17.08.2016
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Messe Vision: Hyperspektral-Bildverarbeitung ist ein Trendthema

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Bei den besonders fortschrittlichen und anspruchsvollen Anwendern sind vor allem das intelligente Zusammenspiel von Prozess- und Produktionseinheiten und die schnelle Informationsweitergabe ohne Verzögerung der Produktionsabläufe gefragt. „Die Bildverarbeitung muss sich einfach integrieren lassen – sowohl hinsichtlich des Datentransfers als auch des Einbaus in das Gesamtsystem“, betont Ludger Kemper, Director Operations Osnabrück und Sales Application Engineer für Infrarotkameras.

Ein weiterer wichtiger Aspekt sei die Schnelligkeit: Immer mehr Zeitdruck und schnellere Produktionsprozesse machen Qualitätskontrollen während des Produktionsprozesses erforderlich. Die Kunden der Bildverarbeiter erwarten daher hohe Bildraten, schnelle Datenverarbeitung und -weitergabe sowie prozessoptimierende Unterstützung. Kemper: „Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Bereiches werden immer wichtiger. Beispielsweise können Infrarotkameras durch Materialien Verborgenes sichtbar machen. Sie bieten somit die Möglichkeit, den Inhalt geschlossener Plastik- oder Glasbehälter  in der Produktionsstraße zu prüfen, ohne den Produktionsablauf zu unterbrechen.“ Genauso wichtig sei aber auch die Präzision: Automatisierte Produktionsprozesse stellen zunehmend die Anforderung einer Null-Fehler-Produktion. Dies könne aber nur bei absoluter Präzision und lückenloser Kontrolle aller Teile funktionieren, bei der Bildverarbeitungssysteme als künstliche Augen fungieren.

Allied Vision löst diese Aufgaben mit Embedded Vision, mehr Flexibilität sowie mit Hyperspektraltechnologie. Das Unternehmen präsentiert in Stuttgart unter anderem Kameras für den sichtbaren und Infrarotbereich, mit hohen Bildraten (bis zu 550 frames per second), hoher Auflösung (bis zu 29 Megapixel) und präzisen Synchronisationsverfahren (PTP, ToE) und die Software SDK Vimba 2.0 zur einfachen Integration der Bildverarbeitung in das Gesamtsystem.

Zugeschnittene Systemlösungen für gestiegene Ansprüche

Hohe Anforderung an die Datenübertragung und -verarbeitung, die vom Trend zur hochauflösenden und immer schnelleren Bildverarbeitung herrühren, beobachtet auch die Stemmer Imaging GmbH aus Puchheim.

„Lösen lässt sich diese Aufgabe nicht nur mit neuen Schnittstellen wie CoaXPress oder GigE Vision, sondern auch mit cleveren Algorithmen, die z.B. nur noch diejenigen Pixel übertragen, die sich im Vergleich zum vorherigen Bild verändert haben“, erklärt Peter Stiefenhöfer, Leiter Marketing und Öffentlichkeitsarbeit. „Mit dieser Innovation eines unserer Partner lässt sich die Datenübertragungsrate enorm optimieren.“

Um die gestiegenen Ansprüche der Anwender an Präzision, Schnelligkeit und Datenverarbeitung zu erfüllen, entstehen in Puchheim auf die jeweilige Applikation zugeschnittene Bildverarbeitungssysteme. Stemmer Imaging führt unter anderem Machbarkeitsstudien durch, testet verschiedene Komponentenzusammenstellungen und wählt anhand der Ergebnisse die passende Hard- und Software aus.

Die Puchheimer werden auf der VISION unter anderem sogenannte Smart Vision-Systeme für intelligente 2D- und 3D-Bildverarbeitung zeigen, die unerfahrenen Anwender den Aufbau und Betrieb der Systeme erleichtern. Als ein weiteres Messe-Highlight bezeichnet Stiefenhöfer Hyperspektral-Systeme, für die das Partnerunternehmen Perception Park GmbH aus Graz (Österreich) eine generische, intuitiv konfigurierbare Datenverarbeitungsplattform entwickelt hat. Stiefenhöfer: „Sie dient zum Aufbau von Bildverarbeitungssystemen auf Basis der Chemical Color Imaging (CCI)-Technologie, mit denen sich die chemischen Eigenschaften und Merkmale von Objekten unterscheiden lassen. Damit lassen sich beispielsweise faulige Stellen an Obst und Gemüse erkennen. Dazu zeigen wir in Stuttgart sehr interessante Lösungsansätze.“

Livedemonstration von Echtzeit-Systemen

Diese spezielle Form der Bildverarbeitung ist auch eine Spezialität der XIMEA GmbH aus Münster. Chief Technology Officer (CTO) Jürgen Hillmann: „Wir bieten Systeme für den noch sichtbaren und Infrarot-Bereich (NIR/SWIR) an, bei denen es aktuell vier Haupt-Anwendungsbereiche gibt.“ In der Medizin kommen die im Grenzbereich zwischen NIR und SWIR arbeitenden Kamerasysteme beispielsweise in Projekten zum Erkennen von Hautkrebs zum Einsatz. In der Landwirtschaft werden Drohnen mit leichten und mobilen Kameras bestückt, die beim Flug über Felder den Zustand von Pflanzen unter die Lupe nehmen, um so den Einsatz von Pestiziden und Herbiziden zu reduzieren. Sehr vielseitig nutzen Industrie-Unternehmen die Hyperspektral-Bildverarbeitung aus Münster – etwa als Schutzmaßnahme gegen Produktpiraterie durch fälschungssicheres Kennzeichnen und Verifizieren von Produkten.

Wie diese Technologie funktioniert, präsentiert Ximea live auf der Vision. „Die Besucher werden in Stuttgart bei uns schnelle Echtzeit-Systeme sehen, die mit einer Bildrate von 170 Frames pro Sekunde (fps) arbeiten“, erläutert der CTO. „Wir zeigen außerdem flugfähige Hardware, die sich zum Einsatz in Drohnen eignet.“

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