Vision - Erkennungssysteme zur optischen Verarbeitung

Hochwertige Verfolgbarkeit hängt mit Erkennungssystemen und Datamatrix-Codes zusammen. Das Ziel von Erkennungssystemen ist die Verbesserung des Kontrastes von Kennzeichnungen auf Werkstücken, um die Lesbarkeit und Identifizierbarkeit des Werkstückes zu ermöglichen oder zu verbessern.

Diese Systeme bestehen zum einen aus Lesesystemen (Kameras, Scanner) und zum anderen aus Beleuchtungssystemen.

Die Markierung einer FIN (Fahrzeug-Identifizierungsnummer) erfolgt mit einem System aus:

• Ritzmarkierer i 113s
• PC, optisches Lesesystem, SIC FIN Software
• Standardkamera

Um eine FIN zu validieren, wird folgendes überprüft:

• Überwachung der Markiertiefe an der i113s
• Überwachung der „Nadel hoch“-Ereignisse
• Überwachung der Position des letzten zu lesenden Zeichens (üblicherweise das Logo) mit der Kamera

Hochwertige FIN-Markierung mit OCR ( Optical Character Recognition, optische Zeichenerkennung)

Die hochwertige FIN-Markierung basiert auf den gleichen Prinzipien wie die vorangehende. Zudem kommt ein Lesesystem zum Einsatz, das die Zeichen erkennen und verarbeiten kann.

Bildbearbeitung :

Zum Erfassen von DataMatrix-Codes verwenden wir vier Bildbearbeitungstechniken:

• ZUSAMMENZIEHEN: diese Methode vergrößert die hellen Zellen (für weißen Code auf dunklem Hintergrund).
• ERODIEREN: Diese Funktion vergrößert die dunklen Zellen (für schwarzen Code auf weißem Hintergrund).
• ÖFFNEN: Weiße Störflecken auf schwarzen Zellen reduzieren.
• SCHLIESSEN: schwarze Störflecken auf weißen Zellen reduzieren.

ISO 15415 empfiehlt vier Lichtquellen für ein Lesesystem, die in einem konzentrischen Kreis um den Bereich des Codes herum montiert sind. Das Licht sollte so eingestellt sein, dass es sich im Bereich des Codes konzentriert. Der optimale Einfallswinkel ist 45° zur Ebene des Codes, kann aber bei bestimmten Anwendungen zwischen 30° und 90° liegen.

• DOAL ( Diffused On-Axis Light): Die Lichtstrahlen laufen durch einen Diffuser (Zerstreuer) und werden durch einen Zwei-Wege-Spiegel auf das Werkstück reflektiert. Die Kamera befindet sich meist in einem rechten Winkel zur Lichtquelle.
• Dunkelfeld-Beleuchtung oder horizontales Licht: Diese Beleuchtung wird bei unregelmäßigen Oberflächen benutzt. Unebenheiten reflektieren Licht zur vertikal direkt darüber angebrachten Kamera. Ein Ring aus LEDs sorgt für Beleuchtung.
• Rückwärtige Beleuchtung: hier wird das Licht unter oder hinter dem Werkstück positioniert. Dies ermöglicht die Erkennung der Werkstückkonturen oder eine Markierung auf einem durchscheinenden Werkstück.
• Kreisförmige Beleuchtung und diffuse, durchgehende Beleuchtung: diese Beleuchtung wird bei abgerundeten Oberflächen eingesetzt. Die meisten zylindrischen oder runden Werkstücke erfordern diese Beleuchtung.

• Helles Feld oder direkte Beleuchtung: Passend bei Verwendung mit einer 120°-Nadel, vor allem auf bearbeiteten oder glatten Werkstücken, aber nicht bei 90°-Nadeln (hauptsächlich bei groben Oberflächen), wo der Kontrast zu schwach ausfällt.
• Dunkles Feld oder indirekte Beleuchtung: die Verwendung von abgewinkelter Beleuchtung erfordert Bildverarbeitungsprozesse, die die Darstellungsqualität der Datamatrix-Punkte verbessern. Die Beleuchtung ergibt ein Bild heller Punkte auf dunklem Grund. Man benutzt diese Technik z.B. bei Verwendung einer 90°-Nadel mit einem Einfallswinkel von 45°, so dass das reflektierte Licht jeweils die Hälfte jedes markierten Punktes beleuchtet. Bei einer 120°-Nadel empfehlen wir eine Einstellung des Lichts und des Lesesystems auf 30°.

Kameras werden nur zur Erkennung von Codes eingesetzt (besonders DataMatrix), auch wenn die Kamera vielleicht weitere Komunikationsmechanismen unterstützt.