Imaging - die Technologien dahinter
Anhand der digitalen Bildverarbeitung können Imaging-Systeme visuelle 2D- oder 3D- Informationen extrahieren, speichern und weiterverarbeiten. Imaging – auch als Begriff „Maschinelles Sehen“ gebräuchlich – wird in industriellen Herstellungsprozessen im Bereich der Automatisierungstechnik und Qualitätssicherung vermehrt eingesetzt. Weitere bekannte Verwendungsgebiete finden sich in der Verkehrstechnik (Erkennen von Fahrzeugkennzeichen) und in der Sicherheitstechnik (Zutrittskontrollen, Gefahrenerkennung).
Die industrielle Bildverarbeitung kann man grundsätzlich in zwei Hauptgruppen unterteilen:
- Inspektion und Vermessung von Objekten
In diese Gruppe gehören alle Verfahren der Bildverarbeitung, die mit der Erkennung von Objektmerkmalen (z.B. Größe, Form, …) zu tun haben. Anhand der aus den Bildern ermittelten Kenngrößen können weiterführende Aktionen ausgelöst werden.
Anzuführen sind hier das Sortieren von Produktvarianten nach Form, Maß, Struktur, oder Farbe bzw. die Verpackungskontrolle (sind alle Teile vorhanden?).
- Lesen von codierten Informationen
Mittels Bildverarbeitung können auch Barcodes, 2D-Codes oder klarschriftliche Nummern auf Objekten automatisch identifiziert und ausgewertet werden.
Die so ermittelten Informationen können in der Steuerungstechnik oder Qualitätssicherung weiterverwendet werden.
In der Automobilindustrie werden z. B. Bauteile mittels DataMatrix-Codes gekennzeichnet und/oder serialisiert. Erreicht eine Baugruppe einen Fertigungsbereich, kann mittels Bildverarbeitung der Code ausgelesen und anhand von diesem über die weitere Verarbeitung der Baugruppe entschieden werden.
Beispiele für Barcodes (1D / 2D)
Hier erfahren Sie weitere technische Details zum Thema DataMatrix, 2D-Codes und Barcode.
Derzeit werden mittels Imaging bereits folgende industrielle Aufgabenstellungen erfolgreich gelöst:
- Objekterkennung wird in der Regel im Fertigungsbereich eingesetzt. Um Objekte oder Muster von anderen zu unterscheiden, werden Verfahren der Bildverarbeitung wie Kanten-, Farberkennung und Transformationen genutzt.
- Lageerkennung wird zur Automatisierung maschineller Bearbeitung eingesetzt. Teile werden eindeutig identifiziert (Objekterkennung) und zur Weiterverarbeitung automatisch in die genaue Position ausgerichtet (z.B. Bestückungs- oder Handlingmaschinen).
- Vollständigkeitsprüfung gehört in den Bereich der Qualitätssicherung. Um einen ordnungsgemäßen Ablauf zu garantieren wird geprüft, ob alle benötigten Komponenten/Waren vorhanden sind.
- Form- und Maßprüfung
- Oberflächeninspektion prüft die sichtbare Hülle eines Objekts und findet ihren Einsatz ebenfalls im Qualitätsmanagement.
- Schichtdickenmessungen spielen in der Fertigung und Materialprüfung eine große Rolle.
Je nach Aufgabenstellung und Umgebung besteht ein intelligentes Imaging-System aus einer Kamera, einem Prozessor und passender Software. Die Produktpalette reicht von einfachen stationären und mobilen ID-Lesegeräten, die Barcodes auf Etiketten oder direkt auf dem Produkt aufgebrachte Codes (DPM) erkennen können, bis hin zu hochgradig komplexen Kamera-Sensor-Systemen mit individuell programmierter Muster- oder Schrifterkennung.