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27.04.2015

BV-System mit Software von Impuls Imaging vemisst LED-Beleuchtungen

Abweichungen werden sofort erkannt

BV-System mit Software (Foto: Impuls Imaging)

Die Auswahl einer geeigneten und hochwertigen Beleuchtung ist ausschlaggebend für Bildaufnahme und Bildauswertung. Eine Kamera sieht nicht ein Objekt an sich, sondern immer nur eine Reflexion des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts. Mit der Lichtquelle beginnt die Bildverarbeitung. Daher ist es wichtig, die Beleuchtung möglichst gut zu kontrollieren, um bei der Aufnahme und Auswertung von bekannten und konstanten Bedingungen ausgehen zu können. Eine Beleuchtung mit definierter und dokumentierter Qualität in Bezug auf Helligkeits-Konstanz und -Homogenität sorgt für eine gleichbleibend gute Bildaufnahme und eine einfachere und robustere Auswertung. Das Ergebnis sind weniger anfällige Machine-Vision-Systeme, die oftmals jahrelang ohne jegliche Beanstandung laufen.

Thomas Büchner, Geschäftsführer der Büchner Lichtsysteme GmbH, Welden, hat dies erkannt und zusammen mit Impuls Imaging, Türkheim, ein Bildverarbeitungssystem zur Vermessung seiner LED-Beleuchtungen implementiert. Jedes von Büchner produzierte Beleuchtungsmodul wird mit der Software nVision der Impuls Imaging GmbH vermessen. Die Ergebnisse werden protokolliert, archiviert und dem Anwender in einem Datenblatt mitgeteilt.

Die individuelle Qualität eines jeden Beleuchtungsmoduls ist damit dokumentiert und nachverfolgbar. Die Software ist laut Hersteller einfach programmierbar und bietet eine große Anzahl von Bildverarbeitungsfunktionen. Dazu Martin Gegenheimer, Entwicklungsleiter bei Impuls Imaging: "Durch die einfache grafische Programmierung können unsere Kunden sich der Bildverarbeitung schnell und einfach nähern und in einem Nachmittag auch komplexe Aufgaben lösen. Spezielles Know-how in der Bildverarbeitung wird kaum benötigt, sondern durch die Arbeit mit nVision spielerisch aufgebaut."

Die Helligkeitsverteilung einer Flächenbeleuchtung ist ein Qualitätskriterium. Ideal wäre es, wenn die Helligkeit der beleuchteten Fläche an allen Stellen gleich ist. In der Praxis gibt es jedoch immer ein Helligkeitsmaximum in der Mitte und einen Helligkeitsabfall nach außen. Mit einem Kamerasystem wird dieser Helligkeitsabfall gemessen, mit der Software visualisiert und quantifiziert.

Die Software ermittelt beispielsweise bei einem Ringlicht automatisch das Zentrum des Beleuchtungs-Spots sowie die Flächenanteile verschiedener Helligkeitsbereiche. Ein Fadenkreuz mit konzentrischen Kreisen wird dem Zentrum der Beleuchtung größenrichtig überlagert, sodass eine schnelle visuelle Abschätzung der Beleuchtungskonstanz möglich ist. Außerdem werden die Flächenanteile der verschiedenen Helligkeitsstufen gemessen und als farbcodierte Zahlenwerte dem Bild überlagert. Dieses Bild wird als Dokumentation der gefertigten Beleuchtung beigefügt und für spätere Nachweise der Qualität archiviert.

Die Auswertung erfolgt live im Takt der Kamera, ebenso werden Darstellung und Berechnung ständig im Takt der Kameraaufnahme aktualisiert. Wenn die Lichtquelle richtig positioniert ist, wird die Messung auf Knopfdruck gespeichert.

Die Software wird grafisch nach dem Datenfluss-Prinzip programmiert. Rechtecke symbolisieren die Algorithmen bzw. Arbeitsschritte, die Verbindungen zwischen ihnen stellen den Datenfluss dar. "Dieses Prinzip der Programmierung ist einfach verständlich und unterscheidet sich grundlegend von der Programmierung mit einer Bildverarbeitungs-Bibliothek. Vorschaubilder in den einzelnen Knoten helfen dem Anwender beim Verständnis seiner Anwendung", sagt Peter Schregle, Geschäftsführer von Impuls Imaging.

Büchner Lichtsysteme produziert auch LED-Beleuchtungen, bei denen Weiß aus den Primärfarben Rot, Grün und Blau zusammengemischt wird. Zusätzlich zu der Anforderung an die Homogenität der Helligkeit wird hier noch die Anforderung an die Homogenität der Farbverteilung gestellt. Mit der Software kann vollautomatisch ein eventueller Farbstich gemessen werden, und zwar auf der gesamten Beleuchtungsfläche.

Die Ausstattung der Messplätze mit dem auf nVision basierenden Bildverarbeitungssystem führt nach Firmenangaben zu einer gleichbleibend hohen Qualität der Beleuchtungsmodule. Die grafische und farbliche Visualisierung macht Probleme auf einen Blick erkennbar, und die numerische Auswertung sorgt für eine quantitative Erhebung der Qualität und für Vergleichbarkeit. Der seltene Fall, dass einmal eine Beleuchtung in der Qualität abweicht, wird sofort erkannt, und die Leuchte kann nachgebessert und die Messung wiederholt werden.

Impuls Imaging GmbH
www.impuls-imaging.com
Control, Halle 1, Stand 1602

Unternehmensinformation

di-soric Imaging GmbH & Co. KG

Schlingener Str. 4
DE 86842 Türkheim
Tel.: 08245 7749-600
Fax: 08245 7749-601

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