Seminar

Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung

Industrielle Bildverarbeitung: Optik und Sensorik

Das VDI-Seminar „Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung“ vermittelt Ihnen die Grundbegriffe der technischen Optik, die für die Bildverarbeitung relevant sind. Sie erfahren, wie Optik und Sensorik die Leistungsfähigkeit eines Bildverarbeitungssystems beeinflusst. Sie lernen u.a. verschiedene Objektivtypen und Abbildungskonzepte sowie die Grundlagen und Nutzen des Standards EMVA 1288 kennen.

Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung in der Automatisierungstechnik

Gute Ergebnisse lassen sich mit einem Bildverarbeitungssystem nur erreichen, wenn die Signalqualität stimmt. Diese hängt entscheidend von den optischen Komponenten und den Sensoren ab sowie von deren Zusammenspiel. Im Seminar erhalten Sie einen tiefen Einblick in Optik und Sensorik. Sie erwerben damit zentrale Kenntnisse für die Auslegung und Spezifizierung von Prüfsystemen.

Nach Abschluss der Weiterbildung haben Sie Folgendes gelernt:

  • Sie haben einen grundlegenden Überblick über Abbildungskonzepte und aktuelle Objektivtypen.
  • Sie kennen die Auswirkungen, die Veränderungen an der Optik oder an den Sensoren auf das gesamte Bildverarbeitungssystem haben.
  • Sie haben die Bedeutung grundlegender Fachbegriffe der technischen Optik verstanden.
  • Sie wissen, welche Brennweite ein Objektiv bei einem bestimmten Arbeitsabstand aufweisen sollte.
  • Sie kennen die Auswirkung der Blendenzahl auf die Schärfetiefe.
  • Sie wissen, wie Sie eine optische Verzeichnung korrigieren können.
  • Sie haben die Vorteile aber auch die Nachteile von Zwischenringen kennengelernt.
  • Sie kennen telezentrische und hyperzentrische Objektive und wissen, wie diese funktionieren.
  • Sie haben das Verhältnis zwischen Objektiv und Bildaufnehmer verstanden und können diese aufeinander abstimmen.
  • Im Bereich der Sensorik haben Sie vertieftes Wissen zur Funktionsweise von CCD-, CMOS- und HDR-Sensoren aufgebaut.
  • Sie können Empfindlichkeit, Dynamik und Rauschen eines Kamerasensors korrekt angeben.
  • Sie wissen, was Sie bei Zeilenkameras beachten sollten.
  • Sie sind über den Inhalt und den Nutzen des Standards EMVA 1288 informiert.
  • Sie können Sensoren für die 3-D-Bildverarbeitung auswählen.

Ihr neues Wissen erlaubt Ihnen mit Anbietern von Komponenten oder Bildverarbeitungssystemen auf Augenhöhe kommunizieren zu können.

Inhalte des Seminars „Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung“

Die Weiterbildung behandelt folgende Themen:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Programmablauf

1. Tag 09:30 – 17:30 Uhr

Die optische Abbildung

  • Auslegung der Abbildung
  • Quantitatives: Die Abbildungsgleichung
  • Abbildungsmaßstab, Brennweite, Format
  • Blende, Schärfentiefe
  • Minimum Object Distance, Zwischenringe
  • Randabfall
  • Verzeichnung und Verzeichnungskorrektur
  • Kontrastübertragung (MTF)

Objektive

  • Entozentrische Objektive: Das „Standard-Normalobjektiv“ der Bildverarbeitung mit Zentralprojektion
  • Telezentrische Objektive: Parallelprojektion für genaue Vermessung ohne perspektivische Verzerrung
  • Hypozentrische Objektive: Abbildung der gesamten Mantelfläche eines Zylinders mit einer einzigen Bildaufnahme
  • Scheimpflug-Adapter: Scharfe Abbildung auch bei seitlicher Sicht auf die Prüfebene

Bildaufnehmer: CCD und CMOS

  • Pixel
  • Aliasing und MTF: Die Anpassung der Sensorik an die Optik
  • Das CCD-Konzept
  • Interline-Transfer-CCD
  • Das CMOS-Konzept
  • Standard-CMOS-Detektoren
  • Nichtlineare Kennlinien, HDRI
  • Farbsensoren

