Industrielle Bildverarbeitung Aktuell: Vier Produkte zum Thema Bildverarbeitung

Redakteur: Gudrun Zehrer

In einem aktuellen Themencluster zur industriellen Bildverarbeitung haben wir vier Neuheiten zusammengefasst: Ein Bildverarbeitungssystem mit KI-Fehlererkennung, eine Kamera mit 51 MP-Auflösung sowie Gig-E-Kameras mit integrierter JPEG-Bildkompression und ein Objekterkennungssystem für Sortiermaschinen.

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Omron hat eine KI zur Fehlererkennung entwickelt, welche die Flexibilität und Sensitivität einer manuellen Sichtprüfung erreicht. Diese KI-Tools sind Teil des Bildverarbeitungssystems der FH-Serie. Es ist somit keine spezielle Hardware erforderlich.
Omron hat eine KI zur Fehlererkennung entwickelt, welche die Flexibilität und Sensitivität einer manuellen Sichtprüfung erreicht. Diese KI-Tools sind Teil des Bildverarbeitungssystems der FH-Serie. Es ist somit keine spezielle Hardware erforderlich.
(Bild: Omron)

KI-Fehlererkennung für manuelle Sichtprüfung

Omron bringt ein FH-Bildverarbeitungssystem mit Künstlicher-Intelligenz-Fehlererkennung auf den Markt. Auf Basis von KI-Algorithmen soll die Bildverarbeitungssoftware kleinste und schwer definierbare Fehlertypen erkennen, die bisher nur durch manuelle Prüfungen identifiziert werden konnten.

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Omron stellt ein Bildverarbeitungssystem vor, welches auf Basis von KI (Künstliche Intelligenz) optische Prüfungen ohne vorhandene Schlecht-Muster ermöglicht. Laut Omron handelt es sich um die erste KI der Branche, die Fehler mit menschlicher Sensibilität ohne Lernaufwand in Bildverarbeitungskomponenten oder in Bildverarbeitungsbibliotheken erfasst, die in Maschinen integriert sind. (Basierend auf einer Omron-Studie Juni 2020.)

Die Basis bildet dabei die FH-Plattform. Sie bietet hohe Leistung bei zeitgleichem Fokus auf einfache Handhabung. Mit Hilfe der neuentwickelten KI-Bildverarbeitungstools in der FH-Software sind zuverlässige und robuste automatische Prüfungen auch für komplizierte und schwer zu charakterisierende Fehlermerkmale möglich.

Die integrierte Lösung von Omron wurde nahtlos in die bisherige Systemarchitektur integriert. Laut Omron ist keine spezielle Hardware notwendig oder spezifisches KI-Wissen.

Hochauflösende Bildverarbeitung mit 51 MP

Die Kamera Hr51 von SVS-Vistek eignet sich mit ihrer Auflösung von 51 MP (8.424 x 6.032 Pixel) und leistungsfähigen Schnittstellen für zahlreiche Bildverarbeitungsanwendungen. Die 4,6 x 4,6 µm großen Pixel des verbauten CMOS-Sensors GMAX4651 mit Global Shutter von Gpixel liefern eine Dynamic Range von bis zu 65 dB. Diese Pixelgröße ist auch für eine große Auswahl von bereits existierenden M58-Objektiven am Markt geeignet. Die Grundlage für die Homogenität der Bilder ist bei diesem Sensor eine für entozentrische und telezentrische Objektive selektierbare Shadingkorrektur. Diese ist auf den GMAX6541-Sensor mit seiner Mikrolinsenstruktur optimiert. Die Hr51 ist mit den Schnittstellen Coax-Press (25 fps) und 10Gig E (10 fps) lieferbar. Diese beiden Schnittstellen decken die unterschiedlichsten Anforderungsprofile ab, so der Hersteller. Industrielle Features wie die staubfreie Gehäusekühlung, ein integrierter 4-Kanal-Blitzcontroller und der Betrieb über das Genicam Gen-TL-Interface machen die Integration einfach. Die Kamera kann auch in existierenden Applikationen ausgetauscht werden, in denen Kameras mit dem nicht mehr lieferbaren Sensor KAI-29050 verbaut wurden. Die Sensorabmessungen, die Pixelgröße und der Dynamic Range, der Hr51 sind mit diesem Sensor vergleichbar.

