Mit zunehmenden Verbesserungen und Entwicklungen im Bereich der industriellen Kameratechnik konnten über die Jahre hinweg die Auflösungen der Sensoren deutlich gesteigert werden. Sensoren mit Pixelgrößen von 3,5µm gehören mittlerweile zum Standard, immer häufiger werden jedoch auch kleinere Pixelgrößen eingesetzt. Wenn die Anwendungen nicht explizit Farbinformationen benötigen, werden in der industriellen Bildverarbeitung hauptsächlich monochromatische Kameras eingesetzt. Diese bieten eine sehr gute Auflösung und sind im Preis/Auflösungs-Verhältnis deutlich günstiger. Zunehmender Bedarf an Farbauswertungen steigert aber den Bedarf an hochauflösenden Farbkameras.

Klassisch wird die Farbinformation bei Farbkameras über ein Bayer-Pattern erzeugt, das als Filter über die Pixel gelegt wird. Zur Erstellung eines vollständigen Bildes in der jeweiligen Farbe, muss die fehlende Information aus den umliegenden Pixeln extrapoliert werden. Dadurch kann das Bild nur noch mit einer geringeren effektiven Auflösung aufgenommen werden. Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung von hochauflösenden Bildern mit Farbinformation ist der Einsatz von Zwei- oder Dreichip-Farbkameras. Dabei wird das weiße Licht zunächst über ein spezielles Prisma spektral zerlegt und auf jeweils einzelne Sensoren gelenkt. Hierdurch kann die maximale effektive Auflösung pro Farbbild erreicht werden. Während bei den Zwei- bzw. Dreichip-Farbkameras den Objektivherstellern der genaue Lichtweg durch das Prisma bekannt sein muss, um ein Kamera-spezifisches Objektiv zu entwickeln, können für die Farbkameras mit Bayer-Pattern reguläre Objektive verwendet werden. Bei einer Beleuchtung mit Weißlicht ist jedoch darauf zu achten, dass im Objektivdesign eine Farbkorrektur berücksichtigt wurde.

Farbfehler in Optiken entstehen durch die wellenlängenabhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts, der sogenannten Dispersion (Bild 1). Durch geschickte Kombination von Flint- und Krongläsern kann diese im Optikdesign ausgeglichen werden. Farbfehler können lateral als Farbquerfehler und axial als Farblängsfehler auftreten. Farbquerfehler entstehen durch eine laterale Verschiebung des Fokuspunkts abhängig von der Wellenlänge (Bild 2). Meistens sind diese am Bildrand an Hell-Dunkel-Übergängen als Farbsäume erkennbar. In der Mitte des Bildes entsteht dieser Farbfehler nicht.

Befindet sich der Fokuspunkt für die unterschiedlichen Wellenlängen axial nicht an einem Punkt, sondern vor oder hinter der optimierten Fokusebene, spricht man von einem Farblängsfehler. Ein Kanal (oft Blau) ist unscharf (defokussiert), während andere Kanäle ein scharfes Bild erzeugen. Um die Farbkorrektur im Optikdesign zu berücksichtigen sind oftmals speziellere Glassorten, mehr optische Elemente und ein aufwendigeres optisches Design notwendig.Neben einem hochwertigen Optikdesign ist auch eine absorptionsarme Breitbandvergütung wichtig, die für einen möglichst hohen Anteil an transmittiertem Licht sorgt. Alle Linsen werden daher mit einem komplizierten Schichtsystem aus hoch- und niedrigbrechenden Materialien bedampft, wodurch der reflektierte Anteil bei einem Luft-Glas Übergang von ca. 4% auf ca. 0,5% reduziert wird.

