Bildverarbeitung erhöht Qualität und Produktivität

Unter Bildverarbeitung versteht man in der Informatik und der Elektrotechnik die Verarbeitung von Signalen, die Bilder repräsentieren. Das Ergebnis einer Bildverarbeitung kann wiederum ein Bild oder auch eine Menge von Merkmalen des Eingabebildes sein. In den meisten Fällen werden Bilder als zweidimensionales Signal betrachtet, sodass übliche Methoden aus der Signalverarbeitung angewandt werden können.

Die Bildverarbeitung hat mittlerweile Einzug in so ziemlich alle Ingenieursdisziplinen gehalten. Mit ihren Methoden werden in Maschinen Objekte gezählt, vermessen, inspiziert oder codierte Informationen gelesen. Sie dient im Bereich der Automatisierung auch oft zur Qualitätssicherung. Denn der Einsatz von Bildverarbeitungssystemen im industriellen Bereich erhöht das Qualitätsniveau und minimiert die Ausfalls- und Reklamationsraten.

Blinde Maschinen werden dadurch zu sehenden Anlagen. Die visuelle Beurteilung durch Menschen ist kurzfristig gesehen zwar weniger kostenintensiv, Folgekosten, die durch menschliche Fehler in der Beurteilung entstehen, fallen aber erst später ins Gewicht. Da solch monotone Arbeiten extrem schnell zur Ermüdung führen, sind Fehler nicht auszuschließen.

Moderne Produktionsanlagen nutzen die Leistungsfähigkeit von Automatisierungskomponenten wie Robotern, speicherprogrammierbaren Steuerungen, Sensorik, Antriebstechnik und vielen weiteren Elementen, um Produkte schnell, sicher, fehlerfrei und dabei auch wirtschaftlich herzustellen. Da die Erzeugungsgeschwindigkeit dabei oft sehr hoch ist, hat das elektronische Auge eindeutige Vorteile gegenüber dem menschlichen Pendant. Selbst bei sehr strengen Genauigkeitsanforderungen ermöglicht es eine 100-Prozent-Kontrolle der gefertigten Produkte.

Stetige Kontrolle durch digitale Bildverarbeitung

Ein Vorteil für die Wirtschaftlichkeit der Entstehungsprozesse ist die Überprüfbarkeit der Teile bereits während des Entstehungsprozesses, also noch vor Fertigstellung der Produkte. Durch diese Inspektionen zu einem frühen Zeitpunkt können Fehler rasch erkannt und fehlerhafte Produkte entfernt werden, bevor sie alle Phasen der Fertigung durchlaufen haben und damit unnötige Kosten verursacht hätten.

Die Leistungsfähigkeit von Bildverarbeitungskomponenten wie Kameras, Bilderfassungshardware, Bildverarbeitungssoftware und der häufig eingesetzten PC-​Systeme für die Bildverarbeitung nimmt laufend zu. Daher erschließt Bildverarbeitung in immer mehr Branchen immer neue Einsatzfelder.

Vielfältige Einsatzbereiche

Bildverarbeitung wird in den verschiedensten Bereichen der Herstellung und Fertigung eingesetzt. Dabei geht es beispielsweise um die Erkennung von Mustern, Objekten, Lagen und Positionen, um die Überwachung von Form und Kultur, um Oberflächeninspektion und Kontrolle oder aber um die Vermessung in 2D und 3D.

Ein Beispiel für die Vermessung von Objekten wäre die Anwendung der Bildverarbeitung in einer Getränke-Abfüllanlage: Um zu prüfen, ob in jede Flasche die gleiche Menge eingefüllt wurde, wird ein Bild des Flaschenhalses gemacht und die Flüssigkeitskante gemessen. Vor der Abfüllung wird geprüft, ob der Flaschenhals Absplitterungen oder ähnliche Beschädigungen aufweist.

Schon jetzt führt also kein Weg mehr an der automatisierten Bildverarbeitung vorbei. Dass sich dieser Trend in den nächsten Jahren noch weiter verstärken wird, ist nicht von der Hand zu weisen. Dabei profitieren nicht nur die Hersteller davon, weil sie kostengünstiger und effizienter produzieren können, sondern auch die Konsumenten haben Vorteile, weil die Qualität der Produkte steigt.