Optisches 3D-Lokalisierungssystem
Dieses von Elektronaut unter der Marke Blickwerk entwickelte optische 3D-Ortungssystem demonstriert unsere Kompetenzen im Bereich fortschrittlicher Embedded- und FPGA-Designs. Das System ermittelt die 3D-Position aktiver Infrarotmarker mit millimetergenauer Präzision – und das in Echtzeit.
Sein Kernprinzip basiert auf codiertem Infrarotlicht: Jeder Marker sendet einen einzigartigen optischen Code aus, der von einem Netzwerk aus Hochgeschwindigkeitskamerasensoren erfasst wird. Jeder Sensor führt eine lokale Bildverarbeitung durch, um Markersignale mit minimaler Verzögerung zu erkennen und zu decodieren. Die von mehreren Sensoren gelieferten Daten werden kombiniert, um eine hochpräzise 3D-Lokalisierung mit geringer Latenz zu erzielen, die sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich geeignet ist.
Die gesamte Elektronik und eingebettete Software für die Marker und Sensoren wurde von Elektronaut entwickelt und implementiert. Jeder Sensor wird durch einen Zynq UltraScale+ MPSoC FPGA angetrieben, der programmierbare Logik für die Echtzeit-Bildverarbeitung mit einem eingebetteten ARM-Prozessor kombiniert, auf dem Steuerungs- und Netzwerksoftware läuft. Diese Architektur ermöglicht eine enge Synchronisation, effiziente Dekodierung und minimale Systemlatenz – ohne auf externe Rechenleistung angewiesen zu sein.
Die Marker sind in batteriebetriebenen und extern gespeisten Varianten mit robusten, wasserdichten Gehäusen erhältlich. Jeder Marker verfügt über eine programmierbare ID, eine adaptive Helligkeitssteuerung und eine energieeffiziente Infrarotstrahlung, die auch bei hellem Sonnenlicht zuverlässig funktioniert.
Das System spiegelt die Expertise von Elektronaut in den Bereichen FPGA-basierte Bildverarbeitungssysteme, Hochgeschwindigkeits-Digitaldesign und Embedded-Software-Integration wider – vom Konzept über das PCB-Layout bis hin zu funktionsfähigen Prototypen und Feldtests.
