25 Jahre Matrix Vision

Vier Fälle für scharfsinnige Kamera-Detektive

| Redakteur: Ines Stotz

Wenn sich 150 Tonnen Stahl in Bewegung setzen, überwachen zwei intelligente Kameraaugen den Bereich ums Fahrzeug. In Echtzeit und 3D werden Personen erkannt und der Fahrer sofort gewarnt. Die Voraussetzungen zum Einsatz brachte die mvBlueCOUGAR-X mit ihren Features.
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Wenn sich 150 Tonnen Stahl in Bewegung setzen, überwachen zwei intelligente Kameraaugen den Bereich ums Fahrzeug. In Echtzeit und 3D werden Personen erkannt und der Fahrer sofort gewarnt. Die Voraussetzungen zum Einsatz brachte die mvBlueCOUGAR-X mit ihren Features. (Bild: Matrix Vision / Traffic AfWK&D)

Sie sind wie ein guter Detektiv aus einem Kriminalroman. Intelligente Kameras eines mittelständischen Unternehmens aus der Nähe von Stuttgart observieren mit scharfer Optik in den Diamantenminen Australiens, überwachen Straßen und Wasserwege in Europa und detektieren auch schon mal Zentrierfehler optischer Linsen.

Versetzen wir uns für den ersten Fall zunächst in die Argyle Diamantenmine in Australien. Wenn dort der Fahrer eines 150 Tonnen Muldenkippers seine wertvolle Last durchs Gelände bugsiert, hat er nicht nur ein schweres Fahrzeug zu steuern sondern auch ein großes Problem: Er kann nur sehr eingeschränkt sehen, was um und hinter seinem Giganten vor sich geht. Dies birgt ein hohes Gefahrenpotenzial für das Personal vor Ort.

Diese Gefahren zu reduzieren, machte sich das französische Unternehmen Arcure zur Aufgabe. Es entwickelte ein System, das Gefahrenbereiche von Muldenkippern, Baggern, Radladern und anderen Baumaschinen dreidimensional erfasst und prüft, ob sich dort Personen befinden.

Dass es heute sowohl Down Under als auch auf Baustellen weltweit möglich ist, solch lebensbedrohliche Szenarien in Echtzeit zu ermitteln, ist auch ein Verdienst zweier technischer Visionäre mit Sitz im Schwäbischen Wald. Dort, genauer gesagt in Oppenweiler/Rems-Murr-Kreis, wurde vor über 25 Jahren von Gerhard Thullner und Werner Armingeon die Matrix Vision GmbH gegründet. Heute sind in dem Unternehmen 60 Mitarbeiter beschäftigt, die sich den unterschiedlichen Herausforderungen in der industriellen Bildverarbeitung annehmen.

GigE-Kameras mit einzigartigen Funktionen für die Automatisierung

Im Fall des so genannten Blaxtair-Systems von Arcure, das auf einem stereoskopischen Vision-System basiert, ging es darum, die geeigneten digitalen Kameras sowie leistungsstarke Echtzeit-Bildverarbeitungs-Algorithmen zur Verfügung zu stellen. Da sich die Kamera nicht direkt im Führerhaus befindet, kam nur Gigabit-Ethernet als Schnittstelle in Frage. Dass die Wahl nach Tests von GigE-Kameras unterschiedlicher Anbieter auf die mvBlueCOUGAR-X von Matrix Vision fiel, ist ihren einzigartigen Funktionen zu verdanken.

Kameras für den robusten Einsatz

Für den Einsatz auf Baustellen und in Minen müssen die Kameras robust gebaut sein und hohen Temperaturen von bis zu 70°C über mehrere Stunden standhalten. Eine hohe Schlagfestigkeit wurde daher von Arcure ebenso gefordert wie Temperaturresistenz und -überwachung.

Kameras mit guter Helligkeitsautomatik und perfekter Synchronisation

Um die Personen im Umfeld der Baumaschinen jederzeit schützen zu können, müssen die Kameras schnelle Bildfolgen verarbeiten. Voraussetzung dafür ist eine gute Helligkeitsautomatik (Exposure und Gain) mit Bereichseingrenzung. Erst dann liefert sie hochwertige Bilder unter allen Beleuchtungsverhältnissen.

Für die Umsetzung des stereoskopischen Überwachungssystems ist außerdem eine lange und unempfindliche Kabelverbindung zwischen Rechner und Kamera Voraussetzung. Ebenso wie die beiden Kameras für die Bild-zu-Bild-Überwachung perfekt synchronisiert sein müssen. Hier zeigen sich die Matrix Vision GigE-Kameras der neuesten Generation, die in ihrem FPGA mit hochentwickelten Features ausgestattet sind, als perfekt für die 3D-Applikation.

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Vision-System erkennt Menschen in jeder Position

Das Blaxtair System von Arcure, bestehend aus zwei stereoskopisch angeordneten mvBlueCOUGAR-X sowie leistungsstarken Echtzeit-Bildverarbeitungsalgorithmen, erkennt präzise und zuverlässig Menschen, unabhängig von deren Lage, ob stehend oder kniend.

Die Algorithmen werden dazu verwendet, 3D-Daten zu scannen und zu berechnen, ob sich eine Person in einem bestimmten Bereich aufhält. Die Berechnung findet dabei mit einer Geschwindigkeit von zehn Informationseinheiten pro Sekunde statt. Falls eine Person erkannt wurde, wird der Fahrer innerhalb von 300 ms nach dem Ereignis alarmiert, sowohl optisch per Blinksignal und Flachbildschirm als auch akustisch durch einen Alarmton.

Mittlerweile sind tote Winkel bei zahlreichen Baumaschinen und auf vielen Baustellen, auch Dank der Kameras von Matrix Vision, Vergangenheit. So lässt sich heute das Unfallrisiko auf Baustellen beträchtlich senken.

Tatort Frankreich: Objekt Geisterfahrer

Der nächste Fall, bei dem die scharfsinnigen Kamera-Detektive von Matrix Vision für mehr Sicherheit sorgen, spielt in Frankreich. Wie in anderen europäischen Ländern sind auch hier die so genannten „Geisterfahrer“ ein großes Problem. Bei einer Gesamtzahl von rund 109.000 Unfällen mit Personenschaden (Quelle: Französisches Innenministerium) sind nach Schätzungen bei rund 820 Unfällen Falschfahrer die Ursache.

Französische Autobahn-Gesellschaften suchten deshalb nach einer Lösung, Falschfahrer rechtzeitig zu erkennen und ihnen zu signalisieren, dass sie vom rechten Weg abgekommen sind. Es war naheliegend, auch für die Fahndung nach Geisterfahrern intelligente Kameras an zuvor identifizierten Unfallschwerpunkten einzusetzen.

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