Leistungsfähigere und günstigere Kameras machen es möglich: Unternehmen setzen zunehmend auf die farbige Bilderfassung und -verarbeitung, die eine höhere Informationsdichte bei kompakterer Bauweise erlaubt. Angesichts des Lebenszyklus solcher Systeme von fünf bis zehn Jahren baut sich allerdings bei den Anwendern nur selten ausreichend Know-how auf, um die erforderlichen Projektierungs- und Installationsarbeiten selbständig leisten zu können. Fehleranfällige Systeme, die häufig gewartet und rekalibriert werden müssen, sind die Folge.
Mit einem Umsatzzuwachs von 9% verzeichnete die Branche der Industriellen Bildverarbeitung (IVB) auch 2006 ein im industriellen Umfeld überdurchschnittliches Wachstum. Patrick Schwarzkopf von der Fachabteilung Industrielle Bildverarbeitung im Verband deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) erwartet, dass sich diese Entwicklung in den kommenden Jahren fortsetzt: „Wir rechnen weiterhin mit deutlichen Zuwächsen. Einerseits gewinnt die Qualität zunehmend an Bedeutung und werden im Ausland neue Produktionsanlagen aufgebaut. Andererseits erschließen sich neue Anwendungsgebiete, beispielsweise in der Medizin- und Sicherheitstechnik sowie in der Telematik.“
Die positive Entwicklung spürt auch die Chromasens GmbH aus Konstanz. Der Spezialist für farbige Bilderfassung und -verarbeitung hat allein in den vergangenen drei Jahren mehrere tausend Systeme installiert und konnte auch 2006 ein erhebliches Umsatzwachstum erzielen. „Mit Bilderfassungssystemen in Farbe lassen sich zahlreiche Auswertungsmöglichkeiten nutzen, die entweder in Schwarz-Weiß oder Grauwertbildern nicht gegeben oder nur mit einem erheblichen Zusatzaufwand zu realisieren sind“, begründet Markus Schnitzlein die erhöhte Nachfrage. Der Physiker ist Geschäftsführer des Unternehmens und seit 16 Jahren in der Branche aktiv. „Dass das Umdenken erst jetzt eintritt, hängt damit zusammen, dass weder Soft- noch Hardware bisher dazu in der Lage waren, die enormen Datenmengen, die sich aus Farbscans ergeben, zu verarbeiten.“
Elemente müssen abgestimmt sein
Noch erfüllen nur wenige Systeme die Voraussetzungen, um auch bei hoher Auflösung und großformatigen Objekten eine schnelle Bilderfassung zu gewährleisten. „Die Schwierigkeit liegt im Zusammenspiel der einzelnen Systemkomponenten“, erklärt Markus Schnitzlein. „Elemente wie Objektiv, Sensor und Beleuchtung stammen von verschiedenen Produzenten und müssen je nach Aufgabenprofil selektiert, aufeinander abgestimmt und kalibriert werden. Die Kunst besteht darin, das so tun, dass die einzelnen Elemente lange stabil miteinander funktionieren.“
Zwar arbeiten die Hersteller der verschiedenen Systembestandteile an der Verbesserung ihrer Produkte. Meist aber schenken sie dabei der Einbindung der Elemente in das Gesamtergebnis aus Sensor, Objektiv, Beleuchtung, Elektronik, Mechanik und Gehäuse nur wenig Beachtung. Markus Schnitzlein: „Es gibt weltweit nur eine Hand voll Firmen, die integrierte Systeme entwickeln und alle Anforderungen der industriellen Bilderfassung bewältigen können. Damit steht der Anwender vor dem Problem, selbst herausfinden zu müssen, welches Objektiv zu welchem Sensor passt und woher die Beleuchtung dafür kommen soll.“ Allerdings baut sich in den Unternehmen nur selten ausreichend Know-how auf, um Installation und Wartung selbständig zu leisten – immerhin beträgt der Lebenszyklus eines solchen Systems fünf bis zehn Jahre. Störungsanfällige Konfigurationen und eine stetig abnehmende Bildqualität sind die Folge.
Rüstvorgänge automatisieren
Um dem aus dieser Problematik entstehenden Bedürfnis nach einer qualitativ hochwertigen, aber dennoch einfach zu implementierenden Kamera zu begegnen, hat Chromasens kürzlich die erste frei käufliche Standardkamera auf den Markt gebracht. Für die Entwicklungen der Konstanzer interessierten sich in der Vergangenheit unter anderem die Firmen Siemens, Zeutschel sowie Windmöller&Hölscher. Letztere integrieren seit kurzem Farbzeilenkameras von Chromasens in alle Druckmaschinen. „Die außerordentlich brillanten Bilder bei gleichzeitig sehr hoher Scanrate und sehr geringem Signalrauschen, das durch die hohe Lichtausbeute ermöglicht wird, bilden die solide Grundlage für die Automatisierung des Rüstvorgangs mittels Bildverarbeitung“, sagt Martin Kruempelmann, Manager Technology bei W&H. Das durch die verkürzte Rüstzeit eingesparte Folienmaterial beläuft sich auf etwa 40 Tonnen pro Jahr. Ausgebreitet könnte die Folie eine Straße zwischen Berlin und München abdecken.
Aktuell arbeitet Chromasens gemeinsam mit dem Institut für Print- und Medientechnik der Technischen Universität Chemnitz an der Entwicklung von Technologien zur spektralen Bildverarbeitung. „Der Vorteil wäre, direkt mit den spektralen Informationen arbeiten und damit auf eine weitere Komprimierung der physikalischen Informationen verzichten zu können“, erklärt Prof. Dr. Arved Hübler, Begründer und Leiter des Instituts. „Physikalische Gesetze wie Farbmischung und das Zusammenwirken verschiedener Einflussfaktoren könnten direkt beschrieben werden.“ Der Nachteil: Es entstehen große Datenvolumen. Hübler zufolge fällt dieses Minus aber angesichts der Vorteile kaum ins Gewicht: „Wenn Bilder bald in 8 bis 16 verschiedenen Farben aufgenommen werden können statt in RGB, kommt dies einer Revolution in der industriellen Bildverarbeitung gleich. Bilddaten und Bildreproduktion werden um ein Vielfaches hochwertiger und wirklichkeitsgetreuer.“
Chromasens GmbH, Konstanz
QE 529
Teilen:
