Möglichkeiten zur Simulation realistischer Tiefenschärfe in virtuellen Kameras in Gazebo Harmonic
Das Projekt MASTERLY untersucht die Entwicklung flexibler Roboterlösungen, die auf individualisierte Produktionsanforderungen reagieren. Ein zentraler Aspekt ist dabei die Erstellung digitaler Zwillinge der Prozesse. Der Beitrag beleuchtet die Herausforderungen herkömmlicher Kameramodelle in der Simulationsumgebung Gazebo Harmonic, insbesondere hinsichtlich der Simulation von Tiefenschärfe. Um diese Herausforderungen zu adressieren, werden die notwendigen Schritte zur Entwicklung eines maßgeschneiderten Sensor-Plugins für die Simulationsumgebung beschrieben. Dieses Plugin ermöglicht die Generierung realitätsnaher Bilder unter Berücksichtigung von Tiefenschärfe mithilfe des Forward-Mapped z-Buffer-Verfahrens. Die vorgestellte Methodik zielt darauf ab, eine realitätsnahe Abbildung simulierter Umgebungen zu ermöglichen und damit zukünftig Analysen der Sensitivität von Bildverarbeitungsalgorithmen bzgl. Tiefenschärfe zu befähigen.
The MASTERLY project is investigating the development of flexible robot solutions that respond to individualized production requirements. A central aspect of this is the creation of digital twins of the processes. The article highlights the challenges of conventional camera models in the simulation environment Gazebo Harmonic, especially with regard to the simulation of depth of field. To address these challenges, the necessary steps to develop a customized sensor plugin for the simulation environment are described. This plugin enables the generation of realistic images considering depth of field using the Forward-Mapped z-Buffer method. The methodology presented aims to allow a realistic representation of simulated environments and thus enable future analyses of the sensitivity of image processing algorithms with regard to depth of field.
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