LumiScan-Software
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Durch den Zugriff auf oder die Verwendung dieser kommerziellen Softwareprodukte stimmen Sie ausdrücklich den folgenden Bedingungen zu. Jeder Versuch, einen Debugger zu verwenden, um die von HD Vision Systems bereitgestellte Software zu untersuchen, zu analysieren oder zu manipulieren, ist strengstens untersagt und kann unmittelbare und irreversible Folgen haben. Erkennt die Software die Anwesenheit eines Debuggers, werden Sicherheitsprotokolle aktiviert, um geistiges Eigentum, Funktionalität und Stabilität der Software zu schützen. Dies kann unter anderem zu einer sofortigen Suspendierung der zugehörigen Softwarelizenz, einem Datenverlust und in extremen Fällen zur erzwungenen Beendigung aller Instanzen der Software unter derselben Lizenz sowie zu rechtlichen Konsequenzen führen. Durch die Verwendung der Software bestätigen Sie, dass Sie die Bedingungen dieses Haftungsausschlusses gelesen, verstanden und akzeptiert haben (siehe auch Haftungsausschluss). |
Benutzeroberfläche
Um die Software zu starten, klicken Sie auf Start → HD Vision Systems → LumiScan Viewer. Das Hauptfenster der LumiScan-Software öffnet sich (Übersicht über die Benutzeroberfläche des LumiScan Viewer).
Das Hauptfenster ist in zwei Bereiche unterteilt:
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Der linke Bereich (der Viewer) zeigt die aktuellen Kamerabilder an.
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Der rechte Teil ist das Bedienfeld, in dem Sie die Kameraeinstellungen ändern können.
Am oberen Rand der Anzeige befinden sich die beiden Register Frame und Point Cloud, mit denen die aktuelle Ausgabe des Viewers zwischen dem LumiScan Viewer und der Punktwolke umgeschaltet werden kann:
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Das Register Frame zeigt die aufgenommenen Bilder (Frames) der Kamera in Echtzeit. Es kann zwischen den Bildern der 13 Einzelkameras umgeschaltet werden. Diese Anzeige ist sehr nützlich, um die Belichtungszeit der Kamera einzustellen und das Messobjekt zu positionieren.
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Das Register Point Cloud zeigt die von LumiScan aus den 3D-Bilddaten des Ziels erzeugte Punktwolke. Das Objekt kann von allen Seiten betrachtet und die Tiefenparameter können live bearbeitet und angezeigt werden.
Die Optionen Menü und Hilfe befinden sich in der Menüleiste.
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Unter Menü finden Sie die Einträge Parameter speichern, Parameter laden, Log anzeigen und IP-Konfiguration:
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Mit Parameter speichern können ausgewählte Kameraeinstellungen für die spätere Verwendung gespeichert werden.
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Mit Parameter laden kann eine zuvor gespeicherte Parameterdatei geladen und deren Konfigurationseinstellungen* auf den LumiScan Viewer angewendet werden. Alle gespeicherten Parameter der ausgewählten Datei werden geladen und automatisch angewendet. Unterstützte Dateiformate:
.json,.ini. -
Log anzeigen öffnet das Fenster, in dem das Log gespeichert wird. Es liefert zusätzliche Informationen zu den Abläufen im Programm (LumiScan-Log.).
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IP-Konfiguration ermöglicht die Konfiguration der IP-Adresseinstellungen für Ihre GenICam-kompatible Kamera.
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In der Option Hilfe finden Sie die Einträge Kalibrierung anzeigen und Info.
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Kalibrierung anzeigen liefert Informationen zur aktuell geladenen Kalibrierung.
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Unter Info können Sie die aktuell installierte LumiScan-Version einsehen.
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*Die Parameter Trigger, TriggerOut und TriggerOutDuration sind vom Laden ausgenommen und behalten ihre aktuellen Werte. |
Rechts unten im Hauptfenster finden Sie Informationen zur Gerätetemperatur sowie das Aufnahme-Bedienfeld.
Die Aufnahmesteuerung enthält drei Schaltflächen:
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Aufnahme starten: Klicken Sie auf diese Schaltfläche (grünes Dreieck-Symbol), um die kontinuierliche Aufnahme und Übertragung zu starten. Die Schaltfläche zeigt nun ein blaues Quadrat. Klicken Sie erneut auf die Schaltfläche, um die Aufnahme zu stoppen.
