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Bildverarbeitungs-Plattform NI PCI/PXI-VDM
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Grundschritte eines Bildverarbeitungs-Programmablaufs sind die Bilderfassung, Bildvorverarbeitung, Segmentierung, Merkmalsberechnung und Objektklassifikation. Bedienoberfläche und die Ansteuerung von Ein-/ Ausgabe-Schnittstellen sind weitere wichtige Bestandteile eines Bildverarbeitungssystems.

Eine zeitrichtige Beleuchtungs- und Kameraansteuerung sowie die Bildspeicherung sind Aufgaben der Bilderfassung. Algorithmen der Bildvorverarbeitung ermöglichen z.B. ein Herausfiltern von Störeinflüssen im Bild oder kompensieren inhomogene Lichteinflüsse. Ziel ist eine gute Unterscheidbarkeit von Objekten und Hintergrund bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten. Ergebnis der Segmentierung ist die Erkennung von Objekten im Bild. Dieses geschieht entweder durch eine Helligkeits-Schwellwertbildung mit zusammenhängenden hellen oder dunklen Flächen als erkannte Objekte oder durch eine Konturverfolgung entlang signifikanter Grauwertveränderungen im Bild. Anschließend ermitteln Merkmalsberechnungs-Algorithmen Geometrie-, Form- oder Anordnungsmerkmale für die erkannten Objekte. Anhand dieser Merkmalswerte von Objekten trifft die Klassifikation eine Zuordnungsentscheidung. Typische Entscheidungsergebnisse sind eine Gutteil/ Schlechtteil-Unterscheidung bei der Qualitätsprüfung, die Zuordnung alphanumerischer Zeichen bei Leseaufgaben, Koordinaten / Winkel bei der Lageerkennung oder die Objekt-Typ-Erkennung bei einer Variantenfertigung.

Die Vision-Plattform NI PCI/PXI - VDM stellt mit den Vision Development Modulen (Bildverarbeitungsbibliothek) sowie den Treiber-APIs der gewählten Hardware-Module eine umfangreiche Sammlung an Funktionen/Algorithmen für alle oben genannten Schritte, von der Bilderfassung bis zur Prüfergebnisausgabe, für die Entwicklungsumgebungen LabVIEW, LabWindows/CVI, Visual C/C++, Visual Basic und Visual .NET zur Verfügung, auf dessen Basis Applikationen programmatisch realisiert werden. Aufgrund der Möglichkeit die gesamten Palette an Hardwarekomponenten und Softwaretools zum Messen, Analysieren und Steuern von National Instruments zu integrieren, eignet sich die Plattform auch für Anwendungen, die über die Bildverarbeitung hinausgehen und beispielsweise zusätzlich klassische Mess- und Automatisierungstechnik mit einschließen.