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Carl Gerst ist verantwortlich für Entwicklung, Management und Marketing der Vision- und ID-Produkte von Cognex. Seit seinem Einstieg war er maßgeblich an der Entwicklung marktführender Produkte u. a. in den Bereichen industrielle Smartkameras, Barcode-Lesegeräte und Logistiklösungen beteiligt.

Bild: Cognex

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Carl Gerst Ohne Vision geht es nicht

12.11.2021

Bisher war die Umsetzung von Automatisierungsprojekten im Sinne der „intelligenten Fabrik“ hauptsächlich Unternehmen vorbehalten, die über entsprechende finanzielle Ressourcen oder Fachkräfte verfügen. Doch die neuesten technischen Entwicklungen in der Bildverarbeitung sind fundamental, um aus dem Zukunftsszenario eine greifbare Wirklichkeit für viele zu machen.

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Jüngste Innovationen in der Bildverarbeitung eröffnen Herstellern ein breites Spektrum an neuen Anwendungen und Möglichkeiten zur Effizienzverbesserung.

Deep Learning ist eine leistungsstarke Ergänzung zur traditionellen Bildverarbeitung, mit der zuvor unmögliche Anwendungen bewältigt werden können. Während die regelbasierte Bildverarbeitung bei hochpräzisen Anwendungen mit bekannten Variablen funktioniert, schafft es die Deep-Learning-basierte Bildverarbeitung, präzise und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, auch wenn die Regeln nicht so eindeutig oder vorhersehbar sind. Sie nutzt dazu einen KI-Algorithmus, der durch Beispiele lernt. Benutzer trainieren das System mit markierten Anwendungsbildern. Anhand dieses Feedbacks lernt das System, akzeptable Ergebnisse von inakzeptablen zu unterscheiden.

Unternehmen nutzen Deep Learning für komplexe Anwendungen wie kosmetische Inspektionen, bei denen die Bandbreite von „gut“ zu groß ist, um sie mit herkömmlicher Bildverarbeitung zu bewältigen. Und Deep Learning ist heute einfacher denn je zu implementieren. Einst nur als PC/Software-Lösung verfügbar, sind Deep-Learning-Tools jetzt auch in Smart-Kameras erhältlich, welche vielen Bedienern bereits vertraut sind.

Eine weitere Innovation ist die neueste Generation von 3D-Vision-Systemen, die Anwendungen bewältigen, welche bisher zu kostspielig oder schwierig umzusetzen waren. Die Bandbreite reicht dabei von der Höhenmessung von Oberflächenmerkmalen bis zu schnellen Inline-3D-Qualitätskontrollen.

Diese ersten Systeme ihrer Art verwenden speziell konzipierte 3D-Werkzeuge, welche Benutzer direkt auf einem 3D-Punktwolkenbild des Teils anwenden, anstatt auf einem repräsentativen 2D-Höhenprofil. Diese 3D-Bilder erhöhen die Genauigkeit der Ergebnisse und erweitern die Arten möglicher Inspektionen. Außerdem ist die 3D-Bildverarbeitung jetzt in einem Smart-Kamera-Format verfügbar, was die Anwendungsentwicklung vereinfacht.

Die dritte aktuelle Weiterentwicklung ist Edge Intelligence, ein leistungsstarkes Tool zur Steigerung der Anlageneffizienz. Jeden Tag erfassen Vision-Systeme Terabytes an Daten von Geräten, die überall in der Fertigung installiert sind. Edge Intelligence nutzt diese Daten, um Produktionsleitern einen besseren Einblick in die Geräteleistung zu geben. Betriebsprobleme werden behoben, bevor sie zu Ausfallzeiten führen.

Edge Intelligence bietet mehrere Möglichkeiten zur Verbesserung der Systemfunktionalität. Es ermöglicht die Verwaltung von Geräten im großen Maßstab und sammelt Leistungsinformationen, die ein erweitertes betriebliches Verständnis liefern. Edge Intelligence hat auch das Potenzial, zusätzliche Bildverarbeitung an der Edge durchzuführen, indem es mehrere Blickwinkel kombiniert. So können beispielsweise Daten von 2D-Vision-Sensoren zu 3D-Informationen aggregiert werden, auf deren Basis eine zusätzliche 3D-Verarbeitung noch wertvollere Datenströme erzeugen kann.

Diese Fortschritte in den Bereichen Deep Learning, 3D-Vision und Edge Intelligence eröffnen den Anwendern der industriellen Bildverarbeitung aufregende neue Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung von Qualität und Produktivität.

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