How to get the best 3D stereo camera calibration with SceneScan/ SceneScan Pro?

Although we send our stereo vision system pre-calibrated and auto re-calibration is running constantly, you will not be able to avoid one or the other calibration with your system. A manual calibration is good, because you can be sure about maintaining the best measurement performances.

Nevertheless calibration should not consume too much of your precious time, nor cause trouble. Therefore we have written this guideline to show some tips and tricks to get the system calibrated and running again as quickly as possible.

The calibration procedure at a glance

For those in a hurry, here is the calibration procedure at a glace:

  1. Go to the “calibrate camera” page of the SceneScan web interface
  2. Place the Siemens star at the desired measurement distance
  3. Make sure that the camera apertures are fully open
  4. Adjust the focus on the Siemens star at the camera lenses
  5. Fasten the focus lock screws
  6. Check if the correct calibration pattern size is selected
  7. Chose between auto capture or single frame
  8. Make sure to detect the calibration pattern from as near to far as possible in every critical corner, detecting the pattern in both field of views of the cameras
  9. Take at least 20 frames for calibration
  10. After calibration, adjust the lenses to the desired aperture if needed.

The right focus for best image quality

The correct focus is essential for optimum image quality of the measurement results. The desired measuring distance should be reproduced as sharp as possible in order to guarantee pixel accuracy of each measuring object and its edges.
So if you want to measure objects at a minimum distance of 1m, you have to focus on 1m using the Siemens star. Setting a precise focus is easiest when the aperture is fully open (smallest f-number). The desired aperture can be set after the focus has been adjusted.

Consider that each change of the minimum measurement distance means changing the focus and thus requires a re-calibration of the system.

Working with the calibration pattern

Tip 1:

Unlike focusing the camera on the desired measurement distance, a good calibration requires the detection of the calibration pattern from as close to as far as possible. This means that with a measuring field of 1 meter, not only from 0 to 1 meter, but from 0 to as far as possible must be covered by the calibration board.

Tip 2:

For a valid calibration frame it is important that the calibration pattern is always detected in the field of view of both cameras. Otherwise the frame is not counted.

Tip 3:

Calibration succeeds if all image corners are well covered by taking the calibration frames. So please take care that you are moving the calibration board as much around as possible.

Tip 4:

The more pictures are taken, the more precisely the camera will be calibrated. Should you be unhappy with the quality of any of the frames taken, you can delete them and add another individual captured frame. We recommend the capturing of 20 or more frames.

Tip 5:

Be patient because it is extremely important to work conscientiously and cleanly during calibration.

Jetzt erhältlich: Musterprojektor für Bin Picking Applikationen und anspruchsvolle Oberflächen

Mit dem Musterprojektor EFFI-LASE-V2 erweitert Nerian Vision sein Portfolio im Stereovision-Zubehör und ermöglicht beste 3D-Tiefenmessergebnisse auch bei anspruchsvollen Maschine Vision Anwendungsfällen.

Bin Picking Anwendungen sind derzeit die am häufigsten nachgefragten Applikationen im Bereich der Automatisierungstechnik. Was nicht verwunderlich ist, denn eine solide programmierte Lösung spart Zeit und Geld und amortisiert sich durch ihre Implementierung in kürzester Zeit.

Eine Bin Picking Lösung wird allerdings nur dann als attraktiv angesehen, wenn sie erschwinglich, einfach zu bedienen, präzise und schnell ist. Darüber hinaus gibt es einige Herausforderungen wie Okklusion, schlechte Lichtverhältnisse, Reflexionen oder glatte und strukturlose Oberflächen, die bei der Planung einer solchen Anwendung berücksichtigt werden müssen.

Sie können jetzt die Leistung Ihrer Maschine Vision Applikation verbessern, indem Sie unser passives Stereovision-Bildverarbeitungssystem mit einem Musterprojektor kombinieren!

Der Musterprojektor wird in einem Zusatzpaket geliefert und ist nicht an unserem 3D-Stereovisionsystem selbst, bzw an der Stereokamera montiert. Dadurch können Sie entscheiden, wie und wo der Projektor angebracht werden soll. Beispielsweise so, dass er die 3D-Stereokamera im Betrieb nicht blendet, wenn reflektierende Oberflächen ge- oder vermessen werden müssen.

Der Projektor kann in verschiedenen Winkeln eingesetzt werden, solange er das gewünschte Sichtfeld gut ausleuchtet. Darüber hinaus sind dank mehrerer Stereokameramodelle und Basisbreitenabstände verschiedene Messentfernungen denkbar – denn unsere Systeme passen sich Ihrer Anwendung an, nicht umgekehrt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass verschiedene Wellenlängen des Lichts emittiert werden können, um die besten Ergebnisse für Ihre Anwendung zu erzielen.

Die folgenden Bilder wurden von uns bewusst unter Bedingungen aufgenommen, die normalerweise für den Einsatz von Stereovision suboptimal sind (schlechte Beleuchtung, schlechte Textur), um die Leistungsverbesserung des Projektors hervorzuheben:

Das Datenblatt zum Projektor finden Sie hier.

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Python-Unterstützung für SceneScan und neue Firmware-Version

Heute wurde unsere offizielle Python-API zusammen mit einer neuen Major-Version der SceneScan-Firmware veröffentlicht.

Heute gab es zwei wichtige Aktualisierungen für unser SceneScan-System: eine neue Major-Version von sowohl der Firmware als auch des Client-Softwarepakets. Die wichtigste Änderung bei der Client-Software ist, dass diese jetzt eine offizielle API für Python enthält.

Die Programmiersprache Python wird im Bereich der industriellen Bildverarbeitung immer beliebter, und wir haben viele Anfragen für eine offizielle Python-API erhalten. Wir freuen uns, dass diese neue API heute endlich da ist und sowohl für Windows als auch für Linux zur Verfügung steht. Die API wird mit mehreren Beispielen und einer Demo-Anwendung geliefert, die zeigen, wie man mit SceneScan kommunizieren und 3D-Tiefendaten in Echtzeit empfangen kann. Als Einstieg können Sie bereits die API-Dokumentation auf unserer Support-Website einsehen.

Das andere große Update ist die Firmware-Version 6.0 für SceneScan. Diese neue Version vereinfacht die Systemkonfiguration erheblich. Es gibt jetzt einen großen Satz vorprogrammierter Voreinstellungen für alle gängigen Konfigurationen mit unseren Kameras Karmin2 und Karmin3. Daher ist die Konfiguration von SceneScan für eine dieser Kameras jetzt mit nur einem einzigen Klick möglich. Außerdem haben wir die Benutzeroberfläche erheblich umstrukturiert. Die weniger häufig verwendeten Funktionen sind jetzt im Abschnitt Advanced Settings gruppiert, und die wichtigsten Einstellungen wurden auf die neue Seite Acquisition Settings verschoben.

Wir hoffen, dass es mit diesen beiden Versionen noch einfacher wird, SceneScan in Ihre Bildverarbeitungsanwendung zu integrieren!