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Was sind Bildverarbeitungssensoren?

Bildverarbeitungssensoren neben einem Bildverarbeitungsobjektiv – kurzes Banner für

Unternehmen vieler verschiedener Branchen, einschließlich der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Automobilbranche, der Elektronikindustrie, der Logistik und des Transportwesens, verlassen sich täglich auf Bildverarbeitungssensoren, um die Qualität ihrer Produkte und Verpackungen zu prüfen und sicherzustellen, dass sie den Standards entsprechen.

Bildverarbeitungssensoren, nicht zu verwechseln mit den digitalen Sensoren in Kameras, stellen eine Möglichkeit dar, Bildverarbeitungslösungen zu realisieren, die für einfache Prüfungen auf Vorhandensein/Fehlen und Pass/Fail-Prüfungen in unstrukturierten Situationen gedacht sind. Die Fähigkeit einer Kamera, Bilder aufzunehmen, wird mit der Verarbeitungskapazität eines Computers kombiniert, um Ergebnisse hinsichtlich des Position, der Qualität und der Vollständigkeit eines produzierten Teils oder Produkts auszugeben. Im Gegensatz zu anderen Sensortypen, einschließlich faseroptischer Sensoren und Ultraschallsensoren, können Bildverarbeitungssensoren mehrere Prüfpunkte pro Zielobjekt verarbeiten. Bildverarbeitungssensoren können auch Produkte oder Verpackungen anhand von Muster, Merkmal und Farbe erkennen.

Was sind Sensoren?

Sensoren lassen sich in verschiedene Kategorien wie faseroptische, Näherungs-, Ultraschall-, fotoelektronische und Bildvearbeitungssensoren einteilen. Diese Sensoren kommen in Arbeitszellen zum Einsatz, wo sie während der Produktion Prüfdaten erfassen oder andere Geräte aktivieren. Kostengünstige fotoelektrische Sensoren können nur eine begrenzte Anzahl an einfachen Aufgaben ausführen, wie Verifizieren der Position und grundlegende Zählprozesse. Diese Sensoren können nicht zwischen Mustern oder Farben unterscheiden, im Gegensatz zu Bildverarbeitungssensoren, die über diese Fähigkeit verfügen. Diese Sensoren können auch nicht mit Ausrichtungsfehlern oder Inkonsistenzen umgehen, die in den meisten Arbeitszellen auftreten. In manchen Fällen werden verschiedene Sensorarten als komplementäre Technologien eingesetzt. Beispielsweise können fotoelektrische Sensoren zusammen mit Bildverarbeitungssensoren verwendet werden, um zu melden, ob ein Teil auf dem Weg ist, damit die Kamera in einem Bildverarbeitungssystem aktiviert wird.

 Images displaying different vision sensor types 
 
 

Über welche Fähigkeiten verfügen Bildverarbeitungssensoren?

Während Punktquellensensoren exakt ausgerichtet sein müssen, um zu funktionieren, sind Bildverarbeitungssensoren so konstruiert, dass sie einem breiten Spektrum von Abweichungen in der Umgebung standhalten. Dies ermöglicht dem Bediener, sie in vorkonfigurierten Zellen einzusetzen, ohne dass eine Vielzahl kostspieliger und zeitaufwändiger Anpassungen erforderlich ist. Sensoren für Bildverarbeitung können:

Die Flexibilität erhöhen
Mehrere Prüfverfahren innerhalb eines einzigen Bildes ausführen
Detailliertere Daten für die Qualitäts- und Prozessverbesserung erstellen
Ausrichtungsfehler ausgleichen

Vision sensro gasket electronic sensors showing pass and fail examples

Vorteile der Verwendung von Bildverarbeitungssensoren

Wenn Sie Bildverarbeitungssensoren in Betracht ziehen, fragen Sie sich vielleicht, welche Vorteile dieser Sensortyp im Vergleich zu anderen gängigen Sensoren hat.

1. Identifizieren von Merkmalen, die fotoelektronische Sensoren nicht erkennen können 

Bildverarbeitungssensoren können mit Ausrichtungsfehlern und Inkonsistenzen umgehen, so dass die Teile an jeder beliebigen Stelle des Produktionsbandes geprüft werden können, ohne dass kostspielige oder zeitaufwändige Änderungen an der Linie vorgenommen werden müssen.

2. Verbesserung von Beleuchtung, Helligkeit und Bildkontrast

Um klarere Bilder zu erzeugen und die Beständigkeit der Ergebnisse zu verbessern, können Bildverarbeitungssensoren mit flexiblen Beleuchtungs- und Filteroptionen ausgestattet werden.

3. Bewältigung von Ausrichtungsfehlern und Unregelmäßigkeiten 

Bildverarbeitungssensoren können Objekte unabhängig von ihrer Geschwindigkeit oder Position auf der Linie erkennen.

4. Erhöhte Benutzerfreundlichkeit

Geführte Einrichtung und Programmierung mit integriertem Ethernet, damit die Benutzer ihre Ergebnisse mit anderen Systemen austauschen können.

Wie unterscheiden sich Bildverarbeitungssensoren von Bildverarbeitungssystemen? 

Die Auswahl der geeigneten industriellen Bildverarbeitungslösung hängt von den jeweiligen Anwendungsanforderungen einschließlich Entwicklungsumgebung, Möglichkeiten, Architektur und Kosten ab. In einigen Fällen können sowohl Bildverarbeitungssensoren als auch industrielle Bildverarbeitungssysteme die Anforderungen eines Betriebs erfüllen, jedoch sind verschiedene Modelle für unterschiedliche Preis- und Leistungsanforderungen ausgelegt.

Aufgrund ihrer leistungsfähigen Bildverarbeitungsalgorithmen, der industrietauglichen Hardware und der hohen Geschwindigkeit der Bilderfassung und -verarbeitung ähneln Bildverarbeitungssensoren maschinellen Bildverarbeitungssystemen. Beide sind für dazu bestimmt, komplizierte Aufgaben an Fertigungslinien mit hohen Geschwindigkeiten zu bewältigen. Und obwohl beide Inspektionen durchführen, sind sie für unterschiedliche Zwecke konzipiert. Während industrielle Bildverarbeitungssysteme für Führen und Ausrichten, optische Zeichenerkennung, Barcodelesen sowie Messungen und Messtechniken verwendet werden, handelt es sich bei Bildverarbeitungssensoren um speziell angefertigte Sensoren, die das Vorhandensein/Fehlen von Teilen erkennen und einfache Pass/Fail-Ergebnisse liefern. Bildverarbeitungssensoren zeichnen sich auch durch ihre Benutzerfreundlichkeit und schnelle Einsatzfähigkeit aus.

Bildverarbeitungssensoren verfügen zwar nicht über die fortschrittlichsten Vision-Tools, die in unabhängigen Bildverarbeitungssystemen zu finden sind, dennoch können sie eine Vielzahl von Bildverarbeitungsaufgaben in der industriellen Automatisierung und in logistischen Umgebungen übernehmen. Bildverarbeitungssensoren sind außerdem kostengünstiger als industrielle Bildverarbeitungssysteme und erfordern weniger Kenntnisse in der Bedienung.

Chart showing the comparison between vision sensors and 2D vision systems

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