Neue Perspektive

Fertigungsautomation

Software - Bildverarbeitungsaufgaben stellen hohe Ansprüche an die Softwareentwicklung, denn viele Teilaufgaben müssen gleichzeitig entwickelt werden. Die dafür benötigten Hard- und Software-Technologien waren bisher die entscheidende Hürde für interaktive Software-Entwicklungswerkzeuge. Der Matrox Design Assistant 4.0 überwindet diese Herausforderung und zeigt eine neue Perspektive in der Softwareentwicklung auf.

22. September 2014

Die Ansprüche, die einleitend beschrieben wurden, sind flexible und robuste Kameraanbindungen, leistungsfähige Algorithmen, effiziente Anbindungen an Datenbanksysteme, schnelle Kommunikationskanäle zu Handlingsystemen wie Linearachsen, Robotern und nicht zuletzt ein endkundenfreundliches User-Interface. Erstmalig integriert das Software-Entwicklungswerkzeug Matrox DA 4.0 all diese Technologien und stellt sie dem Entwickler in einer interaktiven Form zur Verfügung.

Gleichzeitig gibt es keinerlei Einschränkungen bezüglich verwendeter Kameras, Automatisierungskomponenten, PC-Systeme oder dem Look and Feel der erzeugten Anwendung. Um die vollständige Bildverarbeitungsapplikation in der Design-Assistant-IDE zu erzeugen, wird ein Flussdiagramm verwendet. Anstelle Programmcode in einer Hochsprache zu schreiben, wird das Flussdiagramm Schritt für Schritt aufgebaut. Hierzu werden fertige Aktionsblöcke eingefügt und gleich interaktiv konfiguriert.

Freie Kamerawahl und robuste Algorithmen

Die Toolbox umfasst alle für die vollständige Applikationsentwicklung notwendigen Aktionsblöcke: Bilderfassung, Bildauswertung, Darstellung User-Interface sowie Kommunikation mit externen Geräten und Automatisierungskomponenten. So wird der gesamte Ablauf der Bildverarbeitungsanwendung visuell erzeugt. Design-Assistant-Projekte können beliebige GigE-Vision- und USB3-Vision-Kameras aller bekannten Hersteller wie AVT, Basler, Dalsa oder PointGrey integrieren. Alle Kamerafeatures sind über GenICam voll eingebunden, werden direkt aus dem Design Assistant heraus konfiguriert und genutzt. Auch Multi-Kamera-Projekte lassen sich zum Beispiel für Inspektionen unter verschiedenen Blickwinkeln erzeugen. Ein Flussdiagramm kann dabei Bilder einer beliebigen Anzahl von Kameras verwalten. Um die Bilddaten auszuwerten, bringt der Design Assistant einen umfangreichen Werkzeugkasten mit: alle Algorithmen aus der felderprobten Matrox-Imaging-Library sind integriert. Mustererkennung, Feature-Detection, komplexe Vermessungen, 1D/2D-Code-Erkennung und -Verifizierung, OCR und Farbanalysen können direkt in das Flussdiagramm eingebaut werden. Alle Analysemodule sind robust, performant und flexibel und durch die grafische Integration und Konfiguration dennoch einfach zu handhaben.

Das Look and Feel für den Endkunden der Anwendung ist ein weiterer wichtiger Aspekt jeder Softwareanwendung. Bildverarbeitungsentwickler können mit dem Design Assistant ihre eigenen Konzepte und Designideen vollständig umsetzen, denn fertige Projekte werden nicht in ein vorgegebenes User-Interface gezwängt. Vielmehr wird ein webbasiertes User-Interface innerhalb der Design-Assistant-IDE frei gestaltet und kann ortsunabhängig von jedem PC im Netzwerk angezeigt werden.

Automatisierung und Robotersteuerung

Die Brücke in die Welt der Automatisierungskomponenten muss in fast jeder Bildverarbeitungsanwendung geschlagen werden, denn aussortiert, gekennzeichnet, bewegt werden muss beinahe immer. Mit den integrierten Protokollen TCP/IP, Ethernet/IP, Modbus und Profinet steht ein fast unendliches Spektrum an industriellen Steuerungen und Komponenten offen. Sogar weitere Spezialhardware kann eingebunden werden. Das Custom Step SDK erlaubt die Verwendung weiterer IO-Boards, Schnittstellen oder Messkarten. Beim Schweißen, Lackieren, Pallettieren und vielem mehr arbeitet Bildverarbeitung Hand in Hand mit Robotern. Entwicklung und Test von Roboterschnittstellen jedoch ist ein aufwendiges und komplexes Thema, da die Steuerprotokolle von Hersteller zu Hersteller variieren. Auch Robot-Controller namhafter Hersteller wie ABB, Fanuc, Kuka und Stäubli sind voll integriert, sodass Roboter ohne komplexes Interfacing direkt aus dem Flussdiagramm heraus angesteuert werden.

Der Anwender hat auch die freie Wahl der PC-Plattform. Der Design Assistant genauso wie fertige Projekte, die stand alone beim Endkunden laufen, sind zu 100 Prozent kompatibel mit allen Windows-PCs. So kann immer die ideale Plattform für die jeweilige Anwendung ausgewählt werden. Es bieten sich an kompakte, lüfterlose Embedded-PCs, beispielsweise von Matrox, Imago, Beckhoff und so weiter, Standard-Workstations oder 19-Zoll-Rechner bis hin zu High-End-PCs mit gewaltiger Rechenleistung. Sogar mit Smart Cameras (Matrox- oder Windows-basierende Geräte) sind die erzeugten Anwendungen voll kompatibel.

Einfacher und schneller Entwicklungsprozess

Der Design Assistant 4.0 ermöglicht einen einfachen und schnellen Entwicklungsprozess auf Basis robuster Analyse-Algorithmen in Kombination mit einer einmaligen Freiheit bei der Auswahl der eingesetzten Hardware (Kameras, Feldebene, PC-Systeme). So können erstmalig mit einem Entwicklungswerkzeug vollständige Bildverarbeitungsaufgaben einschließlich der Kommunikation mit der Außenwelt gelöst werden, ohne die Notwendigkeit Programmcode zu schreiben oder sich im Vorfeld auf bestimmte Hardwarehersteller festlegen zu müssen. Dies ist industrieweit ein Novum und erlaubt die Umsetzung eines breiten Spektrums an Bildverarbeitungsaufgaben.

Vision: Halle 1, Stand E32

Erschienen in Ausgabe: 07/2014