Cotton Club

Olaf Reuter, Allied Vision Technologies, Stadtroda

Indien gehört zu den am schnellsten wachsenden Schwellenländern weltweit. Steigende Qualitätsstandards und Personalkosten führen dazu, dass auch die indische Industrie zunehmend auf Automation mit digitaler Bildverarbeitung setzt. Vorreiter in diesem Gebiet ist die Textilindustrie, eine der wichtigsten Branchen der indischen Wirtschaft. Ihr Automatisierungsgrad ist bereits weit über dem Durchschnitt und der nächste technologische Schritt steht schon auf der Tagesordnung: die Migration von analogen zu volldigitalen Bildverarbeitungssystemen.

Ein gutes Beispiel für diesen Trend liefert die Premier Evolvics Pvt. Ltd., ein führender Hersteller von Prüfanlagen für die Textilindustrie. Premier bestückte kürzlich seine ART Faserprüfmaschinen mit Digitalkameras von Allied Vision Technologies.

Baumwolle ist das meistverarbeitete Material in der Textilindustrie und findet sich in jedem Kleiderschrank. Diesen natürlichen Werkstoff gibt es aber in vielen verschiedenen Arten und Qualitätsstufen. Für die Industrie ist es eine Herausforderung, die Qualität der rohen Bauwollbälle in ihren vielen Komponenten präzise und objektiv auszuwerten. Dazu gehören zum Beispiel die Faserlänge, ihre Stärke, ihre Dehnbarkeit, ihre Farbeigenschaften (Helligkeit, Gelbstich), oder der Anteil an Schmutzpartikeln (Blätterreste, Körner, Erde,…).

Die Premier ART Maschine (Automated Rapid Tester) von Premier Evolvics ist eine innovative Anlage, die diese Qualitätsprüfung anstelle von Menschen übernimmt. Dieses automatisierte Verfahren kann bis zu 150 Proben pro Stunde auswerten und ist somit viel schneller als die menschliche Prüfung. Viel wichtiger aber: das System arbeitet nach objektiven Messkriterien und schließt somit die Subjektivität der menschlichen Wahrnehmung aus.

Ein Großteil der Messungen erfolgt durch eine optische Lösung – etwa für die Faserlänge und die Gleichmäßigkeit der Faserlängen, die Farbeigenschaften und der Schmutzanteil. Die Baumwollproben werden in ein spezielles Fach mit durchsichtigem Boden gelegt. Die Fasern werden von unten durchgeleuchtet und von einer Kamera erfasst. Verschiedene Softwaremodule im Systemcomputer analysieren die Bilder, um die Faserlänge, die Farbwerte oder den Anteil an dunklen Partikeln zu ermitteln. In einem nächsten Schritt werden weitere nicht-optische Messungen vorgenommen – etwa Faserstärke oder sogenannte „Micronaire“, auch Faserfeinheit genannt. Dies erfolgt durch mechanische Dehnung bzw. Druckluft.

Bisher war die eingesetzte Kamera eine CCD-Kamera mit Interlaced Scan und analoger Schnittstelle. Die Kamera war über einen Framegrabber mit dem Systemcomputer angeschlossen. Im PC analysierte eine lizenzierte Bildverarbeitungssoftware die Bilddaten. Lucid Imaging, führender Anbieter von Machine Vision-Lösungen in Indien und Allied Vision Technologies’ Vertriebspartner in diesem Land, entwickelte ein Gesamtkonzept für Premier Evolvics, um den Wechsel von dem analogen zu einem digitalen Interface qualitativ und wirtschaftlich durchzuführen.

Diese Lösung beschränkte sich nicht auf den Austausch der Kamera, sondern sah auch die Migration zu einer Open-Source Softwareanwendung vor. Somit konnten sowohl Qualitäts- als auch Kostenvorteile erzielt werden: Dank der volldigitalen Datenübertragung konnte die Zuverlässigkeit des Systems erhöht werden, während der Framegrabber entfiel und die Open-Source Software Lizenzkosten sparte. Durch diese globale Lösung konnte Premier Evolvics seine ART Prüfanlage zu einem volldigitalen System migrieren, und zwar zu Kosten, die unter denen des Analogsystems liegen.

Möglich wurde diese Meisterleistung erst durch den Einsatz von Guppy Digitalkameras von Allied Vision Technologies mit interlaced Sensoren. Mit der Guppy Interlaced fand Premier Evolvics eine digitale Alternative zu seiner bisherigen Analogkamera, die dieselbe Auflösung und dieselbe Zeilensprungabtastung bot – eine einmalige Kombination im Markt. Anstelle der Analogschnittstelle ist die AVT Guppy Interlaced Kamera mit einem digitalen FireWire Interface (IEEE 1394a) ausgerüstet. Die Kamera liefert bis zu 25 Bilder pro Sekunde bei voller Auflösung.

„Aufgrund der Interlaced-Sensortechnologie konnte Premier Evolvics von den Vorteilen der Migration zu einem digitalen Interface profitieren, ohne die Nachteile zu erfahren“, erklärt Anand Chinnaswamy, Geschäftsführer von Lucid Imaging. „Es mussten keine wesentlichen Änderungen in der Systemarchitektur vorgenommen werden – etwa in der Beleuchtung oder den Softwarealgorithmen, da die Bilddaten der Guppy Interlaced mit den Spezifikationen der Analogkamera konform sind“.

Auch V. Srinivasan, Leiter der Business Unit Laboratory Testing and Machine Vision Systems bei Premier Evolvics, freut sich über die erfolgreiche Migration: “Dank der von Lucid Imaging entwickelten Lösung mit Digitalkameras von Allied Vision Technologie konnten wir einen reibungslosen Wechsel von Analog zu Digital erzielen, unseren Kunden den neuesten Stand der Technik anbieten, und dabei auch Kosten senken”.

Die Guppy Kamerafamilie für die industrielle und wissenschaftliche Bildverarbeitung bietet als einzige im Markt die Kombination von Interlaced-Sensor und digitale Schnittstelle. Diese Einstiegskameras sind mit den gleichen Sensoren wie die gängigsten Analogkameras ausgestattet und wurden speziell für einen einfachen Wechsel von analoger zu digitaler Schnittstelle entwickelt. „Mit den AVT Guppy Interlaced-Kameras bedeutet der Wechsel der Kameraschnittstelle nicht unbedingt einen Wechsel der ganzen Systemarchitektur, was oft eine Hürde für Betreiber von Analogsystemen darstellt“, erklärt Ingo Lewerendt, Director Product Management von Allied Vision Technologies. „Das Beispiel von Premier Evolvics beweist eindrucksvoll, wie Digitalkameras mit Interlaced-Sensor eine einfache und preiswerte Migration ermöglichen“.

Die Guppy Kamerafamilie von Allied Vision Technologies ist mit sechs Progressive Scan- und vier Interlaced-Sensoren mit Auflösungen von VGA (0,33 Megapixel) bis 5 Megapixel verfügbar.

Allied Vision Technologies, Stadtroda