Grundlagen der Bildverarbeitung
Nutzen Sie unser umfangreiches Glossar rund um das Thema Bildverarbeitung. Neben den Grundlagen finden Sie an dieser Stelle auch Erklärungen zu vielen wesentlichen technische Begriffen und Eigenschaften. So gelingt Ihnen der Einstieg in komplexe Themen wie beispielsweise 3D-Bildverarbeitung oder Sie erfahren mehr zu etablierten Standards wie CameraLink, GigE Vision oder GenICam.
Bildverarbeitungssystem
Der Begriff Bildverarbeitungssystem beschreibt eine komplette Bildverarbeitungslösung und wird hauptsächlich in der Industrie-Automatisierung und in der Inspektion verwendet.
Beleuchtungen
Die Auswahl und Konfiguration der optimalen Beleuchtung ist ausschlaggebend für die Qualität der Bildaufnahme. Der Qualitäts- bzw. Informationsverlust durch eine unzureichende Beleuchtung erschwert die Bildauswertung maßgeblich oder macht sie unmöglich. Nicht im Bild vorhandene Informationen können auch durch die Auswertealgorithmik nicht wiedergewonnen werden.
Optiken
Damit eine Kamera ein Bild von einem Objekt aufnehmen kann, wird ein Objektiv benötigt. Durch das Linsensystem des Objektivs entsteht das Bild durch die vom Objekt reflektierten bzw. emittierten Lichtstrahlen in der Bildebene. Dort kommen CCD- oder CMOS-Sensoren zum Einsatz.
Kameras
Die applikationsspezifische Auswahl einer Kamera erfolgt maßgeblich aufgrund von drei Eigenschaften. Dies sind der Sensor der Kamera, die Eigenschaften der Kamera (sogenannte Kamera-Features) sowie die Schnittstellentechnologie bzw. die Bildübertragung.
Kabel
Zum Anschluss einer Kamera an ein Bildverarbeitungssystem oder zur Datenübertragung sind mindestens ein, oft aber auch mehrere Kabel notwendig.
Bilderfassung
In den letzten Jahren gab es, insbesondere durch die schrittweise Integration von verschiedenen PC-Technologien, einige Neuerungen in der Bilderfassungstechnik.
Bildverarbeitungsrechner
Die Auswahl der besten Komponenten ist für die Leistung und Langzeitstabilität bei einem Bildverarbeitungssystem besonders wichtig, da ein System typischerweise große Datenmengen, hauptsächlich Kamerabilder, in schneller Folge verarbeiten muss.
Bildverarbeitungssoftware
Die Grundlage jeder Bildverarbeitungssoftware ist die Aufnahme, Übertragung, Bearbeitung und Weiterverarbeitung von Pixeldaten einer Kamera. Was dabei mit diesen Bildern geschieht, reicht von der einfachen Archivierung auf einem Speichermedium bis zur Verwendung in einer komplexen Mustererkennungs- Anwendung.
2D-Kalibrierung
Obwohl es nicht für alle Anwendungen ausschlaggebend ist, kann es in einigen Fällen essentiell sein, das Bildverarbeitungssystem zu kalibrieren, z.B. wenn Entscheidungen getroffen werden müssen, die auf Messungen mit echten Werten aufsetzen, wie beispielsweise dann wenn Roboter gesteuert werden sollen.
3D Time of Flight-Kameras
3D-Stereokameras, Hochgeschwindigkeitskameras, Höchstauflösende Kameras, Kamerasysteme für Röntgenanwendungen
Time of Flight (TOF)-Kameras nutzen eine dem Radar ähnliche Technik und werden immer häufiger verwendet.