Bildverarbeitung im Einsatz -  Anwendungsbeispiele aus zahlreichen Branchen

BILDVERARBEITUNG IM EINSATZ

Kundenreferenzen & Anwendungsbeispiele aus zahlreichen Branchen

Schienenüberwachung der U-Bahn London verbessert

Dezember 2015

STEMMER IMAGING hat in enger Zusammenarbeit mit der London Underground 104 Baugruppen mit Industriekameras entwickelt, die - direkt auf Personenzüge montiert - Bilddaten zum Zustand von Rad-Schienen-Verbindungen und Bahngleisen liefern. Indem die Daten während der normalen Fahrplanperioden erfasst werden, bleibt während der vierstündigen Nachtschließung mehr Zeit für die Wartung des 1000 Kilometer langen Streckennetzes. Dadurch können Serviceunterbrechungen minimiert und zusätzliche Betriebszeiten am Wochenende ermöglicht werden.

Die London Underground Limited (LUL), die zur Verkehrsgesellschaft Transport for London gehört, hat ein neues automatisiertes Schienenüberwachungssystem eingeführt, welches Bilddaten auswertet, die von Personenzügen aus erfasst werden. Dazu wurden spezielle, für raue Umgebungsbedingungen prädestinierte Kameragehäuse entwickelt, wobei ein Modell auf dem Fahrgestell installiert wird, um Informationen zu den Rad-Schienen-Verbindungen zu liefern, das andere am Waggonende, um eine Ansicht über die volle Breite der Fahr- und Stromschienen zu ermöglichen. Die Kameras sind in der Regel auf zwei Zügen jeder Linie montiert.

Die Gehäuse der Schutzklasse IP65, die von STEMMER IMAGING geliefert werden, sind galvanisch getrennt, um die Kameras vor EMV-Belastungen zu schützen. Die Baugruppen widerstehen Dauerbelastungen bis 5 G (Rütteln) und harten Stößen bis 50 G. Jedes Kameraschutzgehäuse beherbergt eine Hochgeschwindigkeitskamera der Genie-Serie von Teledyne DALSA. Diese Kameras sind mit einem IR-Filter ausgestattet und bieten eine Bildfrequenz von 120 Bildern pro Sekunde. Desweiteren befindet sich im Gehäuse eine LED-IR-Beleuchtung von Gardasoft, geeignet für eine Wellenlänge von 840 nm mit integrierter Steuerung, zusammen mit einem faseroptischen Trigger und einem Stromüberwachungs- und -versorgungssystem.

Durch die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Blitzbeleuchtungen (40 µs) lässt sich die relative Bewegung zwischen den Kameras auf dem Zug und der Schiene beseitigen, was für Bildmaterial von hoher Qualität sorgt. Der Trigger wird räumlich gesteuert, so dass die Bilder in festgelegten Abständen erfasst werden. Für die Infrarot-Beleuchtung hat man sich entschieden, um Interferenzen durch Umgebungslicht zu vermeiden, da sich Teile des Schienennetzes übererdig befinden. Außerdem verursacht das extrem schnell gepulste Licht der IR-Beleuchtung keine Probleme für Menschen, die sich in der Nähe aufhalten, vor allem für diejenigen, die unter Epilepsie oder Lichtempfindlichkeit leiden.

Die Bilddaten werden während der normalen Betriebszeiten der Personenzüge gesammelt und zur weiteren Auswertung nachts via WLAN hochgeladen. Dabei kommen von der London Underground entwickelte Datenerfassungs- und -verarbeitungsmethoden zum Einsatz. Die Bilddaten lassen sich auch mit Daten, die von anderen auf den Zügen installierten Bildsensoren erfasst wurden, verknüpfen, beispielsweise um zu zeigen, wie sich der Schienenverschleiß auf die Fahreigenschaften auswirkt.

Mark Williamson, Director – Corporate Market Development bei STEMMER IMAGING, betont:

“Das war ein besonders herausforderndes Projekt, bei dem wir unser gesamtes Know-how in industrieller Bildverarbeitung einbringen konnten.

Dabei konnten wir gewährleisten, dass viele kritische Anforderungen gleichzeitig erfüllt werden. Besonders die Verwendung der extrem kurzen Infrarot-Lichtimpulse bedurfte einer äußerst akkuraten Lichtsteuerung. Selbstverständlich haben wir die Kameraschutzgehäuse strengen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie allen Sicherheitsanforderungen von London Underground entsprechen.”

Gardasoft

Cambridge, United Kingdom

Die 1999 in Cambridge gegründete Gardasoft Vision Ltd hat sich als führender Hersteller im Bereich von programmierbaren Beleuchtungs-Steuerungen und sehr intensiver LED-Beleuchtungen etabliert.

STEMMER IMAGING

Puchheim, Germany

STEMMER IMAGING ist seit 1987 in der industriellen Bildverarbeitung tätig und mittlerweile Europas größter Technologie-Anbieter in diesem Bereich. 1997 stellte STEMMER IMAGING mit Common Vision Blox (CVB) eine leistungsstarke Programmierbibliothek vor, die eine schnelle und zuverlässige Entwicklung und Implementierung von Bildverarbeitungslösungen ermöglicht und inzwischen weltweit über 40.000 mal in verschiedensten Branchen erfolgreich im Einsatz ist.

Teledyne DALSA

Waterloo, Canada

Die kanadische Teledyne DALSA Inc., ein Unternehmen der amerikanischen Teledyne Technologies Inc., liefert für den Bereich der digitalen Bildverarbeitung ein enormes Produktspektrum. Neben universellen Zeilenkameras umfasst es technologische Highlights wie TDI-Zeilen- (Time Delay Integration), Multi Tap-, High Speed-, Flächen- und hochauflösende Kameras. Daneben zählen PCI-Bilderfassungsboards, Embedded Processing-Systeme bis hin zu intelligenten IPD-Kompakt-Systemen zu den Komponenten für alle Aufgaben in der industriellen Qualitäts-, Vollständigkeits- und Fehlerkontrolle.