Sensor-Koordinatensystem - Sick Ranger3 Betriebsanleitung

15
ANHANG
15.1.5

Sensor-Koordinatensystem

84 B E T R I E B S A N L E I T U N G | Ranger3
z
y
x
β
Normale Geometrie
α
Spiegelgeometrie
Als Faustregel gilt, die Höhenauflösung nimmt mit dem Winkel zwischen Kamera und
Laser zu, die Auflösung hängt jedoch auch von dem Winkel zwischen der Kamera und
der Höhenrichtung (z-Achse) ab.
Die Beziehung zwischen den Messstellen am Sensor und deren Weltpositionen ist in
der Regel nicht linear und nur nach einer Kalibrierung bekannt. Als Ausgangspunkt kön‐
nen die folgenden Formeln zur Näherung der Auflösung für die verschiedenen Geome‐
trien herangezogen werden, beispielsweise in mm/Pixel:
Geometrie Genäherte Bereichsauflösung
Normale Geometrie ΔZ ≈ ΔX / tan(β)
Vertauschte Geome‐ ΔZ ≈ ΔX / sin(α)
trie
Spiegelgeometrie ΔZ ≈ ΔX ⋅ cos(β) / sin(α+β), wenn α = β: ΔZ ≈ ΔX / 2 ⋅ sin(α)
Abgewandte Geome‐ ΔZ ≈ ΔX ⋅ cos(β) / sin(|α–β|)
trie
Wobei:
ΔZ = Höhenauflösung (mm/Pixel)
ΔX = Breitenauflösung (mm/Pixel)
α = Winkel zwischen Kamera und vertikaler Achse (siehe Abbildungen oben)
β = Winkel zwischen Laser und vertikaler Achse (siehe Abbildungen oben)
Beachten Sie, dass diese Näherungen die Auflösung für ganze Pixel angeben. Wenn die
Messung mit Subpixel-Auflösung durchgeführt wird, entspricht die Auflösung in der
Messung der genäherten Auflösung geteilt durch den Subpixel-Faktor. Wenn die Mes‐
sung beispielsweise mit der Hi3D-Komponente durchgeführt wird, die eine Auflösung
von 1/16 Pixel hat, beträgt die genäherte Auflösung ΔZ/16.
In der Regel betrachtet die Kamera das Objekt und die Laserlinie von oben, mit einem
bestimmten Winkel zwischen Kamera und Laser, wie in diesem Dokument beschrieben.
Der Ursprung des Sensorbilds befindet sich bei Betrachtung des Bilds auf dem Bild‐
β
α
Vertauschte Geometrie
α
β
Abgewandte Geometrie
8020773/15F4/2019-09 | SICK
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