Das erste Fahrerassistenzsystem, das Personen anhand reflektierender Schutzkleidung erkennt
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Gleicher Fisch für alle!
Der Prozess zur Gewinnung von 3D-Informationen wird durch die Verwendung von strukturiertem Licht (Structured Light Method) vereinfacht. Bei dieser Technik wird ein vorher definiertes Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert. Aus den aufgenommenen Bildern und der bekannten Geometrie zwischen dem Lichtprojektor und der Kamera werden die dreidimensionalen Koordinaten der Punkte auf der Objektoberfläche berechnet.
Diese Technik ist nun im Rahmen dieses Projektes zur Fischportionierung eingesetzt worden. Ziel war die Optimierung einer Schneidemaschine hinsichtlich der Verarbeitung von Fischfilets vor der Vakuumverpackung durch die Bestimmung des optimalen Portionierschnittes. Das von den Ingenieuren (IBN Ingenieurbüro Bernd Neumann GmbH, Mülheim/Ruhr; www.ibn-gmbh.de) vorgestellte System wurde im Auftrag von GEBA Röscherwerke (Bersenbrück, Germany) HS-240 entwickelt.
Um die geforderte Anzahl von über 120 Fischfilets pro Stunde zu verarbeiten, musste das System die einzelnen Lachsfilets erfassen, deren Volumen und Gewicht ermitteln, um daraufhin den Schnittwinkel der Schneidevorrichtung zu bestimmen, damit exakt 200g schwere Portionen verpackt werden konnten. Im Bereich des Vorverarbeitungsabschnittes, bei dem die Filets auf einem 200mm breiten Förderband bewegt werden, wurde die Lichtquelle, ein Structured Light Laser von Stocker-Yale (Salem, NH; www.stockeryale.com), angebracht.
Damit die Daten an die Schneidevorrichtung übergeben werden können, müssen zuerst die Höheninformationen des Fisches auf dem Förderband bestimmt werden. Für diese Aufgabe wurde eine intelligente Kamera des Typs VC40xx der Vision Components GmbH (www.vision-components.com) gewählt, die in einem Winkel von 45° zum Förderband montiert wurde, um das Laserlicht in einem Intervall von 5mm aufzunehmen.
Nach Erfassung dieser Daten werden aus den Bilddaten Höhendaten interpoliert, um die Fischhöhe zu erhalten (Abb. 1). Das System wurde zu Beginn mit einem Objekt bekannter Höhe kalibriert. Daher können die Höhendaten dann in Weltkoordinaten transformiert und das Volumen des Fischs bestimmt werden. Da das Verhältnis von Volumen zu Gewicht des Fischs bekannt ist, kann der Neigungswinkel der Schneide genau errechnet werden, um eine exakte Scheibenanzahl bei optimalem Gewicht pro Scheibe zu erhalten.
Die intelligente Kamera VC40xx war die optimale Lösung für diese Aufgabenstellung (Abb. 2). Da sie mit einem DSP TI TMS320C64xx von Texas Instruments ausgestattet ist, war es möglich, alle Bildverarbeitungsroutinen mit Hilfe des Code Composers auf der Kamera unterzubringen.
Einmal portiert, erlauben die digitalen und die serielle Schnittstelle der Kamera, Befehle direkt an die SPS zu schicken, die die Schneidevorrichtung steuert. Somit war keine kostenintensive PC-basierte Lösung mit Framegrabber und separater Kamera notwendig.
Die Steuerung wurde einzig und allein von der intelligenten Kamera übernommen – eine Tatsache, die erheblich zur Kostenreduzierung bei der Integration der Vision-Lösung in die Gesamtanlage beigetragen hat. IBN ist davon überzeugt, dass auch weitere Hersteller von Portionierungs- und Verpackungsanlagen in Zukunft von dieser Technologie profitieren wollen, um ihre Produktionsprozesse zu optimieren.
Das Ingenieurbüro hat zum jetzigen Zeitpunkt bereits Anfragen aus dem Bereich der Fleisch verarbeitenden Industrie wie auch von Verpackungsunternehmen von Milch- und Molkereiprodukten erhalten.
Bernd Neumann gründete die IBN GmbH 1999 nach vier Jahren freiberuflicher Tätigkeit als Diplom-Fotoingenieur. Er war einer der ersten, der ein grafisches Benutzerinterface in intelligente Kameras integrierte, das sich auch PC-unabhängig parametrieren ließ. Bei Kunden wie Bosch, Fuji, Nestlé, Siemens, SKF, Sony, Volkswagen usw. sind die Kameras im Einsatz. Sie arbeiten vollständig autark und machen die Kamerainspektion PC-unabhängig.
Gerne unterstützen wir Sie, für Ihr Projekt die optimale Lösung zu finden. Und falls es die nicht gibt, entwickeln wir sie für Sie!
Vertrieb D-A-CH
Sven Klette-Matzat
Vertriebsleiter/OEM Lösungen
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Vertrieb Nord- & Südamerika
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Vertrieb Asien & Mittlerer Osten
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