Die Wahl der Hard- und Software für Machine-Vision-Anwendungen kann schwierig und zeitaufwändig sein. Imago Technologies und MVTec Software vereinfachen dies nun durch eine Komplettlösung, die alle wichtigen Komponenten eines robusten Vision-Systems enthält und auch KI- und Deep-Learning-fähig ist.
In der industriellen Automatisierung spielen Bildverarbeitungssysteme eine entscheidende Rolle, um die Produktqualität zu sichern, die Effizienz zu steigern und Fehler zu minimieren. Als Querschnittstechnologie für die Qualitätssicherung hat sich Machine Vision seit langem etabliert, aber die Entwicklung und Integration leistungsfähiger Bildverarbeitungssysteme kann dennoch ein komplexes Unterfangen sein, das oft umfangreiches Hardware- und Software-Know-how erfordert, wie Carsten Strampe erläutert, Geschäftsführer des Friedberger Bildverarbeitungs-Unternehmens Imago Technologies: »Anwender stehen bei der Auswahl und Integration von Bildverarbeitungssystemen häufig vor großen Herausforderungen, denn die Integration dieser Technologie erfordert meist das Zusammenfügen verschiedener Hard- und Softwarekomponenten wie Sensoren, Kameras, Beleuchtungen, einer den Anforderungen angepassten Verarbeitungseinheit und mehrerer Programme einschließlich der Bildverarbeitungs-Software. Mögliche Probleme ergeben sich dann oft bei der Kompatibilität der ausgewählten Komponenten, wenn komplexe Verkabelungen erforderlich werden oder auch bei der Verwaltung des Gesamtsystems.« Darüber hinaus muss die Anwendungs-Software auf die spezifische Aufgabe und die HMI-Anforderungen zugeschnitten werden, was zeitaufwändig und fehleranfällig sein kann. Zudem muss die Anwendungssoftware in heutigen Serienmaschinen flexibel und offen sein, um Kunden- und Marktanforderungen zu erfüllen.
Um den daher oft steinigen Weg zum finalen Bildverarbeitungssystem zu vereinfachen, hat sich Imago mit MVTec zusammengetan und eine Komplettlösung entwickelt, die alle wesentlichen Komponenten für ein robustes Vision-System enthält. Die vollständig integrierte Lösung umfasst als Hardware die Vision Box Touch von Imago und die Bildverarbeitungs-Software Merlic von MVTec.
Die Vision Box Touch ist ein kompakter Bildverarbeitungs-Computer integriert in einen Touchscreen für die industrielle Automatisierung. Sie vereint Rechenleistung, Bildverarbeitungstechnik für Echtzeit-Anwendungen und eine leicht verständliche Bedienoberfläche in einem kompakten Gehäuse. Die intuitive Touchscreen-Oberfläche ermöglicht dabei eine problemlose Steuerung von Vision-Projekten. »Die integrierten Schnittstellen für Kamera, Beleuchtung und Automatisierung machen die Vision Box Touch zu einer vielseitigen Lösung«, betont Carsten Strampe. »Durch den hohen Integrationsgrad ist außerdem kein zusätzlicher Schaltschrank erforderlich. Wegen ihrer Vielseitigkeit eignet sich die Vision Box Touch für zahlreiche Bildverarbeitungsaufgaben in unterschiedlichen Branchen.«
Auf dieser Hardware-Basis setzt die Machine-Vision-Software Merlic auf. »Sie bietet umfassende Features für die Entwicklung und Bereitstellung von Bildverarbeitungsanwendungen«, erläutert Ulf Schulmeyer, Product Manager Merlic bei MVTec. »Die No-Code-Software enthält alle erforderlichen Werkzeuge für die Bildaufnahme, die Bildverarbeitung und das HMI-Design. Merlic unterstützt außerdem eine nahtlose Integration von Deep-Learning-Algorithmen, wodurch anspruchsvolle Bildverarbeitungsaufgaben effizient gelöst werden können.« Dank der benutzerfreundlichen Oberfläche und des grafischen Programmieransatzes lassen sich laut Schulmeyer auch komplexe Anwendungen erstellen, ohne Programm-Code zu schreiben.
Die Möglichkeiten des Duos aus Vision Box Touch und Merlic veranschaulicht folgendes Beispiel: Will man die Leistung einer Maschine am Ausgang automatisch zählen, benötigt man eine in puncto Geschwindigkeit und Auflösung geeignete Kamera mit einer passenden Beleuchtung, um Bilder der gefertigten Teile aufzunehmen. Die Vision Box Touch wird in der Nähe der ausgewählten Kameraposition installiert, damit Benutzer bequem Livebilder sehen und die Anwendung mit dem Merlic-HMI bedienen können.
Merlic verarbeitet die aufgenommenen Bilder und nutzt dafür die neuesten Zählalgorithmen. Dabei muss die Software nur wenige Objekte »lernen«, um diese dann zählen zu können. »Die Bildverarbeitung ist so flexibel angelegt, dass sie sehr unterschiedliche Produkte zählen kann, die von einer Maschine ausgegeben werden können. Zudem ermöglicht Merlic die Definition verschiedener Benutzerebenen, etwa für Servicetechniker und Bediener«, hebt Ulf Schulmeyer hervor.
In Anwendungen, bei denen ein Sensor die Kameraaufnahme und Beleuchtung auslösen muss, kommt der in der Vision Box Touch integrierte Real Time Communication Controller (RTCC) zum Einsatz: »Er verarbeitet logisch verknüpfte Eingangssignale in Echtzeit zu Ausgangssignalen. So lässt sich beispielsweise aus einem Lichtschrankensignal mikrosekundengenau das Signal für die Kameraaufnahme und die Blitzbeleuchtung erzeugen.«
Die Kombination aus Vision Box Touch und Merlic eignet sich besonders für Serienmaschinenbauer, die Wert auf kurze Entwicklungszeiten legen und mit Smart Cameras vertraut sind. Sie bekommen mehr Freiheitsgrade für die Bildverarbeitung und sparen den oft knappen Platz im Schaltschrank. Was die Leistungsfähigkeit anbetrifft, verfügt das System bei Bedarf noch über Reserven: Wachsen die Kundenanforderungen, so bietet besonders Merlic auf Basis der Halcon-Bibliothek von MVTec viele Freiheitsgrade für mögliche Weiterentwicklungen.
»Bringt man die Hard- und Software-Erfahrungen von Imago und MVTec rund um die Bildverarbeitung mit den Ideen der Maschinenbauer zusammen, so ergibt sich daraus ein erheblicher Mehrwert gegenüber der Verwendung von Standard-Bildverarbeitungskomponenten«, führt Carsten Strampe aus. »Die Kombination aus Vision Box Touch und Merlic ermöglicht spezifische Anpassungen des Bildverarbeitungssystems an die individuellen Wünsche von Serienmaschinenherstellern. Zudem beendet sie in vielen Einsatzfällen das bisher langwierige Bildverarbeitungs-Puzzle für die Anwender.«