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30.10.2012

OCR/OCV-Schrifterkennung mit 3D-System Pulsar

Zahlen und Buchstaben erkennen

OCR/OCV-Schrifterkennung mit 3D-System Pulsar

Im Automotive-Bereich müssen in Metall geprägte bzw. gestanzte Zahlen- und Buchstabenkombinationen beispielsweise auf Motoren und Fahrgestellteilen dreidimensional erkannt werden. Dies wird zur Typerkennung, Sortierung oder Überprüfung der korrekten Kennzeichnung eines Bauteils eingesetzt.

Bisher wurde diese Aufgabe meist mithilfe von 2D-Kameras und filigran angeordneter Beleuchtung gelöst. Dabei führten Varianzen in der Teilepositionierung sowie in der Form und Textur der Oberfläche regelmäßig zu hohen Fehlerkennungen und Pseudofehlerraten. Bisherige dreidimensionale Ansätze arbeiteten mit Spiegeltechnik und Kameras oder Lasertriangulationssensoren. Alle diese Ansätze sind jedoch aufwendig und störanfällig. Aufgrund der geforderten immer höheren Lesesicherheit und Lesegeschwindigkeit kommen diese Ansätze nur bedingt oder gar nicht für einen Einsatz infrage.

Dafür hat die SAC Sirius Advanced Cybernetics GmbH, Karlsruhe, das 3D-System Pulsar entwickelt. Damit lassen sich verschiedene Bauteile berührungslos in allen drei Raumdimensionen vermessen sowie erhöhte oder vertiefte Zahlen- und Buchstabenkombinationen erfassen und interpretieren.

Das Verfahren basiert auf dem Prinzip der Streifenlichttopometrie und ermittelt über intelligente Auswertealgorithmen sowohl die exakten 3D-Daten als auch die Textur und die Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile. Die Standardlösung ist laut Hersteller wegen des Einsatzes nur einer Kamera raumsparend und robust. Durch die Unterbringung in einem speziellen Schutzgehäuse – optional mit Kühlung – lässt sich das System auch unter schwierigen Produktionsbedingungen einsetzen.

Das System vereint 2D- und 3D-Messverfahren in sich. Den Kern bildet ein LED-basierter Musterprojektor. Die Bildsequenzen der vom Projektor kodierten Lichtmuster werden von einer hochauflösenden, digitalen Spezialkamera erfasst. Hierfür ist ein Stillstand des Prüflings von lediglich 0,3 Sekunden Dauer notwendig. Störeinflüsse wie Bildrauschen, Reflexe oder auch durch die Optik bedingte Bildverzeichnungen werden bei der vollautomatisch ablaufenden Bildvorverarbeitung bereits während des Bildeinzugs minimiert beziehungsweise korrigiert. Nach der dreidimensionalen Erfassung der Schrift nimmt der intuitiv konfigurierbare Bildverarbeitungsinterpreter Coake in Kombination mit dem Zusatzmodul Bookworm die eigentliche Schrifterkennung vor. Hierfür werden die von der Kamera erfassten Zeichen mit den vorher eingelernten Schriftzeichen verglichen, ausgewertet und die gelesenen Daten an das übergeordnete Steuerungssystem übermittelt.

Für ein optimales Leseergebnis (Lesesicherheit von 99,9 Prozent) ist nach Herstellerangaben bei einem Blickfeld von 200 Millimetern eine Prägetiefe von 0,5 Millimetern ausreichend, was 0,25 Prozent des Blickfelds entspricht. Die Schriftart sollte idealerweise eine maschinenlesbare sein: OCR-A-, OCR-B- oder FE-Schrift. Es kann darüber hinaus auch jede Sonderschriftart individuell eingelernt werden.

Neben der dreidimensionalen Darstellung der Schriftzeichen liefert das System auch ein hochauflösendes Texturbild, ein echtes Abbild der Oberfläche. Dadurch können Störfaktoren wie beispielsweise Schmutz oder Rost erkannt und gegebenenfalls bei der Auswertung berücksichtigt werden. Dies stellt gerade bei metallischen und rauen Oberflächen einen großen Vorteil gegenüber zweidimensionalen Messverfahren dar.

Weiterhin ist es dem Bedienpersonal möglich, nicht eindeutig oder gar nicht erkannte Zeichen manuell zu korrigieren (etwa bei den oft nicht eindeutig zu unterscheidenden Ziffern 6 und 8), nachdem das System darauf hingewiesen hat. Dies soll die Pseudofehlerrate verringern und die Effizienz der Produktion erhöhen.

Das 3D-System eignet sich auch für die Vermessung elektronischer Bauteile oder Steckerpins. Es ist dabei als Offline- oder Inline-System einsetzbar.

SAC Sirius Advanced Cybernetics GmbH
www.sac-vision.de

Unternehmensinformation

SAC GmbH Sirius Advanced Cybernetics

An der RaumFabrik 33b
DE 76227 Karlsruhe
Tel.: 0721 60543-000
Fax: 0721 60543-200

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