High-Speed Gig E-Kameras mit integrierter JPEG-Bildkompression

Die LXT-Kameras mit integrierter JPEG-Bildkompression von Baumer ermöglichen die Bilderfassung mit sehr hoher Auflösung und Geschwindigkeit über die weit verbreitete und einfach nutzbare Gig-E-Schnittstelle. Damit sind z. B. 500 Bilder/s bei Full HD oder über 1500 Bilder/s bei SVGA zeitlich unbeschränkt nutzbar. Brandbreite, CPU-Last sowie der benötigte Speicherplatz werden so reduziert. Das vereinfacht den Systemaufbau. Die Kameras eignen sich vor allem auch zur Erfassung langer Bildsequenzen, bei denen Originalbilder komprimiert, übertragen und gespeichert werden können, z. B. Inspektion von Stromabnehmern im Schienenverkehr, Kontrolle von Endlosmaterialien in der Papierproduktion oder Prozessüberwachung.

Die Bildqualität kann mit der konfigurierbaren JPEG-Kompressionsrate individuell auf die Applikation abgestimmt werden. Eine Datenreduktion im Bereich 1:10 bis 1:20 ist möglich. Da die Bildkompression direkt im FPGA der Kamera erfolgt, wird das PC-basierte Bildverarbeitungssystem von rechenintensiven Algorithmen zur Bildkompression entlastet. Dadurch können auch mehrere Kameras gleichzeitig von einem PC über einen Switch genutzt werden. Die fünf neuen Modelle mit Auflösungen von 0,5 MP bis 9 MP verfügen über aktuellste Sony Pregius CMOS-Sensoren der zweiten und dritten Generation und bieten mit einer Pixelgröße von bis zu 9 µm eine sehr hohe Empfindlichkeit. Die kurze Belichtungszeit von bis zu 1 µs ist vor allem für die Erfassung von sehr schnellen Bewegungen vorteilhaft. Die 10 Gig E Modelle der LX-Serie sind die passende Wahl für anspruchsvolle Inspektionsaufgaben, die gleichzeitig hohe Anforderungen an die Detailgenauigkeit der Bilderfassung und den Durchsatz stellen. Ihr robustes industrielles Design widersteht mechanischen Belastungen.

Objekterkennungssystem für Sortiermaschinen

Als bewegungsfähige Smart Kamera erkennt das Objekterkennungssystem 3D-A1000 von Cognex das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Objekten mit höchster Genauigkeit auf allen Arten von Sortiermaschinen in Produktionsliniengeschwindigkeiten. Diese Produkteinführung erweitert die bestehende 3D-A-1000-Plattform um neue Anwendungen, mit denen Einzelhandels- und Logistikkunden Lieferfehler reduzieren, den Durchsatz verbessern und die Effizienz der Auftragsabwicklung steigern können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden verwendet das 3D-A-1000 die patentierte Technologie 3D Symbolic Light, um Bewegungen mit einem einzigen Bild einzufrieren. Das System sammelt präzise 3D- und 2D-Informationen, ohne dass ein Encoder erforderlich ist, und ermöglicht so die Erkennung kontrastarmer Objekte bei gleichzeitiger Vermeidung von Problemen mit der Trägerhygiene. Die integrierte Bildverarbeitung verwendet dann Cognex Vision-Tools, um detaillierte Inspektionen von Sortierschalen und Objekten zu ermöglichen. Das 3D-A-1000 ist werkseitig kalibriert und kann in weniger als 15 Minuten installiert werden, so der Hersteller.

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