Machine Vision
Definition (kurz & klar)
Machine Vision bezeichnet die industrielle Bildverarbeitung zur automatisierten Erfassung, Auswertung und Nutzung visueller Informationen. Kameras und Bildverarbeitungssysteme ermöglichen es Maschinen und Robotern beispielsweise, Bauteile zu erkennen, deren Position zu bestimmen, Qualitätsmerkmale zu prüfen oder Codes zu lesen.
Einordnung und Bedeutung
Machine Vision erweitert automatisierte Systeme um die Fähigkeit, Informationen aus Bildern technisch auszuwerten. Dabei wird ein aufgenommenes Bild mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen untersucht. Das Ergebnis kann anschließend von einer Steuerung, einem Roboter oder einem übergeordneten System für weitere Prozessentscheidungen verwendet werden.
Die konkrete technische Umsetzung erfolgt durch ein Vision-System. Dieses besteht je nach Anwendung beispielsweise aus Kamera, Optik, Beleuchtung sowie Hard- und Software zur Bildverarbeitung. Machine Vision beschreibt dagegen das übergeordnete technologische Gebiet und die Verfahren der industriellen Bildverarbeitung.
Typische Einsatzbereiche / Inhalte / Abläufe
- Erkennung und Identifikation von Bauteilen
- Bestimmung von Position und Orientierung
- Automatisierte visuelle Qualitätsprüfung
- Kontrolle von Vollständigkeit und Montagezuständen
- Lesen von Barcodes, Data-Matrix-Codes oder Zeichen
- Roboterführung anhand visueller Informationen
Bauteil erfassen
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Bild aufnehmen
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Bild auswerten
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Informationen gewinnen
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Prozessentscheidung
Die Darstellung zeigt das Grundprinzip von Machine Vision: Ein Bild wird aufgenommen und automatisch ausgewertet. Aus dem Bild werden relevante Informationen gewonnen, die anschließend für eine technische Entscheidung oder einen weiteren Prozessschritt genutzt werden.
Praxisbeispiel: Machine Vision für die Bauteilprüfung in einer Montagelinie
In einer Montagelinie soll geprüft werden, ob an einem Bauteil vier Schrauben korrekt eingesetzt wurden. Eine Kamera nimmt das Bauteil nach der Montage auf. Die Bildverarbeitung erkennt die vorgesehenen Schraubenpositionen und prüft, ob an jeder Position eine Schraube vorhanden ist. Fehlt beispielsweise eine Schraube, erhält die Steuerung ein entsprechendes Prüfergebnis und das fehlerhafte Bauteil kann ausgeschleust werden.
Einfach gesagt: Der Mensch würde das Bauteil ansehen und erkennen, ob eine Schraube fehlt. Bei Machine Vision übernimmt ein automatisiertes Bildverarbeitungssystem diese visuelle Prüfung.
Abgrenzung zu verwandten Begriffen
| Begriff | Abgrenzung |
|---|---|
| Vision-System | Bezeichnet die konkrete technische Lösung aus beispielsweise Kamera, Optik, Beleuchtung und Bildverarbeitung, während Machine Vision das übergeordnete Gebiet der industriellen Bildverarbeitung beschreibt. |
| Qualitätsprüfung | Beschreibt die Überprüfung festgelegter Qualitätsmerkmale. Machine Vision ist eine mögliche Technologie, um solche Prüfungen automatisiert durchzuführen. |
| Sensor | Erfasst typischerweise eine bestimmte physikalische Größe oder einen definierten Zustand. Machine Vision kann dagegen mehrere Merkmale und räumliche Informationen aus einem Bild gleichzeitig auswerten. |
Häufige Fehlannahmen
- Machine Vision bezeichnet lediglich den Einsatz einer Kamera
- Industrielle Bildverarbeitung wird ausschließlich für Qualitätsprüfungen verwendet
- Eine leistungsfähige Kamera allein gewährleistet eine zuverlässige Bilderkennung
FAQ
Was bedeutet Machine Vision einfach erklärt?
Machine Vision bedeutet, dass Maschinen visuelle Informationen aus Kamerabildern automatisch auswerten. Beispielsweise kann ein System erkennen, ob ein Bauteil vorhanden ist, wo es liegt oder ob ein bestimmtes Qualitätsmerkmal erfüllt wird.
Was ist der Unterschied zwischen Machine Vision und einem Vision-System?
Machine Vision bezeichnet das übergeordnete Gebiet der industriellen Bildverarbeitung. Ein Vision-System ist dagegen die konkrete technische Lösung, mit der eine Machine-Vision-Aufgabe umgesetzt wird. Vergleichbar ist dies mit der Automatisierungstechnik als Fachgebiet und einer konkreten Automatisierungsanlage als technische Umsetzung.
Machine Vision = Technologie und Verfahren, Vision-System = konkrete technische Umsetzung.
Wie kann Machine Vision einen Roboter unterstützen?
Machine Vision kann beispielsweise die Position und Orientierung eines Bauteils bestimmen. Liegt ein Werkstück einige Zentimeter neben seiner erwarteten Position, erkennt das Bildverarbeitungssystem die tatsächliche Lage und übermittelt entsprechende Positionsdaten an die Robotersteuerung. Der Roboter kann seine Bewegung dadurch an die erkannte Position anpassen.
Machine Vision ermöglicht es automatisierten Maschinen und Robotern, visuelle Informationen technisch auszuwerten und daraus konkrete Prozessentscheidungen abzuleiten.