Cognex Inc. fördert Labor für Bildverarbeitung – Perspektive: Kompetzenzzentrum

Das Labor für Bildverarbeitung am Fachbereich Mathematik und Technik der Fachhochschule (FH) Bielefeld wurde jetzt in das Hochschulförderprogramm der Cognex Inc., Natick, MA (USA) aufgenommen. Der Weltmarktführer auf dem Gebiet der industriellen Bildverarbeitung fördert lediglich 10 Hochschulen ausserhalb der Vereinigten Staaten. Dr. Lars Jänchen, Leiter Marketing der Cognex Deutschland, übergab jetzt ein Entwicklungssystem im Wert von 50.000 DM an den Leiter des Labors, Professor Dr.-Ing. Reinhard Kaschuba. In dem Ende 1999 eingerichteten Labor wurden bereits zahlreiche Projekte in Zusammenarbeit mit der Industrie durchgeführt, an denen Studierende – oft im Rahmen von Diplomarbeiten – mitgewirkt haben. So arbeiten Studierende derzeit unter anderem an der Entwicklung von optischen Inspektionsgeräten für die Qualitätssicherung von Möbelbeschlägen, Kfz-Umformteilen sowie zur Sortierung von frischem Spargel. „In Zusammenarbeit mit den Marktführern der Bildverarbeitung werden wir hier ein Kompetenzzentrum für Bildverarbeitung aufbauen“, beschreibt Dr. Kaschuba die geplante Entwicklung des Bielefelder Labors.

Die industrielle Bildverarbeitung hat sich den letzten 20 Jahren als ein eigenständiges Feld der angewandten Informatik etabliert und ist aus vielen Automatisierungslösungen und Qualitätssicherungsaufgaben nicht mehr wegzudenken. Wo der menschliche Sehsinn nicht mehr ausreicht, um beispielsweise Qualitätsmerkmale zu erkennen, werden Bildverarbeitungssysteme eingesetzt. Unterschiedlichste Produkte können inspiziert, vermessen, identifiziert oder ihre Lage erkannt werden.

Im Gegensatz zur manuellen Bild-be-arbeitung gilt in der digitalen Bild-ver-arbeitung:

• aus den Bilddaten werden bestimmte Merkmale zur Weiterverarbeitung oder Auswertung gewonnen
• die Aufnahme und Verarbeitung erfolgt automatisiert nach vordefinierten Verfahren und Abläufen in geschlossenen Systemen
• die Komplexität der Algorithmen erfordert teilweise besondere Hardware zur Verarbeitung der Bilddaten.

So ist der vollautomatische Rasenmäher keine Utopie mehr. Er verlässt seine Hütte im Garten, um die Höhe des Rasen zu messen, prüft das Wetter und mäht dann dank seiner „Sehfähigkeit“ akkurat das Gras. Weitere Anwendungen aus dem Consumerbereich, die zur Zeit in der Entwicklung sind: automatische Regelung der Autositzposition bei einem Unfall, um den Einsatz des Airbags zu optimieren sowie Systeme zur Fahrwegüberprüfung bei Nacht. Hierbei wird ein Infrarotbild gewandelt und über ein Display in die Windschutzscheibe eingepasst.

Die deutsche Bildverarbeitungsindustrie erreichte in den vergangenen Jahren durchschnittlich jährliche Wachstumsraten von mehr als 20%. Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) prognostiziert für die Bildverarbeitung unvermindert positive Zukunftsaussichten und schätzt, dass heute erst 15% der möglichen Anwendungen erschlossen sind. Unter den Ländern, die Komponenten zur Entwicklung von Bildverarbeitungsanlagen erstellen, nimmt Deutschland nach den USA den zweiten Rang ein. „Um diesen Marktanteil halten zu können, müssen wir jedoch den Ausbildungsbetrieb intensivieren“, so Dr. Kaschuba. Dies erfordere eine gute Ausstattung der Hochschullabore. Daher ist das neue Entwicklungssystem hochwillkommen. Das System besteht aus einer autonomen Kamera, die über das Internet weltweit programmiert und abgefragt werden kann, verschiedenen optischen, elektronischen und Beleuchtungskomponenten sowie einem mechanischen Versuchsaufbau. Dazu gehört auch ein Software-Entwicklungspaket.

Cognex Inc., Natick, MA (USA)
Cognex plant, entwickelt, fertigt und vermarktet Machine Vision Systeme. Diese Systeme bilden kamerabasiert den menschlichen Sehsinn nach und kommen in vielen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Das Unternehmen, 1981 von Dr. Robert J. Shillman, Lehrbeauftragter für menschliche visuelle Wahrnehmung am Massachusetts Institute of Technologie (MIT), und zwei seiner besten Doktoranden – Marilyn Matz und Bill Silver – gegründet, ist heute Weltmarktführer und hält 110 Patente, 140 Patentanträge sind gestellt. Der Unternehmen erzielte im Jahr 2000 einen Umsatz von 250 Mio. US-Dollar.

Professor Dr.-Ing Reinhard Kaschuba
wurde 1999 an die FH Bielefeld berufen. Seine Lehrgebiete sind: Physikalische Effekte und Produktideen, Mustererkennung und Regelungstechnik. Der Bielefelder studierte nach der Lehre zum Stahlbauschlosser Maschinenbau/Konstruktionstechnik an der FH Bielefeld. Anschließend setzte er sein Studium mit der Vertiefung Maschinenbau/Automatisierungstechnik an der Ruhr-Universität Bochum fort. 1993 folgte die Promotion. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Sensorsysteme der Universität Siegen war Kaschuba für den Aufbau der Arbeitsgruppe „Anwendung von Sensoren in der Fertigungstechnik“ zuständig. In den folgenden Jahren war er in leitenden Positionen bei verschiedenen Herstellern von Sensor- und Bildverarbeitungssystemen tätig.

Kontakt:
Professor Dr.-Ing. Reinhard Kaschuba
Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Mathematik und Technik
Am Stadtholz 24
33609 Bielefeld

fon 0521.106-7513
fax 0521.106-7190
E-Mail: reinhard.kaschuba@fh-bielefeld.de