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Bildverarbeitung Das scharfe Auge der Automatisierung

| Autor: Jan Vollmuth

Bildverarbeitung hat sich in der Automatisierung längst etabliert, nun erobert sie neue Einsatzbereiche. Immer kleinere, leistungsstärkere Systeme helfen ihr dabei.

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(Bild: gemeinfrei / CC0)

Was haben Schienen der Londoner U-Bahn, Baumstämme in einem Sägewerk und Zuckerrüben auf einem Acker gemeinsam? Sie alle werden mithilfe von industriellen Bildverarbeitungssystemen überwacht und kontrolliert – um das Schienennetz sicherer zu machen, die Holzqualität sekundenschnell festzustellen und Schädlingsbefall bei Rüben frühzeitig zu erkennen.

Dies sind nur einige Beispiele von vielen für Anwendungen, die Bildverarbeitungssysteme einsetzen. Diese Systeme tragen dazu bei, die Qualität von Produkten oder Prozessen zu verbessern, deren Zuverlässigkeit zu erhöhen sowie Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu steigern. Eigenschaften, die zunehmend nicht nur in der industriellen Fertigung gefragt sind, sondern auch in nicht-industriellen Einsatzfeldern.

Seit Jahren im Aufwärtstrend

Kein Wunder, dass die europäische Bildverarbeitungsindus­trie seit Jahren einem stabilen Aufwärtstrend folgt: Laut den Ergebnissen der VDMA Auftragseingangs- und Umsatzstatistik wuchs die europäische Bildverarbeitungsindustrie 2016 um 10 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Auch der Auftragseingang legte gegen Jahresende nochmals deutlich zu. „Bildverarbeitung liegt im Trend. Das Wachstum setzt sich fort“, sagte Dr. Olaf Munkelt, Vorsitzender des Vorstandes VDMA Industrielle Bildverarbeitung, Mitte Februar 2017 anlässlich der Veröffentlichung der Branchenzahlen. So habe sich der Branchenumsatz in den Jahren 2005 bis 2015 verdoppelt. Alleine die deutsche Bildverarbeitungsindustrie erzielte im Jahr 2016 nach ersten Schätzungen einen neuen Rekordumsatz von 2,3 Milliarden Euro (plus 11 Prozent), so Munkelt.

Worauf lässt sich dieser Boom zurückführen? „Viele Zukunftsvisionen wie beispielsweise die Fabrik oder das Auto der Zukunft sind nur mit der Schlüsseltechnologie Bildverarbeitung realisierbar. Und neue Trends wie Embedded Vision eröffnen weitere Anwendungsfelder“, meint Munkelt. Maschinen und Roboter würden zum Beispiel mit Hilfe von Bildverarbeitungssystemen das Sehen lernen – und damit neben den klassischen Industriezweigen auch ganz neue Branchen erobern. „Kreative Einsatzmöglichkeiten gibt es jedes Jahr aufs Neue: ob Lebensmittelerkennung ohne Barcode im Supermarkt oder Garnelensortierung auf dem Fischkutter – die Bildverarbeitung erweist sich als echter Alleskönner und hat längst unseren Alltag erobert.“

Immer kleiner, immer leistungsstärker

Unter technologischen Gesichtspunkten beobachtet der VDMA verschiedene Trends:

  • 3D – Bildverarbeitung wird dreidimensional: von der genauen räumlichen Überprüfung von Kleberaupen oder Schweißnähten über das automatisierte Greifen von ungeordneten Teilen in Kisten bis hin zur berührungslosen Präzisionsvermessung von Blechformteilen im Fertigungstakt.
  • Leistung – durch höhere Auflösungen der Kameras, ständig steigende Prozessorleistung sowie Mehrkernprozessortechnologie, hochentwickelte Software und standardisierte Schnittstellen steigt die Leistungsfähigkeit von Bildverarbeitungssystemen rapide an – bei vergleichbaren Kosten.
  • Farbe – Farberkennung hat sich zu einer Standardaufgabe entwickelt, für die zahlreiche Lösungen im Angebot sind.
  • Benutzerfreundlichkeit – intuitive Konfigurationsmöglichkeiten und ergonomische Softwareoberflächen ermöglichen Systemanpassungen ohne größere Vorkenntnisse.
  • Embedded Vision – komplette Systeme finden zunehmend in einem sehr kleinen Gehäuse Platz. Solche intelligenten Kameras und Vision-Sensoren lassen sich an Stellen integrieren, in denen wenig Raum zur Verfügung steht.
  • Hyperspectral Imaging – Hyperspektrale Kameras oder Sensoren nehmen von einer Szene mehrere Bilder in verschiedenen Wellenlängenbereichen auf. Miteinander kombiniert liefern diese Bilder zusätzliche Informationen.

VDMA-Mitglied Framos sieht in seiner aktuellen Marktstudie „Bildverarbeitung als Auge der Automatisierung im Mittelstand angekommen.“ Zukunftsthemen wie Industrie 4.0, der Wunsch nach intelligenten Verkehrssystemen oder neuen medizinischen Diagnoseapparaten würden den Bedarf an Bildverarbeitungslösung weiter vorantreiben.

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Über den Autor

 Jan Vollmuth

Jan Vollmuth

Redakteur, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht