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Intelligenz schlägt Geschwindigkeit

: chromasens


Anlässlich der bevorstehenden Messe VISION und im Hinblick auf die stetig an sämtliche Komponenten wachsenden Anforderungen bezüglich ihrer Industrie 4.0-Tauglichkeit, hat x-technik sich mit Markus Schnitzlein, Geschäftsführer der Chromasens GmbH in Konstanz, über zu erwartende Trends und Innovtaionen in der Bildverarbeitung unterhalten.

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Markus Schnitzlein, Geschäftsführer der Chromasens GmbH in Konstanz.

Markus Schnitzlein, Geschäftsführer der Chromasens GmbH in Konstanz.

Herr Schnitzlein, Chromasens entwickelt und produziert sowohl standardisierte Bildverarbeitungskomponenten als auch kundenspezifische Bilderfassungssysteme. Welche Anwendungsszenarien sehen Sie aktuell und in naher Zukunft für 3D-Bilderfassungssysteme?

3D in der industriellen Bildverarbeitung bedeutet eine hochexakte dreidimensionale messtechnische Erfassung von Objekten. Dazu gibt es vielfältige technologische Ansätze von Time-of-Flight-Systemen über stereoskopische Verfahren bis hin zur Laserprojektion. Diese aktuellen Technologien erfordern üblicherweise enorme Rechenleistung. Eine Herausforderung für Anbieter von 3D-Systemen besteht meines Erachtens darin, bekannte Bilderfassungsverfahren intelligent zu kombinieren um so die benötigte Rechenbelastung zu reduzieren.

Die erzielbare Bildqualität steht und fällt mit der Leistungsfähigkeit der eingesetzten CMOS- bzw. CCD-Sensoren. Welche Entwicklungsperspektiven sehen Sie mittel- und langfristig für diese zwei alternativen Technologien?

Im Gesamtvergleich mit den hochwertigen CCD-Sensoren haben CMOS-Sensoren in puncto Leistungsfähigkeit kräftig aufgeholt und konnten einige ihrer bestehenden technologischen Vorteile sogar weiter ausbauen. Moderne CMOS-Sensoren ermöglichen heute die Konzeption von Systemen mit einer deutlich höheren Anzahl von Bildpunkten, bieten eine hohe Variabilität hinsichtlich der Sensorlänge und ermöglichen eine im Vergleich zu CCD-Systemen höhere Datenrate. Obwohl die Nutzung von CMOS-Lösungen in der IBV rasant ansteigt,
bleiben in ausgewählten Einsatzbereichen, wie z. B. der hochgenauen Farbmesstechnik, CCD-Sensoren aufgrund der höheren Empfindlichkeit und Signalqualität weiterhin die erste Wahl.

An welchen Entwicklungsprojekten arbeite Chromasens als Spezialist für Farbzeilenkamerasysteme derzeit?

Als Anbieter kompletter IBV-Lösungen sehe ich im Wesentliche drei Entwicklungsrichtungen, die uns in den kommenden Jahren beschäftigen werden. Dazu zählt z. B. die Schnittstellenproblematik. Für zukünftige IBV-Anwendungen ist ein extrem schneller Datentransfer unverzichtbar. Die traditionelle, robuste und weit etablierte CameraLink-Schnittstelle wird diesen Anforderungen nicht gerecht und wird mittel- bis langfristig abgelöst werden. Ob im Rennen um die Nachfolge 10 Gigabit Ethernet oder CoaXPress die Nase vorn haben werden, ist aus meiner Sicht derzeit offen.

Eine weitere Entwicklungs-"Baustelle" ist die Datenerfassung in erweiterten Spektralbereichen, beispielsweise dem nahen oder mittleren Infrarot. Grund für den Bedeutungszuwachs derartiger Lösungen ist die Tatsache, dass sich bestimmte Eigenschaften von Prüfobjekten aber auch mögliche Defekte in diesem Frequenzbereich besonders gut erfassen und nachweisen lassen. Zwar gibt es heute bereits Sensoren für die genannten Spektralbereiche, die notwendige breite Auswahl für die Entwicklung hochspezifischer Lösungen ist allerdings nicht vorhanden.

Als drittes Segment betrachte ich die Entwicklung von Multikamerasystemen. Bestimmte Mess- und Bilderfassungsaufgaben könnten z. B. durch die intelligente Fusion von 3D- und Multispektralkameras
optimiert werden. Hier schließt sich der Kreis zum alles überdeckenden Thema Industrie 4.0, in dem es darum geht Fertigungsabläufe mit verschiedensten bildgebenden Verfahren automatisch zu überwachen, diese Daten in intelligenten Zentraleinheiten zu sammeln und auszuwerten, um so optimale Produktionsverfahren zu gewährleisten.

Um all den genannten Herausforderungen gerecht zu werden, sind Fortschritte und Innovationen in der Halbleitertechnologie unabdingbar. Wichtig ist dabei jedoch, dass die Halbleiterhersteller erkennen, dass es nicht ‒ wie in der Vergangenheit ‒ immer nur um mehr Geschwindigkeit geht. Statt immer kleiner und schneller mit steigendem Energiebedarf, muss das Ziel kleiner, intelligenter mit weniger Energiebedarf lauten.

Herr Schnitzlein, vielen Dank für das aufschlussreiche Gespräch!

Messe VISION

Halle 1, Stand C61


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Ind Bildverarbeitung, VISION

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