Stemmer Imaging ermöglicht Anwendern der industriellen Bildverarbeitung, kalibrierte Temperaturmessungen mit Wärmebildkameras mit standardisierten Schnittstellen für die auf dem Markt weit verbreiteten Softwarepakete durchzuführen.
In vielen Branchen ist es für Überwachungs- und Kontrollaufgaben unerlässlich, die Temperatur in Echtzeit und ohne Berührung des Objekts messen zu können. Dies ist beispielsweise in der Automobilindustrie, in der Lebensmittel-, Elektronik- und Stahlindustrie sowie in der Glas-, Verpackungs- oder Eisenbahnindustrie der Fall. Die Nutzung und Auswertung der gemessenen Temperaturen mit einem nachfolgenden Bildverarbeitungssystem wurde bislang nur selten umgesetzt.
Die Bildverarbeitungsplattform Sherlock von Teledyne Dalsa macht das Verfahren jetzt noch einfacher: Stemmer Imaging hat ein Bilderfassungsmodul für Sherlock entwickelt, das die Image Manager-Funktion von Common Vision Blox nutzt, um Bilder von Kameras oder Framegrabbern zu erfassen, die mit GigE Vision und GenICam kompatibel sind. Mit diesem integrierten Bilderfassungsmodul können Benutzer auch Temperaturdaten mit einer geeigneten Kamera sammeln und diese zur Auswertung an Sherlock weiterleiten, ohne dass eine spezielle Schnittstellensoftware oder Hardware erforderlich ist.
Der Hauptvorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das erhaltene Wärmebild alle von Sherlock und CVB bereitgestellten leistungsstarken Bildverarbeitungswerkzeuge und Algorithmen durchlaufen kann, um ausgewertet zu werden. Auf diese Weise können Anwender Testsysteme erstellen, die auf einfache und kostengünstige Weise Temperaturmessungen mit anschließender Bildanalyse und -verarbeitung ermöglichen.
Sherlock bietet eine vielseitige und skalierbare Umgebung für den Einsatz mit PC-basierten Bildverarbeitungssystemen und Mehrkamerasystemen aus der Vision Appliance-Reihe von Teledyne DALSA. Diese Plattform ist mit einer großen Auswahl an Kameras verschiedener Hersteller kompatibel, da das integrierte Framegrabber-Modul, das auf der Softwarebibliothek Common Vision Blox (CVB) von Stemmer Imaging basiert, unabhängig von der Hardware selbstständig arbeitet. Generell unterstützt Sherlock von Dalsa bereits eine breite Palette von Kameras und Framegrabbern. Für die von Stemmer Imaging gelieferten GigE Vision- und USB3 Vision-Kameras ist der CVB Framegrabber kostenlos im Lieferumfang der CVB CameraSuite enthalten.
Zu den leistungsstarken Machine-Vision-Tools und Algorithmen von Sherlock gehören unter anderem Suchwerkzeuge zur Mustererkennung, ID-Lesewerkzeuge, OCR-Tools (Optical Character Recognition), Mess- und Zählwerkzeuge, Werkzeuge zur Erkennung von Konturen sowie zur Textur- und Farbklassifizierung. Ein Beispiel für ein System zur Messung von Temperaturen und zur Verarbeitung der gewonnenen Daten ist die Kombination von Sherlock mit der Kamera Serval 640 von Xenics, einer GigE-Kamera für langwelliges Infrarot (LWIR). Mit dieser Kamera können Temperaturmessungen zwischen -20 °C und 400 °C (Test mit einem Schwarzkörperstrahler) mit einer Bildauflösung von 640 x 480 Pixeln durchgeführt werden. Die Serval 640 erfüllt die radiometrischen Anforderungen an Wärmebildkameras und kann dank ihrer hochpräzisen Werkskalibrierung sowohl relative als auch absolute Temperaturmessungen durchführen.
Ein weiteres interessantes Beispiel für die Temperaturerfassung ist die neue Wärmebildkamera-Familie Calibir von Teledyne DALSA. Die Stärken dieser neuen Serie liegen in ihrer kompakten Form von 29 x 29 x 29 mm³, der großen Auswahl an Brennweiten und der Möglichkeit, verschiedene Schnittstellen zu einem attraktiven Preis zu verwenden. Die Modelle mit GigE-Schnittstelle lassen sich einfach mit vielen auf dem Markt erhältlichen Bildverarbeitungsprogrammen kombinieren und schnell in Betrieb nehmen. Die Calibir GXT-Serie ist besonders interessant, da sie echte radiometrische Temperaturmessungen ohne mechanischen Verschluss ermöglicht. Normalerweise benötigen radiometrische Kameras einen mechanischen Verschluss, damit sich der Sensor regelmäßig neu kalibrieren kann und die angezeigten Temperaturwerte nicht ständig von den tatsächlichen Messwerten abweichen. Dieser Rekalibrierungsprozess induziert jedoch eine sehr kurze Pause des Bildes, wodurch sich die Aufnahmezeit um etwa 2 Sekunden verlängert. Die Calibir GXT-Kamera vermeidet dieses Problem und liefert kontinuierlich Wärmebilder. Wenn die Anwendung jedoch eine extrem hohe Messgenauigkeit erfordert, ist die Calibir-Kamera auch mit einem mechanischen Verschluss erhältlich.
Diese Systeme werden z. B. in der Automobilindustrie zur Inspektion von beheizten Windschutzscheiben, Sitzen oder der Wärmebehandlung von Fahrzeugteilen eingesetzt. Weitere typische Anwendungen für Temperaturmessungen finden sich unter anderem in der Lebensmittelproduktion, der Produktion von Solarzellen, der Inspektion von Leiterplatten, dem Warmwalzen von Stahl, der Inspektion der Schichtabscheidung in Halbleitern oder der Kontrolle von Formen unter Temperatureinfluss.
Sherlock lässt sich zwar dank seiner Kompatibilität mit GigE Vision und GenICam perfekt mit geeigneten Wärmebildkameras zur Durchführung von Temperaturmessungen kombinieren, funktioniert aber auch mit anderen Erfassungssystemen, die diese Standards erfüllen. So können neben dem klassischen Einsatz mit Farb- und Monochromkameras je nach Aufgabenstellung auch Shape-from-Shading-Systeme auf Basis von CVS Trevista, 3D-Anwendungen mit Gocator-Modellen von LMI, hyperspektrale oder Line-Scan-Bar-Systeme realisiert werden. Diese operative Flexibilität von Sherlock auf einer so großen Anzahl von Hardwareplattformen garantiert Entwicklern und Integratoren, dass sie jedes Mal die passende Konfiguration erhalten, ohne Kompromisse bei den Messfunktionen eingehen zu müssen.
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