VoluMatrix
VoluMatrix er en softwareplatform til at foretage dataopsamling fra laserscannere, 3D-kameraer mm. og herefter foretage avancerede beregninger på målte data. Beregningerne kan foregå online i realtime eller offline alt efter behov og kompleksitet.
VoluMatrix kan endvidere præsentere måledata og resultater grafisk, lagre og hente måledata samt gøre brug af databaser til lagring af recepter, resultater mm.
Måling og inspektion
VoluMatrix kan opmåle i et utal af konfigurationer hvor emnet bevæger sig, står stille, indendørs, udendørs, i industrielle omgivelser osv. VoluMatrix kan afhængig af applikationen, måle eller beregne den parameter du vil kende:
- Dimension; højde, bredde, længde, maks. og gennemsnit.
- Volumen; realvolumen, omgivende boks, bulk-volumen.
- Rotation; emnets rotationsvinkel for f.eks. korrekt håndtering med robot.
- Position; hjørneplacering, centerplacering for f.eks. korrekt håndtering med robot.
- Form; verifikation og klassifikation af emne ud fra form, geometri, overflade-kvalitet, overflade-mønster. Sammenligning med referencer for disse til kvalitetssikring og sortering.
- Hastighedsmåling; hastighed af emne ved trafikmåling, sporing af objekter.
- Overvågning; overvågning af arealer, perimetersikring.
- Visuel inspektion; Visual præsentation af skjulte egenskaber, ved ufremkommelige steder, af emner i 3D.
Arkitektur
Arkitekturen i VoluMatrix er baseret på et meget skalerbart design, som kan tilpasses applikationer i alle størrelser. Konceptet bag VoluMatrix er skitseret på figuren:
- VoluMatrix koncept
VoluMatrix består af to grunddele: VoluMatrix Frontends og VoluMatrix Backend. Visualizer er et eksempel på en Frontend som basalt set blot er en brugerflade, der giver brugeren udvidede muligheder for at visualisere måledata og resultater. VoluMatrix Backend håndterer dataopsamling, lagring og beregningerne som foregår. Disse to grunddele kan, hvis det er fordelagtigt, skilles ad og køre på hver sin fysiske maskine.
VoluMatrix Backend
Som det ses på figuren ovenfor, dækker VoluMatrix Backend områder som kommunikation med laserscanner eller laserkameraer, kommunikation med andre mekanismer som f.eks. enkodere, triggere, motorstyringer, databaser og hvad applikationen ellers måtte kræve og til sidst kernen i hele systemet: Beregningerne.
Laserscannere og 3D-kameraer
VoluMatrix understøtter flere typer laserscannere og 3D-kameraer gennem en fælles device-driver-model, som er udviklet til systemet. Dette medfører en ensartet håndtering af måledata internt i VoluMatrix, som har flere fordele:
- Ensartet dataformat af måledata.
- Genbrug af algoritmer og erfaringer.
- Frit valg mellem flere typer laserscannere og laserkameraer afhængig af f.eks. prisniveau og præcision.
- Kombination af flere typer laserscannere og laserkameraer samtidig.
VoluMatrix understøtter synkronisering mellem flere ens typer laserscannere og 3D-kameraer, så et objekt kan måles fra flere sider på en gang. VoluMatrix understøtter endda at forskellige typer laserscannere og 3D-kameraer kombineres. Features som positioner, afstandsmålinger, lysintensitet og overfladegennemsigtighed kan håndteres internt i softwaren. VoluMatrix håndterer også scanneres, kameraers eller emners bevægelse under opmåling, så det fulde tredimensionelle 'billede' består af målfaste data.
Beregningskerne
I VoluMatrix beregnes på kalibrerede 3D-måledata, som afspejler størrelser og rumlige koordinater i virkelighedens verden. Afhængig af laserscanneren eller 3D-kameraets præcision kan VoluMatrix levere resultater fra en lang række algoritmer, som allerede er implementerede eller der kan skabes nye modificerede udgaver af disse. Beregningskernen er optimeret til at være effektiv og hurtig, så man i mange tilfælde kan opnå et målesystem med kort responstid.
