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Industrielle Bildverarbeitung

Die industrielle Bildverarbeitung (auch Bilderkennung oder Bildauswertung genannt) hat dank ihrer immer größer werdenden Einsatzbereiche eine sehr weite Verbreitung gefunden.
Am häufigsten erfolgt dabei eine Integration in den Produktionsprozess. Hierbei geht es dann um eine voll automatisierte Überwachung zur Sicherung der Qualität und Produktivität.

So reicht die Verwendung moderner Bildverarbeitungssysteme mit ihren Industriekameras von einfacheren Anwendungen, wie Schrift- und Code-Erkennungen oder Füllstandsüberwachungen, bis hin zu komplexen Aufgaben wie zum Beispiel für die Prüfung der Einhaltung von Formen und Größen mit vorgegebenen Toleranzwerten, der Vollständigkeit von Baugruppen, der Oberflächenbeschaffenheit, der Prüfung von Dichtungen oder Schweißnähten, und vieles andere mehr.

Die größten Vorteile der Industriellen Bildverarbeitung

Dank des hohen Leistungsniveaus der modernen Bildverarbeitungs-Systeme sind sie dem Menschen bereits in vielen Bereichen hoch überlegen. Dies betrift insbesondere die Bereiche der Geschwindigkeit, Fehlerrate und Konstanz.

Die Hauptvorteile bei Einsatz der Bildverarbeitung liegen meist hierin:

• Steigerung der Effektivität und der Wirtschaftlichkeit in der Fertigung

• Garantierte und dokumentierte Produktqualität bis hin zu einer 100% Prüfung

• Wettbewerbsvorteil gegenüber den Mitbewerbern

• Starkes Kauf- und Preisargument gegenüber den Kunden

• Darüber hinaus gibt es aber auch noch andere Gründe

Darüber hinaus gibt es aber auch noch andere Gründe für den Einsatz einer Bildverarbeitung. Dazu zählen zum Beispiel besondere Gefahrenbereiche und ungünstige Umgebungsbedingungen, wie extreme Hitze oder Kälte, Vibrationen, Gase etc.

Hauptbestandteile eines Bildverarbeitungs-Systems

In der Regel besteht ein Bildauswertungssystem aus den 3 Hauptkomponenten

• Digitalkamera mit Optik
• Beleuchtung
• Prozessrechner

Zum Einsatz kommen industrielle Digitalkameras, die oft mit sehr großer Geschwindigkeit und mit hoher Auflösung Bilder generieren, die dann von einer Software automatisch ausgewertet werden.

Genutzt wird die Bilderkennung zum Beispiel für die 2D oder 3D Positionsbestimmung, das Erkennen von Schriften, Barcodes oder Matrixcodes, das Prüfen von Oberflächen oder anderen optisch unterscheidbaren Eigenschaften, das geometrische Vermessen von Objekten, Positionserkennung, Lageerkennung, Füllstandkontrollen u.v.m.

Es gibt bereits viele standardisierte Systeme, die eine Realisierung mit geringem Aufwand ermöglichen. Bei einfacherer Aufgabenstellung können sogar sogenannte intelligente Kameras, auch Smart-Kameras genannt, zum Einsatz kommen, die eine Bildauswertung bereits in der Kamera durchführen und damit wie ein einfacher Sensor arbeiten.

Besonders hohe Anforderungen werden an ein Bildverarbeitungssystem gestellt, wenn sie in ungünstigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden muss. Hierzu zählen zum Beispiel besonders hohe oder niedrige Umgebungstemperaturen, hohe Luftfeuchte, Staub, Erschütterungen und Vibrationen, oder aggressive Flüssigkeiten und Gase in der Umgebung.
Hier sind oft Speziallösungen erforderlich, um die empfindliche Elektronik ausreichend und dauerhaft zu schützen und so einen zuverlässigen Betrieb überhaupt erst zu ermöglichen.

Aber auch der Einfluss der Lichtverhältnisse ist ein oft unterschätzter Faktor. Wenn kritische Lichtverhältnisse und die entsprechende Beleuchtung nicht ausreichend berücksichtigt werden, können diese eine Bilderkennung so stark beeinträchtigen, dass ein zuverlässiger Betrieb nicht möglich ist.

Gerade im Bereich der schwierigen Umgebungsbedingungen verfügen wir über große praktische Erfahrungen. Zwei Projektbeispiele für solche Anwendungen finden Sie hier.