Grundlagen

Komponenten eines industriellen Bildverarbeitungsystems

Je nach Einsatzumfeld wählen wir die optimale Konfiguration von passenden Kameras, Optiken, Beleuchtungen als auch Bildverarbeitungsrechnern für Sie aus:  

 

Flächenkamera

Sind mit einem 2D-Kamera Chip ausgestattet (monochrom oder Farbe) und erreichen Frameraten bis über 100 Hz. Vor allem für die Untersuchung ruhender und langsam bewegter Objekte geeignet – einfach zu konfigurieren und  kostengünstig.

Kleine quadratische Flächenkamera der Basler Ace Serie.

Flächenkamera mit geringem Formfaktor (29×29 mm): Basler ace Serie.

 

Zeilenkamera

Sind mit einem 1D-Kamerachip ausgestattet (monochrom oder Farbe) und erreichen Zeilenfrequenzen bis über 70 kHz. Durch diese hohen Frequenzen vor allem für Anwendungsbereiche geeignet, in denen schnell bewegte Objekte untersucht werden sollen oder wenn Endlosmaterial vorliegt.  Breite Bahnen können auch mit mehreren Zeilenkameras nebeneinander im Synchronbetrieb abgedeckt werden. Meist wird der Aufnahmetakt der Bildzeilen durch einen Sensor (Drehgeber) vorgegeben.

Kompakte Zeilenkamera: Basler racer Serie.

 

Optik

Je nach Aufgabenstellung setzen wir Normal- , Zoom-, Makro- oder telezentrische Objektive ein. Für bestimmte Beleuchtungsszenarien werden diese durch Filter ergänzt (Polarisation, Bandpass). Die empfindliche Optik und Kamera-Hardware können in rauer Umgebung durch speziell angepasste Gehäuse geschützt werden.

Kameragehäuse mit Schutzart IP67 und Zubehör wie Windvorhang, Wasserkühlung oder Heizung: AutoVimation Salamander.

 

 

Beleuchtung

In Abhängigkeit von Objektgröße, Materialeigenschaften aber auch Umfeld kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Beleuchtungsmethoden zum Einsatz: 

  • Diffuse Dombeleuchtung zur schattenfreien Ausleuchtung bei 3D Objekten.
  • Flächenleuchten mit HF-Röhren zur Beleuchtung sehr großer Flächen.
  • Stroboskop-Blitzbeleuchtung bei sich schnell bewegenden Objekten.
  • Faseroptiken zur Ausleuchtung bei engen Platzverhältnissen.
  • High-Power-LED-Leuchten in verschiedenen Geometrien und Spektralfarben als Allround-Beleuchtung (Auch geeignet bei Fremdlichteinflüssen). 

Diffuse Dombeleuchtung (indirekte „cloudy day illumination“):  Advanced Illumination DL 097

 

High-Power LED Lichtleisten („bar light“) variabler Länge: Advanced Illumination LL174

 

Bildverarbeitungsrechner

Neben Server-PC-Systemen und Industrie-PCs (IPCs) werden auch “Intelligente Kameras” (Smart Cameras, Embedded Systeme) eingesetzt.

Die klassische Smartkamera bietet sich bei Einzelprüfaufgaben im Industrieumfeld an. Bei komplexeren Prüfständen, die den Einsatz von mehr als einer Kamera erfordern, kommt ein Industrie-PC oder Embedded Rechner mit mehreren Kameraschnittstellen (GigE Vision, USB3 Vision, CameraLink) zum Einsatz. Mehr zu unseren Embedded Vision Systemen.

Smart Camera Serie Matrox Iris GTR mit Schutzart IP67 und direkten Schnittstellen zu SPS-Steuerungen.

 

Bild eines Matrox 4-sight EV6 Embedded PCs

Lüfterloser Embedded Rechner Matrox 4Sight EV6, direkter Anschluss von bis zu 8 Industriekameras.

Steuerungsanbindung

Wichtig bei der Integration in automatisierte Industrieanlagen ist die nahtlose Anbindung an SPS-Steuerungen und Prozessleitsysteme. Die Kommunikation mit unseren Vision Systemen kann über Industrie- und Labor-Standards oder über kundenspezifische Protokolle erfolgen. Mögliche Schnittstellen sind: Digital-I/O, Seriell, Ethernet, Profibus- oder Profinet-Standard, OPC oder direkte Datenbankzugriffe (SQL Server, Oracle, etc.).