Platforme
VoluMatrix Backend er som sådan designet platformsuafhængigt selvom den specifikke applikation kan kræve, at VoluMatrix Backend afvikles på en maskine med f.eks. tilpas performance eller robusthed i applikationens omgivelser. Platformen er i dag understøttet af:
- Windows XP/Vista/7, Windows Embedded Standard og Windows Server 2003/2008 samt nyere udgaver af disse.
- Indlejret i vores dedikerede embedded platforme (se Evalueringsenheder).
- Indlejret i laserscanneren eller 3D-kameraet selv (dog ikke alle varianter).
På Windows-platformen understøtter VoluMatrix Backend koncepter som flere kerner og Hyper Threading idet VoluMatrix Backend internt udnytter parallel databehandling.
Databaser
Databasesupport til standard SQL-databaser, som f.eks. Microsoft SQL Server 2008, giver mulighed for f.eks. parameter-styring, recept-styring, logning af resultater på en nem og standardiseret måde. Databasens håndtering af disse data giver klare fordele ved data backup - on demand eller automatiseret - og ved flytning eller kopiering af data. Ydermere er søgning i og præsentation af SQL-databaser understøttet af moderne programmeringsframeworks som Java og .NET., hvis det er kundens ønske selv at tilgå resultatsdata.
Robot-kontrol
VoluMatrix Backend kan kommunikere med robotter, når det kan være nødvendigt at håndtere emner ved f.eks. depalletering, positionskorrektion eller pick-and-place. Her kan være tale om en simpel overførsel af koordinater eller komplekse systemer, hvor robottens position også skal kendes af VoluMatrix.
Visualizer Frontend
Som allerede nævnt udgør Visualizer Frontend en udvidet brugerflade til VoluMatrix. Heri kan alle måledata visualiseres og derfor er komponenten også nøglen til udvikling af nye applikationer - laserscannere og laserkameraer er avancerede apparater, som giver mange måledata og det er nødvendigt at kunne overskue disse måledata i et grafisk miljø. I dedikerede applikationer kan kunden vælge til og fra blandt en række visualiseringsmuligheder fordi det kan være fornuftigt at begrænse mulighederne af hensyn til brugervenlighed.
Målte data kan visualiseres i 2D og 3D i en række forskellige udgaver (se eksempler i margen under Frontends). Udregnede resultater kan indlejres i visualiseringen for overskuelighed. Brugeren har mulighed for at flytte viewpoint, så f.eks. et tredimensionelt objekt kan ses fra en vilkårlig vinkel. Brugeren kan også gives mulighed for at redigere parametre og opsætninger. Sammensætningen af muligheder afgøres for hvert enkelt projekt.
Visualizer Frontend afvikles i dag kun på Windows XP, 7 og Windows Server 2003 eller nyere og varianter af disse. Den kan udnytte adgang til både VoluMatrix måledata, resultatdata og database.
- Eksempel på Visualizer Frontend
- 3D-wireframe
- 3D-color ramp
- 3D-solid
Remote Frontend
Remote Frontend kan tilbyde en brugerflade til, eller fjernkontrol af VoluMatrix, som er mindre grafiktung end Visualizer Frontend, men som til gengæld kan udvikles i nye programmeringssprog som f.eks. C# .NET med f.eks. LINQ, hvor dette giver mening. Dette kan f.eks. være i applikationer, hvor resultater fra database skal kunne sammenkøres med andre databaser. Remote Frontend kræver blot en netværksforbindelse til VoluMatrix for at kunne kontrollere denne. Dermed kan Remote Frontend tillades at køres over netværk - også over Internet, hvis dette er interessant.
- Eksempel på Remote Frontend
Specifikationer
Processor-arkitekturer: 32/64-bit Intel x86 eller 16/32-bit DSP.
Operativsystemer: Windows XP/7/Embedded/Server.
Softwarearkitektur: Multitrådet (understøtter SMP, HT og multikerner).
Visualiseringsmåder: 2D wireframe, 3D wireframe/solid.
Databaser: Microsoft(R) SQL Server 2005 og nyere versioner.
Antal understøttede sensorer: 64 laserscannere/3D-kameraer pr. backend.