Sill Optics hat jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung farbkorrigierter Objektive. Durch die Weiterentwicklung der Farbsensoren haben diese nun auch außerhalb von kundenspezifischen Projekten an Bedeutung gewonnen. Deshalb hat der Hersteller gängige Objektivserien überarbeitet und die Objektive auf Farbsensoren angepasst. Diese weisen somit minimale laterale und axiale Farbfehler auf, wodurch die polychromatischen MTF-Kurven der Objektive, und damit das Auflösungsvermögen, deutlich gesteigert wird (siehe Bild 3). Die farbkorrigierte Objektivserie ist für Sensorgrößen von ½ bis 1.5″ ausgelegt und für Pixelgrößen von 2 bis 3,45µm optimiert. Durch eine definierte Fokussierung (Arbeitsabstandsanpassung um wenige mm), ist es zusätzlich möglich, Messaufgaben im NIR-Bereich zwischen 800 und 900nm abzudecken.

EVK präsentiert die Edge Computing Plattform EVK Alpha G100 in Kombination mit der HSI Kamera Helios EC32.

Machine vision filters are one of the most important components on a 3D vision system. A machine vision filter can control interfering ambient light and thus ensures more acurate data capture.

The 47MP Atlas10 camera of Lucid Vision features Sony’s IMX492 rolling shutter CMOS image sensor offering 8240×5628 pixels resolution and 4/3″ sensor size, running at 22.6fps at 10-Bit ADC.

Wenn sich Anwender für die Lösung einer Bildverarbeitungsaufgabe mit Hilfe von 3D-Systemen entschieden haben, stehen mit Lasertriangulation, Stereovision und Time-of-Flight drei Verfahren mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung. Die Applikation entscheidet über die richtige Wahl.

Dank ihres Aufbaus deckt die Ringbeleuchtung Irida-180 von Büchner zahlreiche Prüfaufgaben ab.

Die Qualität von Bildern, die mit Bildverarbeitung analysiert werden, ist nicht immer optimal. Um Bilder für eine qualifizierte Auswertung vorzubereiten, kann nach der Bildaufnahme an den Bildern eine zusätzliche Bildvorverarbeitung durchgeführt werden. Dazu zählen algorithmische Verfahren der Bildverbesserung, -restaurierung, -ausschnittgewinnung und -komprimierung.

Bei der Inline-Qualitätskontrolle geht es meist darum, schnell und hochauflösend 3D-Oberflächenstrukturen zu erfassen. Die Schärfentiefe ist dabei eine grundlegende Begrenzung. Die Fokuslage lässt sich mit einem Objektiv mit motorisiertem Fokus verschieben – oder mit einer mehrfarbigen Beleuchtung. Letzteres ist schneller, wie ein Projekt des Fraunhofer IOF zeigt.

Inspekto hat eine neue Software für das Inspekto S70, das derzeit einzige autonome Bildverarbeitungssystem, auf den Markt gebracht. Die neue Version bietet eine breite Palette von Optionen zur Optimierung von Prüfprofilen und hilft Anwendern, die Prüfgenauigkeit dank autonom generierter, KI-basierter, dynamischer Empfehlungen über die Zeit zu erhalten.

Stradvision gibt den Abschluss einer Finanzierungsrunde der Serie C in Höhe von 88Mio. SD bekannt.

Terex Materials Processing hat die Vermögenswerte von ZenRobotics erworben, einem Unternehmen, das KI-basierte Roboter für das Sammeln, Sortieren und Recyceln von Abfallstoffen entwickelt.

Am 22. September um 14 Uhr (CET) findet das inVISION TechTalks Webinar ‚High-Speed Vision‘ statt. Emergent Vision präsentiert ’10, 25, 50, and 100GigE Vision cameras for MV applications‘, AIT Austrian Institute of Technology ‚Imaging with 600kHz as enabler for high performance vision systems‘ und Infratec zeigt ‚High-speed Measurement with Infrared Thermography‘ in drei 20-minütigen Vorträgen.

Im kostenpflichtigen Online?Training „Active Thermography in NDT – Advantages, Challenges, Opportunities“ am 27. September 2022, 9 bis 16Uhr, erfahren die Teilnehmer alles Wissenswerte für den effizienten Einstieg in die Aktiv?Thermografie.

Zu den Sandbeeten 2 Postfach 2140 D-35043 Marburg, Germany