Die Komponenten eines Vision Systems
Vision Systeme sorgen für effiziente Qualitätskontrolle. Sie ermöglichen Robotern das Sehen, werden in der Medizintechnik eingesetzt, in der Logistik und in intelligenten Verkehrssystemen. Ein Bildverarbeitungssystem ist dabei mehr als nur eine Kamera. Erst mit den passenden Komponenten wie Beleuchtung, Objektiv, weiterer kompatibler Hardware sowie einfach zu integrierender Software wird daraus ein zuverlässiges Vision System.
Die Hardware-Komponenten eines Bildverarbeitungssystems
In unserem Webinar gibt Produktmanagerin Xenia Zarick Tipps, worauf es bei der Auswahl von Hardware-Komponenten ankommt:
Beleuchtung
Objektive
Daten- und Triggerkabel
Schnittstellengeräte wie Framegrabber oder PC-Karten
Peripheriegeräte und mechanische Komponenten
Was ist ein Vision System?
Vision Systeme sind komplexe Gebilde, die mithilfe von aufeinander abgestimmter Hardware und Software Informationen an Maschinen und Roboter weitergeben und diese dadurch auch steuern können. Da jede Anwendung andere Anforderungen stellt, ist es wichtig, bei der Zusammenstellung Ihres Bildverarbeitungssystems Ihre Zielsetzung genau zu definieren.
Die richtige Kamera finden
Die Anforderungen an jedes Vision System sind individuell, daher ist es wichtig, die richtige Kamera für die jeweilige Anwendung auszuwählen. Das Basler Portfolio bietet eine große Auswahl an Industriekameras, darunter Flächenkameras, Zeilenkameras und 3D-Kameras.
Die meisten Kameras sind erhältlich als monochrome oder Farbkameras. Monochrome Kameras erfassen Objekte nur in Graustufen und sind für viele Anwendungen ausreichend, da sie in Kombination mit der richtigen Lichtquelle binäre farbliche Unterschiede darstellen können. Farbkameras hingegen sind sinnvoll, wenn verschiedene Farben erfasst und verglichen werden müssen.
Neben dem Kameratyp spielen auch der Sensor und das Objektiv eine wichtige Rolle für die Bildqualität.
Objektive für optimale Abbildungsqualität
Um ein scharfes Bild zu erhalten, benötigen Sie ein zu Ihrer Kamera passendes Objektiv. Die verschiedenen Modelle unterscheiden sich nicht nur in ihrer Auflösung, Brennweite und Größe, sondern auch in ihrer Bauart. Um Ihnen bei der Auswahl zu helfen und zu zeigen, worauf es bei der Objektivwahl ankommt, haben wir in diesem Artikel die wichtigsten Punkte zusammengefasst: So finden Sie das passende Objektiv zu Ihrer Kamera
Beleuchtung für ideale Lichtverhältnisse
Eine gut gewählte Beleuchtung hat großen Einfluss auf die Darstellungsqualität und somit auf die Leistungsfähigkeit des Bildverarbeitungssystems. Bei der Wahl der richtigen Beleuchtung kommt es darauf an, welche Objektmerkmale Sie sichtbar machen möchten. Außerdem spielen die Eigenschaften des betrachteten Objektes eine Rolle:
Aus welchem Material besteht es?
Reflektiert oder absorbiert es das Licht?
Um welche Struktur, Geometrie und Farbe handelt es sich?
Weiterhin beeinflussen der Bewegungszustand sowie gegebene Lichtverhältnisse und der Abstand zum Objekt die Wahl der Beleuchtung. Weitere Informationen über Beleuchtung und ihre Rolle in einem Vision System finden Sie auch in unserem Artikel Beleuchtung in der Bildverarbeitung.
Das optimale Interface für stabile Datenübertragung
Wenn die Kamera Bilder erfasst hat, müssen diese Informationen an die nachgeschalteten Systeme übermittelt werden, um die Daten zu interpretieren und Maschinen entsprechend zu steuern. Das Interface, also die Bildverarbeitungs-Schnittstelle, ermöglicht genau diese Datenübertragung.
Je nach Anforderung eignen sich zum Beispiel GigE, 5GigE, CXP-12, USB 3.0, BCON for MIPI oder Camera Link. Welche Kriterien bei der Wahl der passenden Schnittstelle relevant sind und welche Vorteile die einzelnen Interfaces bieten, finden Sie in unserem detaillierten Schnittstellenvergleich.
Mithilfe des Basler Interface Advisor ermitteln Sie schnell und unkompliziert die für Ihre Anwendung optimale Schnittstelle.
Processing Hardware
Herkömmliche Computer haben für die Bildverarbeitung in der Industrie einige Nachteile. Sie sind oft nicht kompakt genug und benötigen zusätzliche Hardware und Software für die Bildverarbeitung. In der Industrie sind daher kompakte und einfache Lösungen gefragt, wie z. B.:
Intelligente Kameras: Diese Kameras haben den Computer bereits im Gehäuse integriert, wodurch sie platzsparend und einfach zu integrieren sind. Die Bildverarbeitungssoftware ist ebenfalls bereits integriert.
Embedded Computer: Diese Computer sind in eine Maschine oder ein System integriert und haben eine bestimmte Aufgabe, die sie ausführen. Dadurch sind sie besonders klein, aber auch nicht so leistungsstark.
Modulare Mikroprozessorsysteme: Diese spezialisierten Computer sind in verschiedene Baugruppen unterteilt und skalierbar. So können sie flexibel konfiguriert oder ausgetauscht werden, wenn z. B. ein leistungsstärkeres Modul benötigt wird.
Software für Bilderfassung, -verarbeitung und -analyse
Neben der Hardware benötigt ein Vision System auch eine adäquate Software. Die Software in der Bildverarbeitung legt fest, welche Aufgaben mit den Kamerabildern ausgeführt werden. Je nach Komplexität der Aufgabe kommen verschiedene Softwares zum Einsatz.
Für einfache Aufgaben können Anwender die Software häufig direkt programmieren und implementieren. Komplexere Aufgaben, wie z. B. eine vollautomatisierte Produktionsüberwachung, erfordern meist eine maßgeschneiderte Software-Lösung.
Basler bietet eine Vielzahl von Softwarelösungen für die Bildverarbeitung an, von unserer leistungsstarken pylon Software Suite, über Visual Applets für visuelle FPGA-Programmierung bis hin zu Software-Modulen für Robotik-Aufgaben.
Vision Systeme für alle Einsatzbereiche
Zum Einsatz kommen moderne Bildverarbeitungssysteme unter anderem in der Medizintechnik, Verkehrslenkung und -steuerung, in der Qualitätskontrolle, Logistik und im Retail-Bereich. Basler bietet für alle Anwendungen die passende Lösung, die wir bei Bedarf individuell auf Ihre Bedürfnisse zuschneiden.
In Industrieanlagen und Computer Vision Systemen müssen alle Komponenten absolut zuverlässig sein. Fällt ein im 24-Stunden-Betrieb eingesetztes System aus, weil minderwertige oder inkompatible Komponenten verwendet werden, kann dies schnell zu hohen Kosten führen.
Unsere Produkte für Ihr Vision System
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