Industrielle Bildverarbeitung auf Wachstumskurs: Lösungen wecken Interesse von Google und US-Präsident Obama

Für die industrielle Bildverarbeitung in Deutschland und Europa läuft es gerade sehr gut. Rund 10% hat die Branche jeweils beim Umsatz zugelegt. Das signalisieren Zahlen vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) in Frankfurt a. M. In Deutschland wurde damit ein Branchenumsatz von über zwei Milliarden Euro erreicht. Für 2016 wird ein weiteres Wachstum erwartet.

Dafür sorgen einerseits klassische Anwendungen wie das Lesen von Produktkodierungen (z.B. Barcode und QR-Code), die Positionsbestimmung von Produkten sowie das Messen von Produktkonturen. Potenzielle Einsatzbereiche für Bildverarbeitungslösungen ergeben sich auch bei der Überwachung von Arbeitsbereichen zum Schutz für Mitarbeiter und zum Erfassen des Umfeldes von fahrerlosen Transportsystemen in der betrieblichen Logistik. Darüber hinaus werden Lösungen aus der industriellen Bildverarbeitung zunehmend für Hersteller von Tablett-Computern und Smartphones interessant, wie kürzlich auf der Industriemesse in Hannover deutlich wurde.   

Selbst  US-Präsident Barack Obama und Bundeskanzlerin Angela Merkel, zeigten sich von den technischen Möglichkeiten der industriellen Bildverarbeitung beeindruckt, als sie auf dem Messestand von Ifm aus Essen durch eine 3-D-Brille schauten. Das Besondere daran, war keine naturgetreue virtuelle Realität (VR), wie sie von der Smartphone- und Computerspiele-Branche bekannt ist. Eine Kamera in der Brille erfasste Objekte in der nahen Umgebung, z.B. Hände und projizierte sie  in die digitale Umgebung.

Möglich wird das durch eine Kamera, die ursprünglich für industrielle Anwendungen entwickelt wurde.
„Unsere Tochtergesellschaft PMDtechnologies hat die Lösung zusammen mit Google entwickelt, wo sie Teil des Cardboard-Projektes ist“, erklärt Thomas May, Vorstand der IFM-Stiftung in Tettnang auf Anfrage der VDI nachrichten. Die dafür eingesetzte  3-D-Kamera erfasst zuverlässig die Entfernungen zu Objekten die im Bereich einiger Zentimeter vor dem Betrachter. „Das System nutzt dazu das Time-of-Flight-Verfahren bei dem über einen modulierten Laserstrahl und den Phasenversatz des zurückgeworfenen Lichts die Entfernung genau detektiert werden kann“, verdeutlicht May.

Objekte werden in  dieser Version der Brille nicht als Bild, sondern als digitale Konturen dargestellt. Allerdings  erkennt die Software z.B. bei Händen erkennt die Fingerkuppen und kann damit Gesten verfolgen. Unstrukturierte Objekte wie Blumen erscheinen in der VR-Brille dagegen eher wie ein Knäuel aus Wolle.

In der Praxis kommt die Messung mit solchen Laufzeitverfahren bisher z. B. zum Einsatz um Schüttgüter auf Transportbändern zu detektieren, oder Flaschen in Getränkekästen. Autonom agierende Roboter sind ein weiteres Anwendungsbeispiel. Sie nutzen die 3-D-Kameras zur Orientierung und können darüber mit ihrem Umfeld interagieren. Dabei gehen die Systeme ähnlich wie Laserscanner vor: Sie erfassen Oberflächen. Das geschieht allerdings  nicht in einzelnen Zeilen. Stattdessen werden ganze Bereiche erfasst und in Form vieler Bildpunkte in das System übertragen. Fachleute sprechen von Punktewolken.

Beim Google-Projekt Tango für professionelle Anwender sind die Kameras bereits in Tablet-Computer eingebaut. Auf diesen läuft das Betriebssystem Android. Bisher kamen die Geräte mit den 3-D-Kameras als Entwicklungsumgebung für gewerbliche Anwendungen zum Einsatz. Die Bildverarbeitung könnte es  allerdings bald auch in andere Bereiche schaffen. May hat bereits eine neue Zielgruppe für die 3-D-Kameras im Visier: „Für Smartphones läuft bei uns gerade der Serien-Ramp-up“, verrät er.

Autor des Artikels:

Martin Ciupek