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Die Entwicklung und Integration eines leistungsfähiges Bildverarbeitungssystems, das perfekt auf die vorliegende Aufgabe zugeschnittenen ist, kann ein komplexes Unterfangen sein, das oft umfangreiches Hardware- und Software-Know-how erfordert, weiß Carsten Strampe, Geschäftsführer des Friedberger Bildverarbeitungsunternehmens Imago: „Anwender stehen bei der Auswahl und Integration von Bildverarbeitungssystemen häufig vor großen Herausforderungen, denn die Integration dieser Technologie erfordert in der Regel das Zusammenfügen verschiedener Hard- und Softwarekomponenten wie Sensoren, Kameras, Beleuchtungen, einer den Anforderungen angepassten Verarbeitungseinheit und mehrerer Programme einschließlich der Bildverarbeitungssoftware.“
Mögliche Probleme ergeben sich oft bezüglich der Kompatibilität der Komponenten, wenn komplexe Verkabelungen erforderlich werden oder auch bei der Verwaltung des Gesamtsystems. Darüber hinaus muss die Anwendungssoftware auf die spezifische Aufgabe und die HMI-Anforderungen zugeschnitten werden, was zeitaufwändig und fehleranfällig sein kann. Zudem muss die Anwendungssoftware in heutigen Serienmaschinen flexibel und offen sein, um Kunden- und Marktanforderungen zu erfüllen.
Starkes Duo in einer Lösung
Um diesen steinigen Weg zum finalen Bildverarbeitungssystem zu vereinfachen, hat sich Imago mit dem Softwarespezialisten Mvtec zusammengetan und eine Komplettlösung entwickelt, die alle wesentlichen Komponenten für ein robustes Vision-System enthält. Die vollständig integrierte Lösung umfasst als Hardware die Vision Box Touch von Imago und die Bildverarbeitungssoftware Merlic von Mvtec.
Imago Vision Box Touch
Die Imago Vision Box Touch ist ein kompakter Bildverarbeitungscomputer integriert in einen Touchscreen für die industrielle Automatisierung. Die Box vereint Rechenleistung, leistungsstarke Bildverarbeitung für Echtzeit-Anwendungen und eine leicht verständliche Bedienoberfläche in einem kompakten Gehäuse. Die intuitive Touchscreen-Oberfläche ermöglicht dabei eine einfache Steuerung von Vision-Projekten.
„Die integrierten Schnittstellen für Kamera, Beleuchtung und Automatisierung machen die Vision Box Touch zu einer vielseitigen Lösung“, betont Imago-Geschäftsführer Strampe. „Durch den hohen Integrationsgrad wird zudem kein zusätzlicher Schaltschrank benötigt. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit eignet sich die Vision Box Touch für zahlreiche Bildverarbeitungsaufgaben in unterschiedlichen Branchen.“
Machine-Vision-Software Merlic
Auf dieser leistungsfähigen Hardware-Basis setzt die Machine-Vision-Software Mvtec Merlic auf. „Sie bietet umfassende Features für die einfache Entwicklung und Bereitstellung von Bildverarbeitungsanwendungen“, erläutert Ulf Schulmeyer, Product Manager Merlic bei Mvtec. „Diese Easy-to-use-Software enthält alle erforderlichen Werkzeuge für die Bildaufnahme, die Bildverarbeitung und das HMI-Design. Merlic unterstützt außerdem eine nahtlose Integration von Deep-Learning-Algorithmen, wodurch anspruchsvolle Bildverarbeitungsaufgaben effizient gelöst werden können.“ Dank der benutzerfreundlichen Oberfläche und des grafischen Programmieransatzes können laut Schulmeyer selbst komplexe Anwendungen erstellt werden, ohne eine einzige Zeile Programm-Code zu schreiben.
Zielkunden Serienmaschinenbauer
Die Kombination aus Vision Box Touch und Merlic eignet sich besonders für Serienmaschinenbauer, die Wert auf kurze Entwicklungszeiten legen und bereits mit Smart-Kameras vertraut sind. Sie erhalten mehr Freiheitsgrade für die Bildverarbeitung und sparen zudem den oft knappen Platz im Schaltschrank. In Bezug auf die Leistungsfähigkeit verfügt das System bei Bedarf noch über Reserven: Wachsen die Kundenanforderungen, so bietet insbesondere Merlic auf Basis der weltweit etablierten Halcon-Bibliothek von Mvtec viele Freiheitsgrade für mögliche Weiterentwicklungen.
Strampe: „Bringt man die umfangreichen Hard- und Software-Erfahrungen von Imago und Mvtec rund um die Bildverarbeitung mit den Ideen der Maschinenbauer zusammen, so ergibt sich daraus ein erheblicher Mehrwert gegenüber der Verwendung von Standard-Bildverarbeitungskomponenten. Die Kombination aus Vision Box Touch und Mvtec Merlic erlaubt spezifische Anpassungen dieses Bildverarbeitungssystems an die individuellen Wünsche von Serienmaschinenbauern. Die Kombination aus Vision Box Touch und Merlic beendet somit in vielen Einsatzfällen das bisher langwierige Bildverarbeitungs-Puzzle für den Anwender.“
Praxisbeispiel: Zählen mit Deep Learning
Die Möglichkeiten des Duos aus Vision Box Touch und Merlic veranschaulicht ein Beispiel: Will man die Leistung einer Maschine am Ausgang automatisch zählen, benötigt man eine in Bezug auf Geschwindigkeit und Auflösung geeignete Kamera mit einer passenden Beleuchtung, um Bilder der gefertigten Teile aufzunehmen. Die Vision Box Touch wird in der Nähe der ausgewählten Kameraposition installiert, damit der Benutzer bequem Livebilder sehen und die Anwendung mit dem Merlic-HMI bedienen kann.
Merlic verarbeitet dann die aufgenommenen Bilder und nutzt dafür moderne Zählalgorithmen. Dabei ist es besonders bemerkenswert, dass die Software nur wenige Objekte „lernen“ muss, um diese dann zählen zu können. „Die Bildverarbeitung ist bereits so flexibel angelegt, dass sie selbst unterschiedlichste Produkte zählen kann, die von einer Maschine ausgegeben werden könnten. Zudem ermöglicht Merlic die Definition verschiedener Benutzerebenen, beispielsweise für den Servicetechniker und den Bediener“, unterstreicht Schulmeyer.
In Anwendungen, bei denen ein Sensor die Kameraaufnahme und Beleuchtung auslösen muss, kommt der in der Vision Box Touch integrierte Real Time Communication Controller (RTCC) zum Einsatz, so Strampe: „Dieser verarbeitet logisch verknüpfte Eingangssignale in Echtzeit zu Ausgangssignalen. So kann beispielsweise aus einem Lichtschrankensignal mikrosekundengenau das Signal für die Kameraaufnahme und die Blitzbeleuchtung erzeugt werden.“
Imago Technologies GmbH
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