Automatisches Vermessen im Videobild

Ausgangspunkt: Anforderungen in der Produktion
Längen, Abstände oder Positionen von Produktionsteilen müssen überwacht werden.
Ein Kamera-system mit geeignet dimensionierter Optik liefert das Bild. Mittels Videodigitalisierungskarte wird das Videobild in den PC gebracht.
PicEd Cora-Online erlaubt das Erstellen von Meßvorschriften zur Überwachung der Dimensionen und
misst direkt im Videobild die sich verändernden Längen.

Ausgangspunkt: Anforderungen in der Qualitätssicherung
Die Maßhaltigkeit von Teilen aus der Fertigung ist unter dem Mikroskop zu prüfen. Mittels Video-kamera-Aufsatz und Videodigitalisierungskarte wird das Bild in den PC gebracht. Nach einmaligem Erstellen einer Meßvorschrift (z.B. Bestimmung des Durchmessers) sind die Teile nur noch unters Mikroskop zu legen; die gewünschte Messung erscheint ohne weiteren interaktiven Arbeitsschritt sofort in der Anzeige.
Serienmessungen werden dadurch sehr ökonomisch.

Die Vorbereitung: Einstellungen des Systems, Erstellen einer Meßvorschrift
Als einfaches Beispiel wollen wir die Breite eines Objekts vermessen.

Zuerst werden sog. Suchprofile definiert. Die Suchprofile setzt man an Stellen des Bildes, wo sich ungefähr die Grenzen des Objekts befinden. Die Software ermittelt die genaue Lage des Anfangs und Endes anhand des Helligkeitsunterschiedes an den Kanten. Solange die Kanten im Bereich der Suchprofile liegen, werden sie automatisch detektiert.
Nach der Kalibrierung des Systems kennt die Software die Zuordnung Pixel zu mm ((m, cm), und es kann aufgrund der Differenz der Positionen die genaue Breite ermittelt werden. Perspektivische Effekte bei nicht senkrechter Betrachtung lassen
sich dabei berücksichtigen. Suchprofile müssen nicht senkrecht oder waagrecht im Bild liegen. Sie sind in Form beliebiger Polygonzüge einfach zu setzen.

Die Kriterien zur Kantenfindung können, entsprechend den Anforderungen der Situation, vielfältig eingestellt werden.
Z.B. Verbreiterung des Suchprofils durch Hinzunahme mehrerer paralleler Linien, Suchprofilscharen, (daraus folgend eine subpixelgenaue Verrechnung) Glättung der Helligkeitsprofile. Der Kontrastsprung kann sich den Sichtverhältnissen der
Kante anpassen.

Außer diesen einfachen Meßvorschriften ist es ebenso möglich, komplizierte zu definieren (Abstand Punkt – Linie, Mittelpunkte, Winkel etc.). Die Position von Suchprofilen kann dynamisch von anderen Meßergebnissen abhängen, z.B. die Lage eines Suchprofils vom Resultat, etwa dem Mittelpunkt einer anderen Linie.

Die Verarbeitung der Ergebnisse

Nach Definition der Meßvorschrift kann online gegangen werden.
Die Software ermittelt jetzt die Meßstrecken kontinuierlich und stellt sie im Bild dar.
Im nachfolgenden Beispiel wird die Ausformung bei einem Prozess überwacht. An automatisch zu findenden Meßpunkten ist gesetzt:
Die Breite der Kuppe, sowie deren Mittelpunkt. Ausgehend von dem Mittelpunkt ist die Höhe der Kuppe zu ermitteln.

Die aktuellen Meßwerte werden rechts neben dem Videobild angezeigt.
Der Zeitverlauf von Meßwerten wird unter dem Videobild angezeigt.

In der Gestaltung der Darstellung der Meßergebnisse genießt der Benutzer große Freiheiten. Er hat auch die Möglichkeit, Abweichungen von zu definierenden Sollwerten anzuzeigen.
Zur Produktionsüberwachung erlaubt die Software die Vergabe von Rechten, d.h. was dem Anwender während der Überwachung zu ändern oder einzustellen gestattet ist (z.B ob er in die Meßstreckendefinition und Konfiguration eingreifen darf).
Touch Screen Monitore werden unterstützt.

Die Weitergabe der Ergebnisse
PicEd Cora stellt mehrere Schnittstellen zur Ergebnis-Weiterverarbeitung bereit:
Die Ausgabe in Protokolldateien (ASCII-Format) zur Weiterverarbeitung mit anderen Programmen, etwa Tabellenkalkulationen.
Die Ausgabe an S7-Prozeßleitsysteme. Hier können Ausgabegröße und Zieldateibaustein beliebig zugeordnet werden.
Die Ausgabe über eine Analoge / Digitale Interfacekarte mit Warnausgängen.