„Auge der Weisheit“ – Maschinelles Sehen fördert die Anwendungsentwicklung der Drohnenindustrie

Das Aufkommen von Drohnen hat der Entwicklung verschiedener Bereiche und Branchen neue Impulse verliehen. In den letzten Jahren hat die technologische Forschung und Entwicklung im Bereich unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) stark zugenommen, und die Erforschung der Anwendung von maschinellem Sehen in UAVs ist eine der wichtigsten Forschungsrichtungen.

Maschinelle Bildverarbeitungssysteme nutzen Maschinen anstelle des menschlichen Auges, um verschiedene Messungen und Beurteilungen durchzuführen. Das Bild wird mithilfe von Bildverarbeitungsprodukten (z. B. Bildaufnahmegeräten wie CMOS- und CCD-Sensoren) erfasst und anschließend an die Verarbeitungseinheit übertragen. Durch digitale Verarbeitung werden Größe, Form, Farbe usw. beurteilt.

Bildaufnahmeeinheit: Sie besteht hauptsächlich aus Lichtquelle, Objektiv, Kamera, Bildaufnahmekarte und weiterer Hardware zur Umwandlung des Erkennungsziels in ein Bildsignal.

Bildverarbeitungseinheit: Sie analysiert hauptsächlich die gesammelten Bilder mithilfe einer Bildverarbeitungssoftware, um Erkennungsergebnisse wie Größe, Position, Winkel und Anzahl der gemessenen Ziele zu erhalten.

Ausgabekommunikationseinheit: Gibt hauptsächlich die von der Bildverarbeitungseinheit erhaltenen Ergebnisse über die Kommunikationsschnittstelle an andere, vom Roboter oder der SPS gesteuerte Aktoren aus, um die auszuführende Aktionslogik zu vervollständigen.

PC-basiertes (Platinen-)Bildverarbeitungssystem

Ein visuelles System auf Basis eines Personalcomputers (PC) besteht im Allgemeinen aus einer Lichtquelle, einer optischen Linse, einer CCD- oder CMOS-Kamera, einer Bildaufnahmekarte, einer Bildverarbeitungssoftware und einem PC, mit dem relativ komplexe Systemfunktionen realisiert werden können.

Eingebettetes Bildverarbeitungssystem

Es ist leicht zu erlernen, anzuwenden, zu warten und zu installieren und ermöglicht den Aufbau eines zuverlässigen und effektiven Bildverarbeitungssystems in kurzer Zeit. Eingebettete Bildverarbeitungssysteme lassen sich je nach Produkttyp in zwei Kategorien unterteilen: visuelle Sensoren und intelligente Kameras.

Identifizieren

Bei Identifikationsanwendungen führen Bildverarbeitungssysteme die Identifizierung durch, indem sie QR-Codes, Bauteilidentifikationscodes, Bauteiletiketten usw. lesen und Bauteile auch durch das Auffinden einzigartiger Muster, Farben, Formen usw. identifizieren können.

Erkennung durch maschinelles Bildverarbeitungssystem

Detektion

Bei Inspektionsanwendungen überprüfen Bildverarbeitungssysteme, ob Produkte die Qualitätsanforderungen erfüllen, indem sie Defekte, Verunreinigungen, Funktionsmängel und andere Abweichungen erkennen.

Inspektion durch maschinelles Bildverarbeitungssystem

Messung

In der Messtechnik führen Bildverarbeitungssysteme Messungen durch, indem sie den Abstand zwischen den geometrischen Positionen der zu messenden Objekte berechnen und anschließend feststellen, ob diese Messungen den Spezifikationen entsprechen.

Messung durch ein maschinelles Bildverarbeitungssystem

Positionierung und Führung

In Anwendungen der Bildverarbeitung, von der einfachen Montageprüfung bis hin zu komplexen 3D-Robotikanwendungen, ist Mustererkennungstechnologie erforderlich, um Zielobjekte oder -merkmale im Sichtfeld der Kamera zu lokalisieren. Bildverarbeitungssysteme können die Position und Ausrichtung von Bauteilen ermitteln und melden.

Positionierung durch maschinelles Bildverarbeitungssystem

Als Technologie zur Bildaufnahme und -verarbeitung lässt sich maschinelles Sehen mit Drohnen kombinieren, um mehr Bildinformationen aus großer Höhe zu gewinnen. Diese Informationen sind für den Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft, Vermessung und Kartierung, im Sicherheitsbereich, bei Inspektionen und in anderen wichtigen Bereichen von großer Bedeutung.

Die derzeit weit verbreitete Drohnenfotografie-Technologie liefert zwar Bildinformationen, bietet aber keine Steuerungsmöglichkeiten und kann Bilder nicht in Echtzeit übertragen. Ein Bildverarbeitungssystem kann die Drohne mit dem Steuergerät verbinden und durch den Einsatz von Bildsensoren die Bildinformationen in Echtzeit empfangen und verarbeiten.

Die Entwicklung der Bildverarbeitungstechnologie hat der Drohnenentwicklung viel Raum gegeben. Mit der stetigen Erweiterung ihrer Funktionen werden Drohnen den Menschen helfen, immer mehr Aufgaben zu erledigen, die in der Vergangenheit schwierig waren.