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Aufnahme exportieren: Ein Klick auf das Kamera-Symbol speichert eine Einzelaufnahme des Messobjekts.
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Aufnahme exportieren: (kontinuierlich) Ein Klick auf das rote Aufnahmesymbol startet den kontinuierlichen Export der Aufnahmen.
IP-Konfiguration der Kamera
Für einen stabilen und leistungsstarken Betrieb wird dringend empfohlen, Static IP anstelle von DHCP zu verwenden.
Um die IP-Konfiguration zu starten, klicken Sie auf Menü → IP-Konfiguration.
Einstellungen der IP-Konfiguration
| Nr | Beschreibung |
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1 |
Die Schaltfläche Refresh sucht alle aktuell im Netzwerk verbundenen Kameras. Stellen Sie vor der Verwendung dieser Funktion sicher, dass die Kamera ordnungsgemäß angeschlossen und mit Strom versorgt ist. Beim Drücken der Schaltfläche durchsucht die Anwendung die verfügbaren Netzwerkschnittstellen und füllt das Kamera-Auswahlmenü mit allen erkannten Geräten. |
2 |
Das Kamera-Auswahlmenü zeigt nach einer Aktualisierung alle im Netzwerk erkannten Kameras an. Wählen Sie zur Fortsetzung der Konfiguration die gewünschte Kamera aus der Liste. Nach der Auswahl wird die aktuelle IP-Konfiguration der Kamera automatisch in den Feldern darunter angezeigt. |
3 |
Die Optionen DHCP / Static IP legen fest, wie die Kamera ihre Netzwerkadresse erhält.
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4 |
Der Abschnitt Netzwerkinformationen des Computers zeigt die aktuelle Netzwerkkonfiguration des Host-PCs.
Kamera und Computer müssen sich für eine ordnungsgemäße Netzwerkkommunikation im selben Subnetz befinden. |
5 |
Im Abschnitt Netzwerkeinstellungen der Kamera können die IP-Parameter der Kamera konfiguriert werden.
Stellen Sie sicher, dass sich die Kamera-IP im selben Subnetz wie der Computer, aber nicht dieselbe IP befindet. Beispiel:
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6 |
Die Schaltfläche Apply speichert die eingegebene Netzwerkkonfiguration und schreibt sie in die Kamera. Die Schaltfläche Cancel verwirft ungespeicherte Änderungen und behält die vorherige Konfiguration bei. |
7 |
Die Funktion Status Check prüft die Verbindung zwischen Kamera und Computer.
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*Wählen Sie für bessere Kontrolle und Zuverlässigkeit stets Static IP. |
Konfigurationsschritte
Folgende Konfigurationsschritte werden empfohlen:
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Verbinden Sie Ihre Kamera mit dem Netzwerk.
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Klicken Sie auf Refresh, um die Kamera zu erkennen.
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Wählen Sie die Kamera aus der Auswahlliste.
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Aktivieren Sie Static IP und geben Sie Ihre gewünschte IP-Adresse ein.
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Prüfen Sie, dass die Subnetz-Einstellungen zum Netzwerk Ihres Computers passen.
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Klicken Sie auf Apply, um die Änderungen zu speichern.
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Check Status, um die erfolgreiche Konfiguration zu bestätigen.
Konfiguration der Kameraeinstellungen
Um die genauestmögliche Punktwolke aus den Tiefendaten des LumiScan X zu erhalten, müssen zunächst die Aufnahmeparameter eingestellt werden. Zur Vereinfachung des Setups können die Messparameter während des Betriebs variiert werden.
Kameraeinstellungen
Die folgenden Messparameter müssen für jedes Messobjekt individuell eingestellt werden.
In den Kameraeinstellungen gibt es die beiden Register Basic und Advanced.
Unter Basic finden Sie die Einträge Parameters (LumiScan Viewer: Kameraeinstellungen, Basic):
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Pixel Format: Das Pixelformat der von der Kamera aufgenommenen Bilder.
