Vision-System
Vision-System
Definition (kurz & klar)
Ein Vision-System ist ein technisches System zur automatisierten Erfassung und Auswertung visueller Informationen. In industriellen Anwendungen kombiniert es typischerweise Kamera, Beleuchtung, Optik und Bildverarbeitung, um beispielsweise Bauteile zu erkennen, deren Position zu bestimmen oder Qualitätsmerkmale zu prüfen.
Einordnung und Bedeutung
Vision-Systeme ermöglichen Maschinen und Robotern, Informationen aus Kamerabildern automatisiert für weitere Prozessschritte zu nutzen. Anders als ein einfacher Sensor kann ein Vision-System gleichzeitig mehrere visuelle Merkmale wie Konturen, Abmessungen, Positionen, Oberflächen oder Kennzeichnungen auswerten.
Die industrielle Bildverarbeitung wird häufig unter dem Begriff Machine Vision zusammengefasst. Ein Vision-System bezeichnet dabei die konkrete technische Lösung, mit der solche Bildverarbeitungsaufgaben innerhalb einer Maschine oder Anlage umgesetzt werden.
Typische Einsatzbereiche / Inhalte / Abläufe
- Erkennen und Identifizieren von Bauteilen
- Bestimmen von Position und Orientierung eines Werkstücks
- Prüfen von Abmessungen und geometrischen Merkmalen
- Erkennen von Oberflächen- oder Montagefehlern
- Lesen von Codes, Zeichen oder Kennzeichnungen
- Bereitstellen von Positionsdaten für Roboter
Bauteil erfassen
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Bild aufnehmen
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Bild auswerten
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Merkmal erkannt?
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Ja Nein
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Daten verwenden Fehler / Ausschleusen
Die Darstellung zeigt einen einfachen Ablauf: Eine Kamera nimmt das Bauteil auf und die Bildverarbeitung untersucht das Bild anhand festgelegter Merkmale. Abhängig vom Ergebnis können anschließend beispielsweise Positionsdaten an einen Roboter übergeben oder fehlerhafte Bauteile ausgeschleust werden.
Praxisbeispiel: Vision-System für Förderband-Kontrolle
Ein Roboter soll ungeordnet auf einem Förderband liegende Bauteile aufnehmen. Eine Kamera erfasst den Arbeitsbereich und das Vision-System bestimmt Position und Orientierung der einzelnen Teile. Diese Koordinaten werden an die Robotersteuerung übertragen. Der Roboter weiß dadurch, wo sich das jeweilige Bauteil befindet und in welcher Lage es aufgenommen werden muss.
Einfach gesagt: Die Kamera liefert das Bild, das Vision-System erkennt darin die benötigten Informationen und stellt diese der Maschine oder dem Roboter für den nächsten Prozessschritt zur Verfügung.
Abgrenzung zu verwandten Begriffen
| Begriff | Abgrenzung |
|---|---|
| Machine Vision | Bezeichnet das übergeordnete Gebiet der industriellen Bildverarbeitung, während ein Vision-System die konkrete technische Umsetzung einer solchen Anwendung beschreibt. |
| Sensor | Erfasst typischerweise eine bestimmte physikalische Größe oder einen definierten Zustand, während ein Vision-System komplexe Informationen aus Kamerabildern auswerten kann. |
| Qualitätsprüfung | Beschreibt die Prüfung definierter Qualitätsmerkmale. Ein Vision-System kann als technisches Hilfsmittel für eine automatisierte visuelle Qualitätsprüfung eingesetzt werden. |
Häufige Fehlannahmen
- Ein Vision-System besteht ausschließlich aus einer Kamera
- Jedes Kamerabild kann ohne geeignete Beleuchtung zuverlässig ausgewertet werden
- Vision-Systeme werden ausschließlich für Qualitätsprüfungen eingesetzt
FAQ
Aus welchen Komponenten besteht ein Vision-System?
Ein industrielles Vision-System besteht typischerweise aus einer oder mehreren Kameras, geeigneter Optik und Beleuchtung sowie Hard- und Software zur Bildverarbeitung. Je nach Anwendung kommen weitere Komponenten hinzu.
Was ist der Unterschied zwischen einer Kamera und einem Vision-System?
Eine Kamera erzeugt zunächst ein Bild. Ein Vision-System wertet dieses Bild zusätzlich aus und gewinnt daraus Informationen, die von einer Maschine oder einem Roboter genutzt werden können. Beispielsweise kann eine Kamera ein Bauteil aufnehmen, während das Vision-System zusätzlich erkennt, wo das Bauteil liegt und wie es ausgerichtet ist.
Kamera = Bild aufnehmen, Vision-System = Bild aufnehmen und technisch auswerten.
Wofür werden Vision-Systeme in der Robotik eingesetzt?
Vision-Systeme können beispielsweise Position und Orientierung von Bauteilen bestimmen und diese Informationen an die Robotersteuerung übergeben. Dadurch kann ein Roboter auch Werkstücke greifen, deren Position nicht bereits exakt vorgegeben ist.
Vision-Systeme erweitern automatisierte Maschinen und Roboter um die Möglichkeit, visuelle Informationen zu erfassen, technisch auszuwerten und für weitere Prozessschritte zu nutzen.