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Was ist industrielle Bildverarbeitung

machine vision system detecting beverage fill levels of bottles pass fail

Industrielle Bildverarbeitung trägt dazu bei, komplexe industrielle Aufgaben zuverlässig und mit wiederholbaren Ergebnissen auszuführen

Nach einer Definition der AIA (Automated Imaging Association) umfasst industrielle Bildverarbeitung (IBV) alle Anwendungen, bei denen eine Kombination aus Hardware und Software die Funktion von Geräten und Anlagen durch Bilderfassung- und -verarbeitung unterstützt. Die industrielle Bildverarbeitung setzt viele derselben Algorithmen ein, die auch für Anwendungen im Bereich Bildung/Universitäten oder Regierung/Militär eingesetzt werden. Die Anforderungen sind jedoch sehr unterschiedlich. 

Im Vergleich zu akademischen Anwendungen für Bildverarbeitung erfordern industrielle Bildverarbeitungssysteme eine höhere Robustheit, Zuverlässigkeit und Stabilität und kosten üblicherweise weniger als diejenigen, die für Regierungs-/Militäranwendungen eingesetzt werden. Industrielle Bildverarbeitung (IBV) steht somit für niedrige Kosten, akzeptable Genauigkeit, hohe Robustheit und Zuverlässigkeit sowie hohe mechanische und Temperaturbeständigkeit.

Bildverarbeitungssysteme basieren auf digitalen Sensoren in Industriekameras, die mit einer speziellen Optik zur Bilderfassung ausgestattet sind. Eine Kombination aus Hardware und Software verarbeitet, analysiert und misst verschiedene Merkmale zur Entscheidungsfindung.

Ein Beispiel hierfür ist das Abfüll-Prüfsystem, das in Brauereien zum Einsatz kommt (Abbildung 1). Jede Bierflasche durchläuft einen Prüfsensor, der dann über das Bildverarbeitungssystem ein Blitzlicht auslöst und die Flasche fotografiert. Nachdem das Bild erfasst und im Speicher gespeichert wurde, wird es von der Bildverarbeitungssoftware verarbeitet oder analysiert, welches je nach Füllstand der Flasche eine Pass/Fail-Rückmeldung ausgibt. Erkennt das System eine nicht ordnungsgemäß befüllte Flasche, d. h. ein Fail, sendet es ein Signal, um die Flasche auszuschleusen. Der Bediener kann sich dann die zurückgewiesenen Flaschen und Prozess-Statistiken am Display anzeigen lassen.

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Mit Bildverarbeitungssystemen sind auch objektive Messungen möglich, z. B. das Erkennen der Abstände von Zündkerzen oder die Bereitstellung von Positionsdaten für einen Roboter zur Teileausrichtung. Abbildung 2 zeigt Beispiele dafür, wie Bildverarbeitungssysteme für Pass-/Fail-Prüfungen von Ölfiltern (rechts) und zur Messung der Breite einer Mittellasche der Klammer (links) verwendet werden können.

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