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Mono8: Bilder werden als 8-Bit-Graustufenbilder aufgenommen. Mit 8-Bit-Bildern kann der Sensor 6 Bilder pro Sekunde (FPS) aufnehmen.
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Mono12: Bilder werden als 12-Bit-Graustufenbilder aufgenommen. Mit 12-Bit-Bildern ist die Bildrate des Sensors auf 3 Bilder pro Sekunde begrenzt, der Sensor kann jedoch genauere Ergebnisse liefern.
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Exposure Time [μs]: Die Belichtungszeit, mit der das Bild aufgenommen wird. Höhere Werte erzeugen hellere Bilder.
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Enable Autoexposure: Diese Option kann verwendet werden, um die Belichtungszeit automatisch einzustellen.
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Target Intensity: Wird nur angezeigt, wenn Enable Auto Exposure ausgewählt ist. Mit der Zielintensität können Sie die Helligkeit des Bildes anpassen. Je höher der Wert, desto heller das Bild.
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Enable Trigger Output: Option zum Aktivieren des Trigger-Out-Signals.
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Trigger: Legt fest, wann die Kamera ein Bild aufnimmt:
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Stream (trigger off): Die Kamera nimmt fortlaufend neue Bilder auf. Nützlich für die schnelle Anzeige von Aktualisierungen in der Benutzeroberfläche.
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Software Trigger: Die Kamera wird durch die Software ausgelöst. Um ein Bild aufzunehmen, müssen Sie die mittlere Schaltfläche mit dem Kamera-Symbol verwenden. Um diese Schaltfläche in dieser Option zu aktivieren, muss im Fenster Export Folder im Capture-Bereich ein gültiger Pfad ausgewählt sein.
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Hardware Trigger: Die Aufnahme wird durch eine externe Leitung ausgelöst. Diese Option sollte bei Verwendung einer Prozesssteuerung (SPS) verwendet werden. Dieser Modus ist auch nützlich, wenn externe Geräte wie Musterprojektoren gleichzeitig ausgelöst werden sollen.
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Wenn Sie die Option Hardware Trigger auswählen, werden zusätzliche Optionen angezeigt: Trigger Edge und Trigger Delay.
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Trigger Edge: Dies ist der Zeitpunkt der Bildaufnahme. Es gibt zwei Möglichkeiten:
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Falling Edge: Das Bild wird aufgenommen, wenn das Signal abfällt.
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Rising Edge: Das Bild wird aufgenommen, wenn das Signal ansteigt.
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Trigger Delay [μs]: Das Triggersignal wird an die Kamera gesendet, die eine bestimmte Zeitspanne wartet, bevor sie mit der Aufnahme beginnt.
Unter Advanced finden Sie die Einträge Parameters (LumiScan Viewer: Kameraeinstellungen, Advanced):
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TriggerOut Delay [μs]: Definiert das Zeitintervall zwischen dem internen Trigger-Ereignis des LumiScan X und der Aktivierung des externen Trigger-Ausgangssignals.
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TriggerOut Duration [μs]: Definiert die Dauer des High-Pegel-Ausgangssignals.
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Show Overexposure: Ist diese Funktion aktiviert, werden überbelichtete Pixel in der Bildanzeige hervorgehoben. Jeder Pixelwert wird mit dem konfigurierten Overexposure Limit verglichen.
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Überschreitet die Intensität eines Pixels den definierten Schwellwert, wird das Pixel rot dargestellt, um die Überbelichtung visuell anzuzeigen (LumiScan Viewer: Beispiel Überbelichtung).
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Pixel mit Intensitätswerten unterhalb oder gleich dem Schwellwert werden normal angezeigt.
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Overexposure Limit: Definiert die maximal zulässige Pixelintensität, ab der ein Pixel als überbelichtet gilt. Der Parameter kann in einem Bereich von 0 (schwarz) bis 255 (weiß) festgelegt werden*.
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*Beim Pixelformat MONO12 werden Pixelintensitätswerte im Bereich 0-4095 dargestellt. Für den Vergleich mit dem Overexposure Limit werden diese Werte linear auf den Bereich 0-255 skaliert. Diese Skalierung gewährleistet ein konsistentes Schwellwertverhalten über verschiedene Bildformate hinweg. |
Tiefenbereich
Der Tiefenbereich in Millimetern, der für die Berechnung verwendet wird. Alle berechneten Werte liegen innerhalb dieses Bereichs. Die Größe des Messbereichs hat direkte Auswirkungen auf die Leistung. Die Einstellung des Tiefenbereichs auf die tatsächliche Position des Messobjekts kann daher die Leistung erheblich verbessern.
