Die Unternehmen der industriellen Bildverarbeitung SICK und MVTec Software GmbH vertiefen ihre strategische Zusammenarbeit.

Dr. Martin Schenk, Senior Vice President Product Management SICK (rechts) und MVTec-Geschäftsführer Dr. Olaf Munkelt nach der Vertragsunterzeichnung auf der SPS-Messe in Nürnberg.

Bildverarbeitung

Fertigungsautomation

Bildverarbeitungssysteme

Bildverarbeitung, Machine Vision

Automatisierungstechnik

SICK und MVTec vertiefen strategische Partnerschaft

Wann immer sich in der Bildverarbeitung die Aufgabe stellt, zwei oder mehr Bilder mit ähnlichem Inhalt aneinander auszurichten, etwa um sie miteinander vergleichen zu können oder die enthaltene Information zu kombinieren, kommen Matching- bzw. Registrierungsverfahren zum Einsatz.

Bild 1: Zweidimensionales Intensitätshistogramm; Vergleich eines Bilds mit einer in horizontaler Richtung verschoben Version von sich selbst (von links nach rechts und von oben nach unten: Verschiebungen (in Pixeln) = –18, –12, –6, 0, 6, 12, 18).

Industrielle Bildverarbeitung

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Messen und Prüfen

Intensitätsbasierte Bildregistrierung in der industriellen Bildverarbeitung

Für den Einsatz in rauen Umgebungen bietet Matrix Vision, Oppenweiler, mit der Option IP67C eine zusätzliche, kostengünstige und wasserdichte Variante der mvBlueCOUGAR-X Industriekamera an.

Optische Mess- und Prüftechnik

Messtechnik

Industrielle Messtechnik

Optische Mess- und Prüfverfahren

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Wasserdichte Variante

Für die Funktionalität und Ästhetik von technischen Objekten spielen Oberflächen eine wesentliche Rolle. Dementsprechend ist die optische Oberflächeninspektion als berührungs- und zerstörungsfreie Prüfmethode eine zentrale Komponente der Qualitätsprüfung

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Optische 3D-Messsysteme

Oberflächeninspektion

Form- / Oberflächenmesstechnik

Oberflächenmessgeräte

Optische Inspektion von technischen Oberflächen

Die Triebfeder für den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen ist der Trend zu einem immer höheren Qualitätsniveau mit möglichst niedrigen Ausfall- und Reklamationsraten. Gegenüber der manuellen Prüfung haben Systeme mit automatischer Bildverarbeitung den Vorteil, dass sie schnell, berührungslos und mit hoher Wiederholgenauigkeit dokumentierte Gut-Schlecht-Aussagen treffen können.

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Aspekte zur Wirtschaftlichkeit der Industriellen Bildverarbeitung

Bildverarbeitungskomponenten

Bildverarbeitungs-Software

Bildsensoren

Impfstoff-Flaschen in medizinischer Qualität aus dem Spezialglas Borosilikat unterliegen besonders hohen Qualitätsstandards. Deren Einhaltung kontrollieren während der Fertigung automatische Prüfsysteme, die unter anderem aus Hochleistungskameras bestehen.

Intelligentes Mehrkamerasystem zur Kontrolle von Impfstoff-Flaschen

Kameras

Glas-Check

Die MVTec Software GmbH, ein internationaler Software-Anbieter für die industrielle Bildverarbeitung, veröffentlicht im kommenden Oktober Merlic 5, die neue Version ihrer All-in-One-Bildverarbeitungssoftware. Mit der easy-to-use Software können komplette Machine-Vision-Anwendungen schnell und einfach erstellt werden.

MVTec launcht MERLIC 5 und bringt Deep Learning in easy-to-use Software

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All-in-One-Bildverarbeitungssoftware

Machine Learning

Datenanalyse

Messe Vision

MVTec launcht Merlic 5

Zur hochpräzisen Bilderfassung oder für Aufnahmen in sehr warmen Umgebungen stehen im Baumer Portfolio Industriekameras mit direkt im Gehäuse integriertem Kühlkanal zur Verfügung.

Kameras mit integriertem Kühlkanal

Gut gekühlt wenn’s warm wird

Für die zuverlässige Inspektion hat das niederländische Unternehmens Simac Masic bv modulare, vollautomatischen Inspektionssysteme konzipiert. Dabei werden High-Speed-Bildverarbeitungssysteme mit mehreren Kameras eingesetzt, die in Zusammenarbeit mit Stemmer Imaging entwickelt wurden.

©RRF – <a href="http://stock.adobe.com">stock.adobe.com</a>

High-Speed-Bildvearbeitungssysteme inspizieren Pharmaprodukte

Zuverlässige Fehlererkennung

Die bisher notwendige manuelle Kontrolle der Holzkörper fertiger Handbürsten kann nun entfallen. Diese Aufgabe übernimmt ein Bildverarbeitungssystem, das Holzfehler zuverlässig und vollautomatisch erkennt. Eine weitere Automatisierung der Fertigung ist möglich.

Bild 1. Ein Bildverarbeitungssystem erkennt zuverlässig Farbe und Maserung von Holzkörpern aus Rotbuche. © IDS Imaging Development Systems GmbH

Vollautomatische Holzkörper-Kontrolle mittels BV-System

Aus gutem Holz

Morgen, am 5. Oktober, öffnet die Messe VISION ihre Tore. Das Rahmenprogramm lädt zum Besuch auf die Messe Stuttgart ein.

Messe Stuttgart stellt Rahmenprogramm vor

VISION 2021: Forum für die Bildverarbeitung

Vom 5. bis 7. Oktober fand die VISION 2021 live und in Farbe statt. Wer nicht nach Stuttgart kam, kann sich hier durch ein paar Impressionen von der Messe und Produktneuheiten klicken. Zwei der Trendthemen der Bildverarbeitung heißen auf jeden Fall Embedded Vision und Deep Learning.

Mit interaktiven Demos locken die Experten von MVTech die Messebesucher an: Deep OCR, Subpixel Barcode Reader und – die Deep Learning Funktionalität von Merlic. Der „echte“ Austausch mit Kunden sorgt bei Dr. Maximilian Lückenhaus (links), Director Marketing und Business Development, und Geschäftsführer Dr. Olaf Munkelt für gute Laune.

Impressionen von der Messe und Produktneuheiten

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Trends von der Vision 2021

Nach drei Jahren Abstinenz traf sich die Bildverarbeitungsbranche wieder persönlich. Zum Restart kamen über 5.400 Fachbesuchende auf die Leitmesse für Bildverarbeitung nach Stuttgart.

Nach drei Jahren Abstinenz traf sich die Bildverarbeitungsbranche wieder persönlich.

Positive Bilanz der Messe Stuttgart

Vision 2021: Zufriedenheit mit Restart

senswork hat eine Technologie entwickelt, die mittels Deep Learning winzige Blasen in Folien frühzeitig und zuverlässig erkennt.

Deep Learning

Dichtheitsprüfsysteme

Mit Deep Learning Delamination  bei Verpackungen vermeiden

Die VDI/VDE 2617 Blatt 6.1 gibt Definitionen zur Strukturauflösung optischer Sensoren und Hinweise zur Überwachung von KMG mit optischen Sensoren.

In der Koordinatenmesstechnik werden vermehrt optische Sensoren

Quelle: VDI/VDE © shutterstock_Mahod84_1060899368

Koordinatenmessgeräte

Geometrische Messtechnik

2D/3D-Koordinatenmessgeräte

Messe Control

Genaue Koordinatenmessgeräte mit Bildverarbeitungssystemen

Steuerungsintegrierte Bildverarbeitungslösung

Beckhoff mit eigenem Hardware-Portfolio für Twincat Vision

Bislang hat Automatisierungsspezialist Beckhoff die Bildverarbeitung nur softwareseitig unterstützt. Nun bietet der Hersteller auch Kameras, Objektive und Beleuchtung an.

