Bildverarbeitung Bahnschienen im Blick

Zur Qualitäts- und Sicherheitsprüfung von Bahnschienen werden typischerweise hochauflösende Industriekameras eingesetzt, die stationär neben der Strecke oder beim Überfahren der Gleise auf kleinste Unregelmäßigkeiten prüfen. Aufgrund ihrer hohen Bandbreite werden dazu typischerweise Camera-Link-Full-Kameras eingesetzt.

Häufig kommen aufwendige Extender zum Einsatz, die jedoch vergleichsweise kostspielig sind. Eine Alternative stellt der externe Framegrabber »iPortCL-Ten Full« von Pleora (Vertrieb: Framos) dar. Er macht Camera-Link-Full-Kameras zu GigE-Vision-kompatiblen Geräten, die sich über kostengünstige und insbesondere lange Verkabelung sowie handelsübliche Switches an Netzwerke anschließen lassen. Damit können mehrere User und Geräte in Echtzeit auf die Kameradaten zugreifen.

Der Fraumegrabber überträgt unkomprimierte Videodaten mit der maximalen Übertragungsrate von 6,12 GBit/s (Camera Link Full) und konstanter End-to-End-Latenz über ein branchenübliches 10-GBit/s-Ethernet-Glasfaserkabel (GigE) direkt auf den Computer. Mit 1000 m GigE-Reichweite im Vergleich zu 10 m bei Camera-Link können die Bildverarbeitungs- und -analysegeräte mithilfe des iPort in einer für die Wartung günstigeren Umgebung oder auch in zentralen Bildverarbeitungssystemen untergebracht werden.

In der Bahnanwendung erfassen in einem Brückenkran entlang einer Bahnstrecke installierte Camera-Link-Full-Kameras als Teil eines stationären Streckenprüfsystems Bilder wichtiger Komponenten des vorbeifahrenden Zuges. Der CL-Ten-Full als externer Framegrabber synchronisiert mehrere Wegesensoren, Kameras und Lichtquellen über die integrierte SPS und löst die Bilderfassung aus.

Die Bilder der Kameras werden direkt in GigE-Vision kompatible Videostreams konvertiert und zur Analyse an neben der Strecke installierte Server übertragen. Dank der deutlich erhöhten Reichweite der Ethernet-Verkabelung können die Bildverarbeitungssysteme weiter abseits der Strecke positioniert werden. Bei einer Störung gibt das System eine Meldung mit den betreffenden Bildern, die den Fehler im Detail beschreibten, an das zentrale Bearbeitungszentrum. Bei Problemen wird das Überwachungspersonal alarmiert und kann den Zug anhalten beziehungsweise bei Fehlern ohne akuten Handlungsbedarf eine Wartung einplanen.

Bei mobilen Bahnprüfsystemen werden Camera-Link-Full-Kameras auf Triebwagen oder Einsatzfahrzeugen montiert, um Schäden an Schienen- und Streckenabschnitten zu erkennen. Die Analyse findet direkt an einer On-Board-Workstation statt. Bei einem Fehler werden die Bilddaten mit den entsprechenden GPS-Angaben als Overlays drahtlos an das entsprechende Bildverarbeitungssystem übertragen.