Roadmap Bildverarbeitung
Wie sieht die Bildverarbeitung in Zukunft aus?
Die industrielle Bildverarbeitung profitiert als Hochtechnologie in besonderem Maße von technischen Innovationen und steht im Fokus vieler Anwenderbranchen. Große Fortschritte z.B in der Sensorik, Abbildungsoptik, bei Komponenten wie Beleuchtungen und nicht zuletzt in der rechnergestützten Auswertung der Bilddaten erhöhen die Vielfalt und die Einfachheit der Anwendung immens. So lassen sich heute Aufgabenstellungen bewältigen, die bisher technisch nicht lösbar waren. Zudem definieren innovative, kostengünstigere Technologien die Schwelle zum wirtschaftlichen Einsatz von Bildverarbeitungssystemen ständig neu und erhöhen damit die Akzeptanz beim Anwender.
Die vorgezeichneten Entwicklungen und weitere Zukunftstrends sind Ergebnisse einer Foresight-Studie der Fraunhofer-Allianz Vision, die unter dem Titel ´Roadmap Industrielle Bildverarbeitung´ veröffentlicht wurde und über das Büro der Fraunhofer Allianz Vision kostenpflichtig bezogen werden kann.
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Die Zukunft der industriellen Qualitätssicherung werden daher intelligente Bildverarbeitungssysteme und optische Mess- und Prüftechnik mitbestimmen, die weit komplexere Aufgaben erfüllen, als das automatisierte Erfassen ausgewählter Inspektionsdaten an isolierten Überwachungspunkten. Als unverzichtbare Komponenten der Automatisierungstechnik werden solche Systeme zukünftig, gewissermaßen als die Sinnesorgane einer durchgängig vernetzten Produktion, nahezu in Echtzeit massenhaft Material-, Produkt- und Prozessdaten zur Verfügung stellen und auswerten. Vor diesem Hintergrund kommt auch der Entwicklung von Big-Data-Technologien für die Bildverarbeitung und deren Überführung in die industrielle Anwendungspraxis große Bedeutung zu. Denn um autonom intelligente Entscheidungen zu treffen, benötigen Automatisierungssysteme, als auch die überlagerten Steuerebenen, eine fundierte Datengrundlage. Herausforderungen in Bezug auf das Datenhandling bestehen insbesondere in der konsistenten Zusammenführung der vollständigen Daten über ein Produkt entlang seines gesamten Produktions- und Lebenszyklus. Dafür notwendig sind standardisierte Schnittstellen zwischen Bildverarbeitungssystemen und Automatisierungstechnik sowie einheitliche Datenmodelle, die die Fusion multimodaler Sensordaten und den sicheren Datentausch ermöglichen. Die Leistungsfähigkeit und der Spektralbereich der zur Bildgewinnung eingesetzten Kameras werden dabei immer größer und die Kombination unterschiedlicher Sensortypen vielfältiger. Technologisch gelöst werden muss auch die praktische Realisierung der Vernetzung über alle Informationsebenen, auf deren Basis die verteilte Intelligenz vieler autonomer Systeme künftig die zentralen Steuerungen wohl ablösen wird.
Flexibilität und Anpassungsfähigkeit
Ein zentrales Kriterium für die Zukunftsfähigkeit von Bildverarbeitungssystemen wird auch die Möglichkeit zur einfachen Prozessintegration sein. In diesem Zusammenhang sind Aspekte wie Miniaturisierung, Modularität und Mobilität insbesondere aber Flexibilität, also die anwendungs- und ortsungebundene Einsatzfähigkeit, Trends der nächsten Jahre. Die Ausstattung kommender Generationen von Bildverarbeitungslösungen mit der dafür benötigten, eigenständigen Funktionalität und Kommunikationsfähigkeit ist deshalb eine zwingende Voraussetzung. In der individualisierten Produktion von morgen werden Mess- und Prüfsysteme nicht mehr auf feste Arbeitsschritte oder Aufgaben ausgelegt sein, sondern sich an unterschiedlichste Randbedingungen, wie Prüfinhalte, Fehlerklassen oder Gestalt der Prüfobjekte frei anpassen lassen. Besser noch: Sie haben von vornherein die notwendige Intelligenz bereits implementiert, um die Anpassungen selbst vornehmen zu können. Sie verfügen damit über die Fähigkeit zur Selbstkonfiguration und arbeiten autonom und selbstlernend, ohne dass jede Anwendungsvariante fallspezifisch vorgegeben werden muss.
