Schneller technischer Wandel in der BV
Embedded Vision als Großtrend
In der Bildverarbeitung tut sich Einiges: Embedded-Vision-Techniken ersetzen große Systeme, und neue Verfahren wie 3D-Vision, Hyperspectral Imaging und Machine Learning halten Einzug. Dr. Jürgen Geffe, Geschäftsführer des Bildverarbeitungstechnik-Herstellers Vision & Control in Suhl, nimmt Stellung.
Markt&Technik: Als aktuelle Trends in der Bildverarbeitung gelten Embedded Vision, Hyperspectral Imaging und Machine Learning. Wie schätzen Sie die Bedeutung und Zukunft dieser Trends ein?
Dr. Jürgen Geffe: Embedded Vision spielt beim Entwurf kompakter, leistungsstarker und wirtschaftlicher Systeme für die industrielle Bildverarbeitung eine zentrale Rolle. Vision & Control versteht sich als Pionier im Bereich Embedded Vision. Wir haben nämlich beispielsweise die erste intelligente Zeilenkamera entwickelt. Unsere neue Smart-Camera-Serie „pictor N“ profitiert von den Entwicklungen aus diesem Bereich. In Zukunft wird deren Bedeutung für Vision & Control noch zunehmen.
Hyperspectral Imaging spielt vor allem bei der Inspektion natürlicher Objekte eine Rolle. Dies können der Mensch in der Medizin, die Früchte von Pflanzen oder auch die Vegetation sein. Bei metallischen und synthetischen Stoffen ist wegen des breitbandigen Reflexionsverhaltens hyperspektral nur wenig neue Information zu erwarten. Weil Vision & Control sich vor allem in industriellen Märkten wie etwa Automobilzulieferindustrie und Verpackung bewegt, ist hyperspektrale Bildverarbeitung für das Unternehmen nur von geringer Bedeutung. Dennoch beobachten wir die Fortschritte in dem Bereich.
Machine Learning, besonders Deep Learning, ist ein sehr spannendes Thema für die industrielle Bildverarbeitung. Dank der großen Fortschritte in der Rechenleistung ist dies ein Lösungsansatz für bisher nur schwer lösbare Aufgaben. Dabei müssen noch Wege gefunden werden, um den teilweise erheblichen manuellen Aufwand bei der Klassifizierung großer Datenmengen für das Teach-In zu bewerkstelligen. Zudem muss sich noch zeigen, ob die Kunden akzeptieren, dass in der 100-Prozent-Inspektion nicht erklärbare Abweichungen auftauchen. Die Vorteile sehen wir vor allem für den Bereich Code-Lesen und Oberflächeninspektion. Hier können die vielen Variationen gut eingelernt, aber schwer in Formeln beschrieben werden. Bei klassischen Mess- oder Lokalisations-Aufgaben wird Machine Learning jedoch eine untergeordnete Rolle spielen.
Ein schon seit längerem anhaltender Trend ist die 3D-Bildverarbeitung. Welche Möglichkeiten bietet sie, und wo liegen ihre Grenzen?
3D ist interessant, sobald die Tiefendimension ein relevantes Unterscheidungsmerkmal ist. Die Verfahren zur 3D-Erfassung sind aber so vielfältig, dass sich die Erfassung für bestimmte Anforderungen in puncto Genauigkeit, Robustheit, Geschwindigkeit oder flächige Auflösung gezielt optimieren lässt.
Eine große Bedeutung messen wir der Time-of-Flight-Technologie zu. Wir glauben, dass sie noch einen großen Umbruch in der Bildverarbeitung bewirken kann, sobald erschwingliche Kameras verfügbar werden. Denn die Kernaufgabe der Bildverarbeitung, »eine passende Beleuchtung für das relevante Merkmal zu finden«, wird dann vereinfacht.
Inwieweit richtet Vision & Control sein Produkt- und Dienstleistungs-Angebot nach diesen Trends aus?
Vision & Control verfolgt den Markt und die Trends und führt konsequent Entwicklungen im Sinne der relevanten Tendenzen durch. Aktuell arbeitet das Unternehmen am Thema 3D-Erfassung, und in puncto Deep Learning läuft eine Versuchsreihe für Oberflächenaufgaben. Die Fähigkeiten der neuen „Pregius“-Bildsensoren von Sony für Embedded Vision zeigen sich an der neuen 3,2-Megapixel-Version der Smart Camera „pictor metimus“ mit ihrer Bilderfassungsrate von 88 Frames/s. Auch Vernetzung und Industrie 4.0 sind bei uns ein großes Thema. Unsere neue HMI-Schnittstelle „webHMI“ auf Web-Basis, die mit den großen Steuerungsherstellern getestet wird, ist ein gutes Beispiel dafür.
Inwieweit hat Vision & Control sein Produkt- und Dienstleistungs-Angebot in letzter Zeit verändert?
Es gibt bei Vision & Control mehrere neue Entwicklungen. So haben wir die Smart-Camera-Serie „pictor N“ um Versionen mit schnelleren Bildsensoren erweitert. Zudem stehen neue „SmartLight“-Controller bereit - als steuernde Verbindungen zwischen Beleuchtung und Bildverarbeitungs-System ermöglichen sie es, die Beleuchtungshelligkeit für verschiedene Prüfobjekte dynamisch anzupassen. In puncto Vernetzung gibt es das webHMI und eine bessere Abstimmung der Schnittstellen auf die Steuerungen von Siemens, Beckhoff und Bosch Rexroth.
Automatisierungstechnik-Hersteller wie Beckhoff und B&R integrieren die Bildverarbeitung mittlerweile direkt in ihre Steuerungsarchitekturen. Welche Folgen hat dies für reine Bildverarbeitungstechnik-Anbieter?
Vernetzung ist eine Kernkompetenz. Vision & Control pflegt direkten Kontakt zu Steuerungsherstellern, um die Integration für ihre Kunden so effizient wie möglich zu machen. Unsere neuen webHMI-Entwicklungen werden ständig mit Panels von Siemens, Bosch Rexroth (Indraworks) und Beckhoff getestet. Bosch Opcon ist gerade noch in der Verifizierung.
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