Kalibrierung
Geben Sie den Speicherort der Kalibrierdatei (.hdvcal) ein. Standardmäßig werden die Kalibrierdateien unter folgendem Pfad gespeichert:
C:\ProgramData\HD Vision Systems GmbH\calibration.
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Non Uniformity: Durch Aktivieren dieser Option wird die Bildqualität verbessert, indem Unterschiede in der Objektbeleuchtung ausgeglichen werden. Für diese Option ist eine separate Datei im Kalibrierfenster erforderlich. Diese Datei befindet sich im Kalibrierordner.
Verarbeitung
Der Verarbeitungsbereich besteht aus drei Registern: Basic Processing, Box Filter und ROR Filter.
Im Register Basic Processing können die folgenden Optionen eingestellt werden (LumiScan Viewer: Basic Processing):
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Preprocessing: Konfiguriert den für die Vorverarbeitung verwendeten Filter:
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None: Die aufgenommenen Bilder werden direkt für die Berechnung verwendet.
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Blur: Glättet die Bilddaten vor der Verarbeitung (Tiefpassfilter).
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Postprocessing Filter: Konfiguriert den Nachverarbeitungsfilter, der auf die resultierenden Tiefeninformationen angewendet wird:
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None: Es wird kein Filter angewendet
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Median filter: Ein Medianfilter wird zur Glättung der Ergebnisse angewendet. Dies reduziert das Rauschen in den Daten. Allerdings werden auch Kanten in der resultierenden Geometrie geglättet, was nicht immer erwünscht ist.
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Smooth Outlier: Diese Option wendet ebenfalls einen Medianfilter an. Im Vergleich zur Option Median Filter werden die Daten in stärkerem Maße geglättet.
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Confidence Threshold: Dieser numerische Grenzwert (0,0-1,0) wird verwendet, um Datenpunkte geringer Qualität oder mit Unsicherheit herauszufiltern. Ein höherer Konfidenzschwellwert eliminiert Ausreißerpunkte.
Im Box Filter können die Parameter des Box-Filters eingestellt werden (LumiScan Viewer: Box Filter).
Dieser Filter entfernt alle Punkte aus der resultierenden Punktwolke, die nicht innerhalb des angegebenen Quaders liegen.
Mittelpunkt und Ausdehnung der Box können für die X-, Y- und Z-Achse eingestellt werden. Das verwendete Koordinatensystem ist identisch mit dem vom LumiScan X ausgegebenen. Die Kamera befindet sich im Ursprung der Koordinaten und ist in Richtung der Z-Achse ausgerichtet. Die Einheit des Koordinatensystems ist Meter.
Im ROR Filter können die Parameter des Radius Outlier Removal Filters eingestellt werden (LumiScan Viewer: ROR Filter).
Dieser Filter entfernt alle Punkte aus der resultierenden Punktwolke, die zu wenige andere Punkte in ihrer Umgebung haben. Für den Filter können die folgenden Parameter eingestellt werden:
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Minimum number of neighbors: Gibt an, wie viele Nachbarpunkte sich um einen Punkt befinden müssen.
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Radius: Definiert den maximalen Abstand zwischen den Nachbarpunkten und dem betrachteten Punkt.
Der verwendete Radius wird in Metern angegeben.
Bildaufnahme
Sind alle Messparameter eingestellt, kann die Aufnahmefunktion der Kamera aktiviert werden:
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Aufnahme starten (grünes Dreieck-Symbol).
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Das aufgenommene Kamerabild erscheint anschließend im LumiScan Viewer (Frame-Anzeige).
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Sie können zwischen den einzelnen Kameras des LumiScan X-Systems wechseln, indem Sie auf eines der dreizehn Vorschaubilder am Rand des Viewers klicken.
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Das Bild der ausgewählten Kamera wird im Hauptbereich des Viewers angezeigt.
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Die Anzeige kann durch Scrollen mit dem Mausrad vergrößert und verkleinert werden.
