Bildverarbeitung werden. Die Windreibung erzeugt ein Wärmegefälle entlang der Rotorblätter, das sich zu den Blattspitzen hin verstärkt. Mit Mikrobolometer- Detektoren lässt sich die Bewegung eines Objekts nicht effektiv einfangen, um die tatsächlichen Temperaturen präzise zu erfassen und zu messen (Bild 8 und 9). Bild 7: Kompakter Heizlüfter aufgenommen mit einer Photonenkamera (66 µs Integrationszeit) links und einer Mikrobolometer-Kamera (8 ms Zeitkonstante) rechts Bild 8: Stop-Motion-Aufnahme von Hubschrauberrotoren mit einer Photonenkamera eingefangen und dadurch sowohl eine präzise Messung der Schaufeloberfläche als auch der Heizspiralen möglich wurde. Bei der ungekühlten Kamera bewegen sich die Bild 9: Unscharfe Aufnahme von Hubschrauberrotoren mit einer Mikrobolometer-Kamera Schaufeln dagegen zu schnell, um erfasst zu werden. Damit würden Temperaturmessungen bei diesen Spulen zu niedrig ausfallen, weil sie von den sich drehenden Schaufeln abgeblockt werden. Ein letztes Beispiel desselben Problems kann anhand einer Messung der thermischen Effekte sich drehender Hubschrauberrotoren aufgezeigt Das richtige Werkzeug für jede Anwendung Wie man sieht, kommt es entscheidend darauf an, stets den richtigen Thermaldetektor zu verwenden. Wählt man einen Detektor mit einer langsamen Reaktionszeit und führt dann Messungen mit einer hohen Bildrate durch, erhält man möglicherweise unbrauchbare Daten. Grundsätzlich können Mikrobolometer für Bildraten bis zu 50 fps verwendet werden. Für Tests mit schnellen thermischen Transienten oder einer hohen erforderlichen Bildrate ist es in der Regel am besten, eine leistungsfähigere gekühlte Photonenkamera zu verwenden. Falls es nicht auf eine hohe Bildrate ankommt, kann eine ungekühlte Mikrobolometer-Kamera kostengünstiger sein. Die dargestellten Bilder zeigen eventuell nicht die tatsächliche Auflösung der Kamera. Alle Bilder dienen nur zur Veranschaulichung. • FLIR Systems GmbH www.flir.com www.irtraining.eu Bild 10: Gekühlt oder ungekühlt – es gibt für jede Anforderung die richtige Wärmebildkamera 22 PC & Industrie 11/2016
Bildverarbeitung Und immer wieder Bildverarbeitung Neue und alte Anforderungen an die Bildverarbeitung , Bild 1: Screenshot der EyeVision Software mit Punktewolke einer 3D Pin-Stecker-Vermessung Autorin: Klara Steinschneider, EVT Eye Vision Technology GmbH Wenn es tatsächlich etwas gibt, das multitaskingfähig ist, dann sind es Bildverarbeitungssysteme: Sie prüfen, führen Maschinen, steuern Abläufe, identifizieren Bauteile, lesen Codes und liefern wertvolle Daten zur Optimierung der Produktion – und dies bei Bedarf auch alles gleichzeitig. Seit bereits einigen Jahren, wenn nicht schon einem Jahrzehnt, haben sich die Anwendungsbereiche von Bildverarbeitungssystemen stark ausgeweitet. Zum einen werden die Industriekameras, sowie die Smart Cameras immer schneller, robuster und vor allem hochauflösender und auch 3D-Sensoren sind in ihrer Entwicklung bereits soweit, dass sie den anfänglichen Kinderkrankheiten entwachsen sind. Zum anderen hat sich auch die Bildverarbeitungssoftware stetig weiterentwickelt, sodass sie jetzt die Anwender besser unterstützen kann. War es vor einigen Jahren nur speziellen Programmierern möglich, Prüfprogramme zu erstellen, können heute mithilfe der Bildverarbeitungssoftware auch Nutzer ohne Kenntnis von Programmiersprachen, visuell ein Bildverarbeitungssystem an die jeweilige Aufgabenstellung anpassen. Durch drag-and-drop- oder auch anderer intuitiver selbsterklärender Softwarefunk tionen lassen sich einfache Bausteine zu einem komplexen Gesamtablauf verbinden. Dies ist ein bedeutender Fortschritt, denn alle Bildverarbeitungssysteme, egal ob intelligente Kamera oder PCbasiertes System, arbeiten mit Software. Diese variieren von einem einfachen Schnittstellentreiber, der Bilddaten erfasst, bis hin zur Verwendung in einer komplexen Mustererkennungsanwendung. Richtige Hard- und Softwareauswahl Bild 2: Camera Viewer mit 3D Pin-Stecker-Vermessung Die richtige Hard- und Softwareauswahl spielt bei der Bildverarbeitung eine maßgebliche Rolle. Dabei sind vor allem die Anforderungen der Produktionsbetriebe gestiegen und haben viel zur Entwicklung beigetragen. Allerdings werden sich manche bestehende must-haves in der Bildverarbeitung nie verändern. Nach wie vor steht die visuelle Fehlererkennung im Mittelpunkt. Der Kunde fordert damals wie heute fehlerfreie Ware in bester Qualität. Wo früher noch das menschliche Auge eingesetzt wurde, um Fehler zu erkennen, ist jetzt meist eine Bildverarbeitungslösung im Einsatz. Sie ist schneller als der Mensch und arbeitet immer mit gleicher Qualität. Neue Technologien, bessere Optiken und eine immer höher werdende Auflösung der Industriekameras ermöglichen eine immer bessere Fehlererkennung. Aus den Neuerungen generieren sich wieder neue Anforderungen, die die Entwicklung immer weiter vorantreiben. PC & Industrie 11/2016 23
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