rc_viscore Stereokamera muss ein Freiraum von mindestens 10 cm vorhanden sein, um einen ausreichenden Luftstrom zur Kühlung zu ermöglichen.
Einschalten¶
Bemerkung
Verbinden Sie immer alle M12-Steckverbinder an der rc_viscore Stereokamera und ziehen sie fest bevor Sie die Stromversorgung einschalten.
Nachdem Sie das System an die Stromversorgung angeschlossen haben, sollte die LED auf der Vorderseite der rc_viscore Stereokamera sofort aufleuchten.
Warnung
Schauen Sie während der Inbetriebnahme oder des Betriebs zu keinem Zeitpunkt in das Projektorobjektiv oder in den Lichtstrahl in der Mitte der rc_viscore Stereokamera.
Herstellen der Verbindung¶
Die rc_viscore Stereokamera kann zusammen mit einem rc_cube oder als eigenständige hochauflösende RGBD-Kamera mit dem SGM®producer verwendet werden. Die folgenden Abschnitte beschreiben den Anschluss der rc_viscore Stereokamera in beiden Szenarien.
Verbinden mit dem rc_cube¶
Der rc_cube I (Industrie Edge Computer) bietet vier Netzwerkanschlüsse, die mit Sensor 0-3 bezeichnet sind. Die beiden Netzwerkkabel der rc_viscore Stereokamera müssen direkt an zwei dieser Ports angeschlossen werden. Welche das sind, spielt keine Rolle. Es können zwei Stereokameras gleichzeitig angeschlossen und verwendet werden.
Der rc_cube S (Edge Computer) bietet einen 2,5-Gigabit-Sensoranschluss. Für den Anschluss einer rc_viscore Stereokamera muss ein Switch verwendet werden. Der Switch muss 2,5 Gigabit für den Anschluss an den rc_cube und 1 Gigabit Geschwindigkeit für den Anschluss an die rc_viscore Stereokamera unterstützen. Der Switch ist nicht im Lieferumfang des rc_cube S enthalten. Roboception kann auf Anfrage einen geeigneten Switch empfehlen.
Standardmäßig ist der rc_cube so konfiguriert, dass ein rc_visard als Sensor unterstützt wird. Um eine rc_viscore Stereokamera zu unterstützen, muss der Typ der Kamera-Pipeline in der Web GUI des rc_cube unter geändert werden (siehe https://doc.rc-cube.com/latest/en/pipelines.html). Ein Klick auf Pipelines konfigurieren öffnet einen Dialog, der es erlaubt, den Typ der Pipeline auf rc_viscore zu ändern. Nach der Änderung der Pipeline-Konfiguration ist ein Neustart erforderlich.
Für den gleichzeitigen Anschluss von zwei Stereokameras ist es zusätzlich notwendig, wie oben beschrieben, eine zweite Pipeline zu konfigurieren und durch Setzen eines Filterausdrucks festzulegen, welche Pipeline welche rc_viscore Stereokamera verwenden soll. Dies geschieht durch Anklicken von Kameraverbindung konfigurieren auf der Seite Kamera-Pipelines, oder durch Auswahl der entsprechenden Pipeline im Menü, z.B. unter . Ein Klick auf Kamera auswählen öffnet einen Dialog zum Bearbeiten des Gerätefilters (siehe auch https://doc.rc-cube.com/latest/en/pipelines.html#configuration-of-connected-cameras).
Es kann bis zu einer Minute dauern, bis die rc_viscore Stereokamera verbunden ist. Für jeden erfolgreich verbundenen Sensor wird die Verbindungsgeschwindigkeit und Bildrate im der Web GUI angezeigt.
Anschließen an den SGM®Producer¶
Für die Verwendung der rc_viscore Stereokamera als hochauflösende RGBD-Kamera bietet Roboception den SGM®Producer an, der eine GenICam-kompatible Transportschicht darstellt (siehe https://roboception.com/product/sgmproducer).
Der Producer kann mit Halcon, mit der rc_genicam_api für C++ Programmierer, mit dem rc_genicam_driver für ROS und ROS2, sowie mit jeder anderen GenICam kompatiblen Anwendung verwendet werden. Er kann kostenlos von https://www.roboception.com/download heruntergeladen und auf Windows- und Ubuntu-Computern mit einer Nvidia-Grafikkarte installiert werden.
Es wird dringend empfohlen, beide Netzwerkkabel direkt an 1-Gigabit-Ethernet-Ports des Computers anzuschließen. Ein Netzwerk-Switch kann nur funktionieren, wenn die Netzwerkverbindung zwischen dem Switch und dem Computer eine Bandbreite von mehr als 2 Gigabit hat, z. B. 2,5, 5 oder 10 Gigabit.
In der Standard-Netzwerkkonfiguration und gemäß dem GigE Vision-Standard versuchen die Kameras, ihre Konfiguration von einem DHCP-Server zu beziehen und greifen auf das Link-Local-Selbstkonfigurationsprotokoll zurück, wenn kein DHCP-Server gefunden werden kann. Für eine direkte Verbindung ohne DHCP-Server sollten die Ethernet-Ports des Computers für ein Link-Local-Netzwerk konfiguriert werden. Es ist auch möglich, die IP-Adressen der linken und rechten Kamera manuell zu konfigurieren.
Die Optionen zum Ändern der Netzwerkeinstellungen und der IP-Konfiguration sind:
- jedes Konfigurationstool, das mit GigE Vision 2.0 kompatibel ist, oder das Kommandozeilentool
gc_configvon Roboception. Normalerweise scannen diese Tools nach allen verfügbaren GigE Vision® Geräten im Netzwerk. Alle Geräte vom Typ rc_viscore Stereokamera können eindeutig anhand ihrer Seriennummer identifiziert werden, die auf dem Gerät aufgedruckt ist.- vorübergehende Änderung der Netzwerkkonfiguration über das Tool
rcdiscover-guivon Roboception. Die einzelnen Kameras können in der Liste angezeigt werden, nachdem das Kontrollkästchen Only Roboception devices deaktiviert wurde.
Bemerkung
Das Kommandozeilen-Tool gc_config ist Teil des Open-Source-Convenience-Layers rc_genicam_api von Roboception, der kostenlos für Windows und Linux von https://www.roboception.com/download heruntergeladen werden kann.
Für die Einstellung des Fokus, die Überprüfung und die Kalibrierung der rc_viscore Stereokamera, wie in den nächsten Abschnitten erläutert, enthält das SGM®Producer-Paket ein Kalibrierprogramm, genannt rc_calib.
Fokus einstellen¶
Es wird dringend empfohlen, den Fokus der rc_viscore Stereokamera im tatsächlichen Arbeitsbereich zu überprüfen und einzustellen. Bitte beachten Sie, dass der Tiefenschärfebereich aufgrund der hohen Auflösung der Kamera begrenzt ist und an den Arbeitsbereich der Anwendung angepasst werden muss. Im Nahbereich ist der Schärfentiefebereich deutlich kleiner als in größerer Entfernung. Daher sollte der Mindestabstand für die Fokussierung so weit entfernt wie für die jeweilige Anwendung sinnvoll gewählt werden. Bei Fragen zum Arbeitsabstand und zur Kalibrierung der Kamera wenden Sie sich bitte an den Support.
Der rc_cube bietet als Teil der Kamerakalibrierung einen Fokus-Helfer unter . Im ersten Schritt muss die Größe des Kalibriermusters angegeben werden. Mit einem Klick auf Weiter wird der Fokus-Helfer geöffnet. Siehe auch https://doc.rc-cube.com/latest/en/camera_calibration.html.
Für Benutzer des SGM®Producer ist der Fokus-Helfer im Kalibrierprogramm rc_calib zu finden, nachdem die rc_viscore Stereokamera mit ausgewählt und die Größe des Kalibriermusters angegeben wurde.
Die Balken auf der rechten Seite des Bildes zeigen die Unschärfe des Kalibriermusters an. Ein Minimum ist wünschenswert. Das Muster sollte im minimalen und maximalen Arbeitsabstand platziert werden, um die aktuelle Unschärfe zu überprüfen. Ein Wert in der Nähe der untersten Teilungslinie ist recht optimal. Siehe auch https://doc.rc-cube.com/latest/en/camera_calibration.html#adjust-focus.
Wenn die Schärfe eingestellt werden muss, muss der Objektivschutz der linken und rechten Kamera abgenommen werden, wie in Abb. 8 gezeigt.
