25 Jahre Matrix Vision

Vier Fälle für scharfsinnige Kamera-Detektive

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Bildverarbeiter bieten technische Orientierungshilfen

Dass die schwäbischen Bildverarbeitungs-Spezialisten auch hier wieder mit einem anspruchsvollen Auftrag betraut wurden, überrascht nicht. Der Blick in die Unternehmensgeschichte zeigt immer wieder, dass die beiden Gründer Werner Armingeon und Gerhard Thullner, wie auch der Partner Uwe Furtner, in der bewegten Szenerie der Bilddatenverarbeitung nicht nur zuhause sind, sondern auch immer wieder technische Orientierungshilfen für die Branche anbieten.

Am Beispiel der Smart-Kameras zeigt sich, dass das Ideenkonzept von Armingeon im Jahr 1999, Intelligenz in die Kamera zu integrieren, bis heute voll aufgegangen ist. Dabei muss man sich in Erinnerung rufen, dass es noch bis vor wenigen Jahren kaum bekannt war, dass Kamerasysteme Bilder nicht nur aufnehmen, sondern diese auch interpretieren können.

Kameras zeichnen autonom Verdächtige auf

So auch bei den in Frankreich eingesetzten intelligenten mvBlueLYNX Kameras von Matrix Vision. Sie sind in ein System zur Unfallvorbeugung integriert und verrichten ihre Ermittlungsarbeit völlig autonom. In einem Zusatzgehäuse wetterfest untergebracht, verfügen sie über einen Funksender und -empfänger, werden über Solarelemente mit Strom versorgt und können Tag und Nacht verdächtige Verkehrsteilnehmer aufzeichnen.

Jede Kamera beobachtet dabei eine Autobahn-Auffahrt und erkennt alle Falschfahrer – ob per Fahrrad oder mit einem anderen Fahrzeug unterwegs. Unmittelbar nach der Identifizierung erzeugen sie ein Funksignal, das an ein Lichtsystem übermittelt wird und die fehlgeleiteten Verkehrsteilnehmer optisch auf ihr Vergehen hinweist. Dies kann zwar Fahrten mit Suizidabsicht und auch falsch verstandene Mutproben nicht verhindern. Die Bilder werden jedoch auch aufgezeichnet, was die Aufklärung auch derartiger Fälle wesentlich vereinfacht.

Zentrierfehlern auf der Spur mit bildverarbeitenden Kameras

Wie vielfältig bildverarbeitende Kameras heute eingesetzt werden können, zeigt ein Beispiel, bei dem es im Gegensatz zu den Überwachungsaufgaben in Australien und Frankreich nicht um die große Übersicht, sondern um kleinste Details geht: das Detektieren von Zentrierfehlern bei optischen Linsen.

Deren Herstellung ist durch mechanische Fertigungsschritte wie Schleifen, Polieren, Zentrieren und Beschichten extrem aufwendig und führt nicht selten zu sogenannten Zentrierfehlern. Diese werden auch als Flächenkippfehler bezeichnet und sind ein Maß für die Abweichung der optischen Achse zur geometrischen Achse einer Linse.

Bei exakter Bestimmung der Abweichung der Achsen kann ein Aussortieren solcher Linsen verhindert werden, was eine ganze Menge Geld spart. Bislang kommen dafür Messgeräte mit geeigneter Vorsatzoptik und einem Kollimator – ein Gerät zur Erzeugung eines parallelen Strahlenverlaufs – zum Einsatz. Diese Messgeräte haben jedoch den Nachteil, dass sie bei ständig wechselnden Linsentypen kompliziert in der Handhabung sind.

Messgerät auf Basis des Reflexbild-Verfahrens

Das Unternehmen Jos. Schneider Optische Werke, bekannt unter dem Markennamen Schneider-Kreuznach, suchte deshalb nach einer Lösung mit höherer Genauigkeit sowie besserer Handhabbarkeit und entwickelte ein Messgerät auf Basis des Reflexbild-Verfahrens.

Die erste Generation des Messgeräts verwendete als Basis die klassische Kamera/Framegrabber-Lösung. Allerdings sollte letztere in einer aktuellen Generation einer Lösung mit digitaler USB-Kamera weichen und so das Messgerät vereinfachen. Um das Grunddesign des Gerätes nicht ändern zu müssen, benötigte Schneider-Kreuznach eine kleine, flexible Lösung mit guter Bildqualität.

Diese Eigenschaften fanden die Entwickler bei Schneider Kreuznach in der Modulvariante der mvBlueFOX Kamera von Matrix Vision. Mit jeweils 38,8 mm Länge und Breite und bei einer maximalen Tiefe von 34 mm passte das Modul in die vorgegebene Form. Neben dem zusätzlichen Bildspeicher von 8 MByte für eine sichere Bildübertragung überzeugte auch die Qualität der rauscharmen Bilder.

Das Messgerät und die Kamera bilden jetzt ein perfektes Team, das selbst die höchsten Ansprüche mit der Genauigkeit von 0,01 Winkelminuten erfüllt. Zentrierfehler werden direkt nach ISO 10110 gemessen, ohne dass irgendwelche Linsendaten wie Radius oder Brennweite wie bei anderen Verfahren bekannt sein müssen.

Die spezielle Anordnung von Projektor und Empfänger in Verbindung mit einem wirksamen Raumfilter ermöglichen dem Gerät eine hohe Trennschärfe bei der Antastung der optischen Flächen. Linsen mit einer Mittendicke von 0,4 mm können ohne Probleme vermessen werden. Da das Prüfgerät mit zwei Messköpfen ausgestattet ist, können auch zwei mvBlueFOX-M Module eingesetzt werden. Somit lassen sich Linsen mit zwei Linsenflächen beidseitig vermessen, ohne dass die Linse gewendet werden muss.

Eine Aufgabe, bei der es wieder auf schnell ermitteln und entscheiden ankam und die somit wie geschaffen war für die scharfsinnigen und kompakten Detektive von Matrix Vision. Und natürlich auch für die Entwickler des Unternehmens, die gerne den Fuß auf Neuland setzen, um mit Engagement und Kreativität gemeinsam mit ihren Kunden neue Wege zu außergewöhnlichen Lösungen zu entdecken.

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