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Um das Bild an die gewünschte Position zu verschieben, klicken Sie bei gedrückter linker Maustaste und ziehen Sie.
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Punktwolken-Viewer
Wechseln Sie zum Register Point Cloud, um die berechnete Punktwolke des Messobjekts anzuzeigen (Der Punktwolken-Viewer zur Betrachtung aufgenommener 3D-Punktwolken.).
Standardmäßig sehen Sie zunächst eine Ebene, die durch ein weißes Gitter dargestellt wird. Dies ist die Kameraebene, also der Ursprung des Lichtfelds.
Hinter dieser Ebene befindet sich die dreidimensionale Struktur des Ziels, die aus einzelnen Messpunkten besteht.
Zusammen bilden diese Punkte die Punktwolke des aufgenommenen Objekts.
Mit dem Punktwolken-Viewer können Sie diese Punkte im Detail betrachten:
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Die Ansicht kann durch Scrollen mit dem Mausrad vergrößert und verkleinert werden.
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Halten Sie die linke Maustaste gedrückt und bewegen Sie den Mauszeiger, können Sie die Anzeige um diesen Punkt drehen.
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Durch Halten der rechten Maustaste können Sie das Bild horizontal und vertikal verschieben.
Datenexport
Die gewünschten Datenexport-Einstellungen können Sie im Einstellungsfenster unter Capture vornehmen:
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Export Folder: Geben Sie den gewünschten Exportpfad ein. Der Standard-Exportpfad ist:
C:\Users\Benutzername\HDVisionSystems\LumiScan\export. -
Capture Center View: Wählen Sie diese Option, wenn Sie das Bild der mittleren Kamera exportieren möchten.
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Capture .ply/.pcd Point Cloud: Wählen Sie diese Option, wenn Sie die Punktwolke im Format ply oder pcd exportieren möchten. Beide Optionen können unabhängig voneinander eingestellt werden.
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Capture Whole Frame: Wählen Sie diese Option, wenn Sie alle Rohdaten speichern möchten - 13 Einzellbilder pro Frame (hoher Speicherplatzbedarf).
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Frame Compress Level: Eine Option zum Komprimieren eines Bildes, um den Speicherbedarf ohne Qualitätsverlust zu reduzieren. Bei aktivierter Option dauert das Speichern und Exportieren von Daten länger.
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Prefix: Standardmäßig wird jede exportierte Datei mit Datum und Uhrzeit im Dateinamen gespeichert. Wenn Sie für eine Messreihe einen bestimmten Präfix im Dateinamen verwenden möchten, können Sie ihn hier angeben.
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Enable Capture Statistics: Durch Aktivieren dieser Option werden Aufnahmestatistiken angezeigt.
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Capture Statistic: Hier finden Sie Informationen zu Valid Points und Valid Ratio.
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Die aufgenommenen Daten können exportiert werden. Es gibt zwei Möglichkeiten:
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Einzelaufnahme exportieren: Klicken Sie auf das Kamera-Symbol, um eine Einzelaufnahme des Messobjekts zu exportieren.
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Aufzeichnung exportieren: (kontinuierlich) Ein Klick auf das Aufnahmesymbol startet den kontinuierlichen Export der Aufnahmen. Jeder aufgenommene Frame wird gespeichert; bei 6 FPS entspricht dies 360 Frames pro Minute.
Klicken Sie erneut auf das Aufnahmesymbol, um den Export zu stoppen.
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Diese Option belegt bei langandauernder Aufzeichnung viel Speicher. |
Software-Update
Für Software-Updates erhalten Sie einen Link zur Website sowie ein geschütztes Zugriffspasswort (Software-Update: Geschütztes Zugriffspasswort).
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Nach der Eingabe Ihres Passworts werden Sie zur Update-Downloadseite weitergeleitet.
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Laden Sie das Update auf Ihren Computer herunter.
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Klicken Sie auf die heruntergeladene Datei.
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Es erscheint ein Dialogfenster (Installationsdialog).
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Install.
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Die Installation des Updates ähnelt der Erstinstallation (siehe Kapitel Installieren der Software).
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Tritt ein Fehler auf, sollte die Software deinstalliert und neu installiert werden.
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