Abb. 8 Abnehmen des Objektivschutzes zum Fokussieren und Ändern der Blende
Der Fokusring und der Blendenring sind mit jeweils 3 Schrauben gesichert, wie in Abb. 9 gezeigt. Zum Verstellen des Rings müssen alle drei Schrauben gelöst werden.
Abb. 9 Anpassen von Fokus- und Blendeneinstellungen
Um die Schärfe richtig einzustellen, sollte das Kalibriermuster in der Mitte des Arbeitsbereichs platziert werden. Dann sollte der Fokusring gedreht werden, bis die Balken in den Bildern ein Minimum erreichen. Nach der Fokussierung auf diese Weise sollte das Kalibriermuster auf den minimalen und maximalen Arbeitsabstand gestellt werden. Wenn die Unschärfe beim minimalen und maximalen Arbeitsabstand nicht zufriedenstellend ist (z. B. nahe der zweiten Teilungslinie oder höher), kann die Blende etwas geschlossen werden, d. h. eine höhere Blendenzahl gewählt werden. Bitte beachten Sie, dass sich dadurch die Belichtungszeit und möglicherweise auch die Verstärkung erhöht, was zu einem stärkeren Rauschen im Bild führt. Die optimale Einstellung ist von der jeweiligen Anwendung abhängig.
Warnung
Für die linke und die rechte Kamera muss die gleiche Blendeneinstellung verwendet werden, um eine Verschlechterung der Bildverarbeitungsleistung zu vermeiden. Vergewissern Sie sich, dass das linke und das rechte Bild mit der gleichen Helligkeit angezeigt werden.
Nach der Einstellung von Schärfe und Blende müssen alle Schrauben angezogen und der Objektivschutz wieder aufgesetzt werden.
Um die Fokus- und Blendeneinstellungen des Projektors zu ändern, lösen Sie die drei kleinen Kreuzschlitzschrauben am entsprechenden Ring des Projektorobjektivs, drehen den Ring auf die gewünschte Einstellung und ziehen die Schrauben wieder leicht an. Für die Schärfeeinstellung sollte der Projektor permanent eingeschaltet sein, indem der Modus Out1 in der Web GUI auf High gesetzt wird. Für Blendeneinstellungen sollte Out1 auf ExposureAlternateActive und der Belichtungsmodus auf der Kameraseite der Web GUI auf „Auto“ eingestellt werden. Die perfekte Fokussierung des Projektors ist nicht entscheidend. Eine leicht unscharfe Projektion beeinträchtigt das Tiefenbild nicht.
Kalibrierung¶
Nach der Überprüfung und eventuellen Einstellung der Schärfe ist der nächste Schritt die Überprüfung der Kalibrierung. Dieser Schritt sollte niemals übersprungen werden und ist im Gegensatz zu allen rc_visard-Produkten obligatorisch. Bitte beachten Sie, dass der Arbeitsbereich der rc_viscore Stereokamera vordefiniert ist und die Kalibrierung für den minimalen und maximalen Arbeitsbereich überprüft werden sollte. Bei Fragen zum Arbeitsbereich und zur Kalibrierung der rc_viscore Stereokamera wenden Sie sich bitte an den Support.
Das Handbuch des rc_cube erklärt die Überprüfung und Neukalibrierung im Detail (siehe https://doc.rc-cube.com/latest/en/camera_calibration.html#verify-calibration). Das dort beschriebene Verfahren kann auf die gleiche Weise auf den SGM®Producer angewandt werden, indem das mit dem Producer mitgelieferte Programm rc_calib verwendet wird.
Warnung
Es ist zwingend erforderlich, die Kalibrierung immer zu überprüfen, nachdem die rc_viscore Stereokamera montiert, der Fokus oder die Blende verändert wurde. Nach der Kalibrierung ist auch eine neue Hand-Auge-Kalibrierung erforderlich.
Bemerkung
Die rc_viscore Stereokamera wird von Roboception mit voreingestelltem Fokus geliefert, um sicherzustellen, dass er im gewünschten Tiefenbereich funktioniert. Bitte wenden Sie sich an den Support und teilen Sie uns Ihre Spezifikationen mit, damit wir die rc_viscore Stereokamera entsprechend einrichten können. Eine Kalibrierungsprüfung vor Ort ist dennoch erforderlich, um sicherzustellen, dass bei der Lieferung oder Montage keine Probleme aufgetreten sind.