Der Automatisierungsspezialist Beckhoff setzt auf die durchgängige Integration aller Maschinenfunktionalitäten in einer Steuerungsplattform. Für die Bildverarbeitung galt das bislang nur softwareseitig. Doch seit kurzem bietet der Hersteller auch Kameras, Objektive und Beleuchtung.

Mit Beckhoff Vision steht Maschinenbauern und Endanwendern ein komplettes Bildverarbeitungssystem zur Verfügung, das von der Software bis zur Beleuchtung alle erforderlichen Komponenten abdeckt. Das Vision-Portfolio umfasst nun ergänzend zur Software Twincat Vision die Flächenkameras VCS2000, die C-Mount-Objektive VOS2000 und VOS3000, Multi-Color-LED-Beleuchtungen als Balken-, Flächen- und Ringbeleuchtung (VIB2000, VIP2000 und VIR2000) sowie die Kompletteinheiten (Vision Unit Illuminated, VUI) bestehend aus Kamera, Beleuchtung und fokussierbarer Optik.

Im Vordergrund der Entwicklung stand von Beginn an die Eignung für den industriellen Einsatz. Zu den entsprechenden Designaspekten zählen das IP65/IP67-Gehäuse aus eloxiertem Aluminium und gehärtetem Glas, glatte Glasflächen für eine hohe Beständigkeit gegen Reinigungsmittel und andere Chemikalien, diverse Optionen für Befestigungen sowie ein optionaler Splitterschutz.

Die nahtlose Integration erschließt ein großes Anwendungspotenzial für die industrielle Bildverarbeitung und umgekehrt Optimierungspotenzial für die Maschinen und Anlagen. So ist das Vision-System hochgenau synchronisierbar mit allen Steuerungsprozessen und Maschinenabläufen. Die Implementierung in die Standard-Automatisierungsapplikation ermöglicht zudem die Durchgängigkeit im Zusammenspiel aller weiteren Komponenten. Hinzu kommt, dass sich Kamerasystem und Beleuchtung je nach Applikationsanforderung getrennt oder zusammen als integrierte Unit montieren lassen.

Die Realisierung von Echtzeitapplikationen wird durch die vollständige Integration in das Ethercat-System ebenfalls erleichtert. So ist eine vereinfachte und synchronisierte Triggererzeugung für Bildeinzug und Belichtung direkt aus dem System heraus möglich. Das Vision-System kann weiterhin ohne großen Aufwand mit allen Steuerungsprozessen und cloudbasierten Diensten verknüpft und synchronisiert werden. Insgesamt ergeben all diese Faktoren aus Maschinensicht eine erhöhte Prozesseffizienz durch verkürzte Reaktionszeiten, höhere Taktzahlen und beschleunigte Bearbeitungsprozesse bei reduziertem Hardware- und Verdrahtungsaufwand.

Die Flächenkameras der Reihe VCS2000 erzeugen durch Farb- und Monochrom-CMOS-Sensoren mit bis zu 24 Megapixel Auflösung hochwertige Daten für industrielle Bildverarbeitungsprozesse. Für unterschiedliche Vision-Aufgaben und Bildanalysefunktionen steht ein breites Portfolio aus etablierten Sony-Sensoren mit 3,45-µm- und 2,74-µm-Pixelraster zur Auswahl. Die Kameras eignen sich mit hohen Bildraten und der 2,5 GBit/s schnellen Bilddatenübertragung sehr gut für automatisierte optische Prüfaufgaben und eine exakte Produktverfolgung.

Die Kameras unterstützen den etablierten internationalen Standard GigE Vision und sind in einem weiten Temperaturbereich einsetzbar. Der Objektivschutztubus mit thermisch gehärtetem Antireflexglas sichert die Unveränderlichkeit der Fokuslage und sorgt ohne weiteres Gehäuse für hohe Beständigkeit gegenüber Reinigungsmitteln und Handhabungseinflüssen.

