Industrielle Bildverarbeitung Jetzt wird’s bunt: Vision-Farbsensor eröffnet neue Anwendungsfelder

Autor / Redakteur: Alexander Rudolph* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Vision-Sensoren werden in der Automation überwiegend zur Objekterkennung, etwa zum Aussortieren von Gut- und Schlecht-Teilen, eingesetzt. Ein Manko: Die meisten sind „farbenblind“. Ein neuer Vision-Sensor von Sensopart bietet jetzt die zusätzliche Dimension Farbe - und eröffnet damit neue Anwendungsoptionen.

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Mit einem Vision-Farbsensor wie dem Visor Color von Sensopart lassen sich auch aktive (selbstleuchtende) Farben erkennen. Hier im Bild werden die Elemente eines Automobil-Farbdisplays auf Funktion und korrekte Bestückung geprüft.In der Konfigurationssoftware werden die Farben und ihre Toleranzbereiche sowie die jeweiligen Positionen vorgegeben.
Mit einem Vision-Farbsensor wie dem Visor Color von Sensopart lassen sich auch aktive (selbstleuchtende) Farben erkennen. Hier im Bild werden die Elemente eines Automobil-Farbdisplays auf Funktion und korrekte Bestückung geprüft.In der Konfigurationssoftware werden die Farben und ihre Toleranzbereiche sowie die jeweiligen Positionen vorgegeben.
(Sensopart Industriesensorik)

Was jeder aus eigener Anschauung kennt, gilt auch in der industriellen Bildverarbeitung: Ein Farbbild enthält dreimal so viele Informationen als ein Graustufenbild. Nicht selten ist die Farbe sogar das einzige Merkmal, an dem sich zwei ansonsten gleiche Objekte unterscheiden lassen. Deshalb hat Sensopart Industriesensorik einen Vision-Farbsensor entwickelt, der anstelle des in Vision-Sensoren üblichen monochromen Bildchips über einen farbfähigen, hoch auflösenden (1,3 Megapixel) Bildchip verfügt. Mit dem „Visor Color“ lassen sich präzise Auswertungen von Bilddetails ebenso durchführen wie die Analyse größerer Bildbereiche. Leistungsfähige Algorithmen ermöglichen dabei die sichere Erkennung selbst geringer Farbunterschiede.

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Neben seiner Farbfähigkeit bringt er umfangreiche Möglichkeiten der Objekterkennung mit. Dadurch können in einer Bildaufnahme Farben sowie beliebige geometrische Objektmerkmale ausgewertet werden, sodass sich Teile zum Beispiel gleichzeitig nach Farbe und Form sortieren lassen. Die komplexe Detektion funktioniert auch dann, wenn das Tastgut nicht wiederholgenau in der eingelernten Position erscheint, da die Objekte im Bild automatisch nachgeführt werden.

Vision-Sensor detektiert auch selbstleuchtende Farben

Im Unterschied zu den meisten schaltenden Kontrast- und Farbsensoren sind Vision-Sensoren in der Lage, auch aktive (selbstleuchtende) Farben zu erkennen, beispielsweise die von leuchtenden LEDs. Während ein Vision-Sensor mit monochromem Bildchip nur überprüfen kann, ob eine LED leuchtet oder nicht, kann mit dem Vision-Farbsensor zusätzlich die Leuchtfarbe bestimmt werden; es ist somit eine gleichzeitige Prüfung auf korrekte Funktion und Bestückung möglich.

Mit Hilfe der Prüfauswertung (Detektor) Mustererkennung und des Farbdetektors lässt sich so die gesamte Platine in einer Bildaufnahme erfassen und auswerten. Sind mehrere unterschiedlich bestückte Platinen zu unterscheiden, können im Konfigurationsprogramm mehrere entsprechende Prüfaufgaben (Jobs) definiert und im Sensorspeicher abgelegt werden. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele verschiedene Farben, Farbverläufe oder Farbmuster verwalten und bei Bedarf abrufen. Bei einem Produktwechsel wird dann einfach der entsprechende Job geladen und ausgeführt

Vision-Sensor unterscheidet geringe Farbnuancen

Dunkelgrau, dunkelblau oder dunkelbraun? In der in Abb. 2 gezeigten Anwendung sollen Kunststoffeile, die sichtbar im Automobil verbaut werden, zuverlässig nach Farben unterschieden werden. Sollen zum Beispiel in einem Wagen dunkelbraune und im nächsten dunkelblaue Teile verbaut werden, darf im zweiten Wagen nicht irrtümlich noch ein auf der Palette verbliebenes dunkelbraunes Teil zum Einbau kommen. Da sich die Farbtöne je nach Lichteinfall vom menschlichen Auge kaum unterscheiden lassen, ist eine visuelle Unterscheidung sehr fehleranfällig, während der Vision-Farbsensor auch geringe Farbnuancen erkennt und somit zuverlässig den Einbau eines falschfarbigen Teils verhindern kann.

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