Kamerakonzepte

  • Flächenkamera
  • Zeilenkamera
  • Intelligente Kamera
  • Ein kurzer Blick auf Schnittstellen

2. Tag 09:00 – 13:00 Uhr

Bildaufnehmer: Kenngrößen

  • Radiometrische Grundgrößen: Quantifizierung der „Intensität“
  • „Empfindlichkeit“: Welches Signal entsteht bei welcher Beleuchtung?
  • Dynamikumfang des Bildsignals
  • Signalrauschen
  • Pseudo-Rauschen: Inhomogenität des Dunkelsignals und der Verstärkung
  • Ein Blick in den EMVA 1288 – Standard: Objektive Messung von Kenngrößen
  • Datenblattangaben zu Empfindlichkeit, Dynamik und Rauschen

Sensorik für 3D-Bildverarbeitung

  • Das Grundproblem der 3D-Bildverarbeitung: Rückgewinnung der Tiefeninformation
  • Aktive und passive Verfahren der 3D-Bildgebung
  • Stereo-Systeme
    • Das Standard-Stereo-System mit zwei Kameras
    • Das Konzept der Triangulation
    • Das Problem der korrespondierenden Punkte
    • Geometrische Kalibrierung
  • Lichtschnittsensoren: Laser-Triangulation
    • Konzept und optischer Aufbau
    • Zusammenhang mit dem Standard-Stereo-System
    • Die Scheimpfl ug-Bedingung
  • „Time-of-Flight“-Kameras
    • Tiefenmessung über die Lichtlaufzeit
    • Modulierte Beleuchtung: Das Konzept der Photo-Misch-Detektoren (PMD)
    • Beispiel: PMD-Kamera

Wenn Sie mit diesem Themenbereich noch nicht sehr vertraut sind, empfehlen wir Ihnen als Grundlage das Seminar „Grundlagen der industriellen Bildverarbeitung“. Eine ausgezeichnete Ergänzung ist zudem die Weiterbildung „3D-Bildverarbeitung – Konzepte und Algorithmen“.

Das Seminar „Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung“ können Sie auch als firmeninterne Weiterbildung buchen, die individuell auf den Kenntnisstand Ihrer Mitarbeiter abgestimmt wird.

Wer ist die Zielgruppe für diese Weiterbildung?

Diese Weiterbildung ist für Ingenieure, Techniker und Wissenschaftler relevant, die beispielsweise in folgenden Bereichen arbeiten oder diese Berufsfelder anstreben:

  • Entwicklung von Automatisierungs-, Überwachungs- und Prüfsystemen
  • Testautomatisierung, Sensorik, Steuerung und Kameratechnik
  • Entwicklung von Applikationen, Vorrichtungen, Handhabungssystemen und Equipment

Außerdem ist das Seminar für alle Fachkräfte interessant, die sich einen Überblick über Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung verschaffen wollen. Empfehlenswert ist die Weiterbildung auch für alle, die Bildverarbeitungssysteme nutzen und spezifizieren möchten.

Ihr Seminarleiter Prof. Dr. Christoph Heckenkamp

Der Physiker Prof. Dr. Christoph Heckenkamp hat seine Karriere als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft begonnen. Anschließend sammelte er praktische Erfahrung bei Giesecke & Devrient in München. Seit 1992 lehrt er an der Hochschule Darmstadt im Studiengang „Optotechnik und Bildverarbeitung“ mit den Fachgebieten industrielle Bildverarbeitung, Farb- und Spektralmesstechnik und Physik.

Melden Sie sich jetzt an für das Seminar

Sie möchten die wichtigsten Konzepte und Grundbegriffe der technischen Optik für die Spezifikation und Auslegung von Prüfsystemen kennenlernen? Sie wünschen sich einen Überblick über verschiedene Sensoren (CCD und CMOS), Objekttypen und Abbildungskonzepte? Dann buchen Sie jetzt die Weiterbildung „Optik und Sensorik für die industrielle Bildverarbeitung“!

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30.11 - 01.12.2016 Fürth verfügbar 1490 €
10.05 - 11.05.2017 Berlin verfügbar 1490 €
25.07 - 26.07.2017 Frankfurt am Main verfügbar 1490 €

In der Veranstaltungsstätte haben wir ein begrenztes Zimmerkontingent für Sie reserviert.