Die hochauflösenden und durch das C-Mount-Anschlussgewinde universell nutzbaren Objektive der Serien VOS2000 und VOS3000 sind für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen ausgelegt. Der Fokus und die Festblende sind leicht einstellbar und lassen sich über Schrauben einfach arretieren. Ebenso verfügen die Objektive über eine Breitbandentspiegelung von 420 bis 1.050 nm, die auf die Multi-Color-LED-Beleuchtungen abgestimmt ist. Die Vibrations- und Schockfestigkeit bis 10 g ermöglicht zuverlässige Messungen für den sichtbaren und den nahen Infrarotbereich.

Verfügbar sind zwei Objektivserien, die als VOS2000 an die Bildsensoren bis zu einem Format von 2/3 Zoll (11 mm) und als VOS3000 für hohe Bildauflösungen bei einem Bildkreis bis zu 1,2 Zoll (19,3 mm) ausgelegt sind. Neben der breitbandigen Anti-Reflex-Beschichtung von VIS bis NIR verfügt die Serie VOS3000 für den großen Bildkreis über eine besondere Korrektur der chromatischen Aberration für den Spektralbereich bis 850 nm.

Die Multi-Color-LED-Beleuchtungen in den drei Ausführungen Balken- (VIB2000), Flächen- (VIP2000) und Ringbeleuchtung (VIR2000) erzeugen konstante Lichtverhältnisse für gleichbleibend qualitativ hochwertige Abbildungen. Die Beleuchtungen sorgen auch im spektral anpassbaren Pulsbetrieb für einen guten Kontrastunterschied zwischen dem Prüfmerkmal und seiner Umgebung.

Die Lichtfarbe einer Beleuchtungsbaugruppe kann objektbezogen farb- und helligkeitsspezifisch eingestellt werden. Durch die Mischung der einzelnen Farbkanäle lässt sich spektral lückenloses weißes Licht erzeugen. Mit der direkten Integration der Leistungselektronik in die Beleuchtungsbaugruppe wird eine hohe Helligkeit erreicht, die für das sichere Einfrieren von hochdynamischen Bewegungen notwendig ist. Die volle Integration in Ethercat ermöglicht die individuelle Einstellung der Lichtfarbe und der Helligkeit sowie die Triggerung für jedes einzelne Prüfobjekt. Durch den gesteuerten Blitzbetrieb reduzieren sich zudem die Netzteilleistung und der erforderliche Kühlaufwand, es sinkt der Energieverbrauch der Beleuchtung.

Die Vision Unit Illuminated (VUI) ist eine kompakte Einheit aus Kamera, Beleuchtung und fokussierbarer Optik mit Liquid-Lens-Technologie. Sie eignet sich durch die Fokusanpassung zur Laufzeit insbesondere bei veränderlichen Bauteilhöhen wie in Logistikanwendungen. Der Anschluss der VUI ist seitlich orientiert und ermöglicht die Montage mit geringer Bautiefe in der optischen Achse, wobei große Montageflächen eine gute Wärmeableitung sicherstellen.

Zur Bildaufnahme steuert die SPS über Ethercat alle Einstellungen der einzelnen Funktionskomponenten (Kamera, Beleuchtung, Objektiv) zur Laufzeit und synchronisiert zu allen Prozessen in der Applikation.

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG  

https://www.beckhoff.com

<ul><li>Wie KI-Tools wie Chat GPT das Qualitätsmanagement verändern</li><li>Der Geschäftsführer der Alb Fils Kliniken gestaltet im Team Prozesse und Klinikneubau</li><li>SPECIAL: Bildverarbeitung und KI</li></ul>

Ausgabenartikel

Mit Beckhoff Vision wird die industrielle Bildverarbeitung zum integralen Bestandteil der Maschinen- und Anlagensteuerung.

Hauptartikel

Qualitätssicherung | Hardware für Bildverarbeitung

Bernd Stöber ist Senior Produktmanager Vision bei Beckhoff Automation

<a href="mailto:info@beckhoff.com">info@beckhoff.com</a>