Mit der aktuellen Release 1.6.0 wurde die Heliotis AlgoLibrary („heliAlgos“) weiter ausgebaut und technisch erweitert.
Die Library stellt zentrale Algorithmen für Auswertung, Kalibrierung und Qualitätsanalyse von interferometrischen 3D-Messdaten bereit und lässt sich direkt in bestehende Applikationen integrieren. Viele dieser Funktionen werden intern auch in unseren Referenz- und Produktionstools verwendet und stehen Anwendern als stabile, getestete Bausteine zur Verfügung.
Da die heliAlgos bisher häufig unterschätzt oder wenig genutzt werden, möchten wir die neue Release zum Anlass nehmen, die Bibliothek kurz vorzustellen und die wichtigsten Neuerungen zusammenzufassen.
Was sind die heliAlgos?
Die AlgoLibrary erweitert die heliInspect SDK um fertige 3D-Verarbeitungsalgorithmen, die komplexere, für Heliotis-Geräte spezifische Aufgaben abdecken. Viele Methoden gehen insofern über konventielle Algorithmen aus diversen Vision frameworks hinaus, als dass sie Kenntnisse über Heliotis-spezifische Daten miteinfliesen lassen.
Statt eigene Basisalgorithmen zu entwickeln, können vorhandene Implementierungen direkt verwendet werden, z. B. für:
- Fokus- und Systemanalyse
- Phasenverarbeitung und Phase Unwrapping
- ISO-konforme Rauheits- und Oberflächenparameter
- Datenbereinigung
- Kalibrierung und Stitching
Die Integration erfolgt direkt auf Code-Ebene. Wrappings sind verfügbar für:
- C / C++
- CLR (C#, LabVIEW)
- Python
- Rust (neu)
- Halcon
- AuroraVision
Damit können die Algorithmen direkt in bestehende Pipelines eingebunden werden.
Neu in Version 1.6.0
Die aktuelle Release bringt mehrere technische Verbesserungen, insbesondere für Integration und Robustheit.
Rust Bindings
Neu stehen native Rust Bindings zur Verfügung.
Damit lässt sich die AlgoLibrary direkt in moderne, speichersichere Rust-Anwendungen integrieren – ohne zusätzliche C/FFI-Wrapper.
Dies erleichtert insbesondere den Einsatz in:
- performanten Backend-Services
- Embedded-/Edge-Anwendungen
- neuen Vision-Stacks mit Rust
Erweiterte Python-Unterstützung
Python wird nun offiziell von Version 3.8 bis 3.14 unterstützt.
Überarbeitetes Halcon-Interface
Das Halcon-Interface wurde an gängige HALCON-Konventionen angepasst.
Optionale Parameter werden nun über:
- GenParamName
- GenParamValue
gesetzt.
Dies sorgt für:
- konsistentere Operator-Signaturen
- bessere Lesbarkeit
- einfachere Erweiterbarkeit
Verbesserungen beim Stitching
Das Stitching-Modul wurde auf Basis von Anwenderfeedback erweitert.
Neu hinzugekommen sind unter anderem:
- Minimum-Amplitude-Kriterien
- Mindestanzahl gültiger Pixel
Diese zusätzlichen Qualitätsmetriken erhöhen die Robustheit bei:
- schwachen Signalen
- Randbereichen
- heterogenen Oberflächen
Insbesondere bei großen Flächen oder mosaikartigen Scans führt dies zu stabileren Stitching-Ergebnissen.
Experimental: Verbesserte Envelope Surface Extraction
In der Gruppe „Experimental“ wurde ein neuer Modus zur Envelope Surface Extraction eingeführt.
Ziele:
- höhere Genauigkeit
- bessere Robustheit
- stabilere Oberflächenrekonstruktion
Der Modus eignet sich besonders auch in Kombination mit phasenbasierten und vibrationskorrigierenden Verfahren, um eine präzisere und konsistentere 3D-Rekonstruktion zu erreichen.
Technische Kernfunktionen der heliAlgo Bibliothek
Neben den Neuerungen enthält die Library weiterhin bewährte Funktionen für typische 3D-Auswertungen.
Systemanalyse & Fokusbestimmung
- MTF-Berechnung auf Amplitudenbildern
- automatische Bestimmung der optimalen Fokusebene
- regionale MTF-Analyse zur Detektion von Schiefstellungen im optischen System
Geeignet für Systemchecks, Justage und Inline-Überwachung.
Phase Unwrapping mit Amplitudenunterstützung
- Quality-Guided Path Unwrapping
- kombinierte Nutzung von Phase- und Amplitudeninformation
- robustere Ergebnisse an Stufen und Materialübergängen
Ermöglicht stabile Rekonstruktionen auch bei schwierigen Topographien.
ISO-konforme Rauheits- und Oberflächenparameter
Implementierungen gemäß:
- ISO 16610 (Filter)
- ISO 21920 (Profil)
- ISO 25178 (Areal)
Direkte Berechnung von Rauheits- und Strukturkennwerten ohne zusätzliche Software.
Datenaufbereitung & Kalibrierung
- Outlier Removal
- Polynomial Form Removal
- Surface Normal Correction
- laterale Verzerrungskorrektur
- Stitching
- I/Q Offset-Korrektur
Diese Funktionen reduzieren systematische Fehler und erhöhen die Reproduzierbarkeit.
Fazit
Mit Version 1.6.0 wird die Heliotis AlgoLibrary sowohl funktional als auch in der Integration weiter verbessert.
Für Entwickler bedeutet das:
- weniger Eigenimplementierungen
- schnellere Integration
- robuste, getestete Algorithmen
- produktions-konsistente Performance Metriken
- direkte Nutzung in C++, C#, Python, Rust oder Halcon
Falls Sie die heliAlgos bisher noch nicht einsetzen, lohnt sich ein Blick auf die aktuelle Release – viele typische Auswerteschritte lassen sich damit unmittelbar vereinfachen oder komplett ersetzen.
Heliotis AG