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Ende der Dauerbeobachtung

20. Februar 2020, 7:30 Uhr | Inka Krischke
Die Idee: Daten werden erst ab  dem Zeitpunkt aufgenommen, wenn ein bestimmtes Ereignis auftritt.
Die Idee: Daten werden erst ab dem Zeitpunkt aufgenommen, wenn ein bestimmtes Ereignis auftritt.
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Event-Based Vision ist ein komplett neuer und kostengünstiger Ansatz für die Überwachung schnell ablaufender Vorgänge, der sich grundlegend von herkömmlichen Bildverarbeitungs­konzepten unterscheidet.

Das Zählen von Objekten, die Überwachung bewegter Teile oder die Kontrolle von Vibrationen ist mit Bildverarbeitung möglich, es existieren jedoch technologische Grenzen: Je schneller die zu überwachenden Vorgänge ablaufen, desto höher steigen die Anforderungen an die Vision-Systeme – und damit naturgemäß auch deren Preis. Viele innovative Ideen liegen daher brach, wenn für deren Umsetzung ein schnelles und deshalb teures Bildverarbeitungssystem erforderlich ist und damit die Gefahr besteht, dass sich dieses nicht rechnet. Andere Ideen werden häufig gar nicht erst angegangen, da die Bildverarbeitungsalgorithmik als zu komplex und fehleranfällig eingeschätzt wird.

Ein Beispiel aus der Praxis: Zur Vermeidung teurer Reparaturen und langer Ausfallzeiten macht es in bestimmten Fällen Sinn, Schwingungen von Maschinenteilen zu analysieren und rechtzeitig zu erkennen, wenn diese Bauteile außerhalb vorgegebener Grenzen vibrieren. Eine technische Option zur Lösung solcher Aufgaben könnten Sensoren darstellen, die an die Bauteile adaptiert werden müssten. Dieser Weg ist jedoch aufwendig und erfordert gegebenenfalls eine Neukonstruktion. 

Auch mit Bildverarbeitungssystemen lässt sich eine solche Aufgabe theoretisch lösen. Das wesentliche Problem besteht beim Einsatz dieser Technologie jedoch in der Auswahl der Bildwiederholrate: Tritt ein Ereignis zwischen den Bildern auf, so wird es nicht registriert und die gewünschten Informationen liegen nicht vor. Hier könnten Anwender also immer schnellere und damit verbunden teurere Vision-Systeme einsetzen und ihr Ziel dennoch verfehlen: Unabhängig davon, ob Vorgänge mit Wiederholraten von 100, 1000 oder 10.000 Hz beobachtet werden, können Ereignisse zwischen zwei Bildern unerkannt bleiben.

 

Event als Startschuss

Für Aufgaben dieser Art steht nun ein alternativer Lösungsweg zur Verfügung. Die prinzipielle Idee: Daten werden erst ab dem Zeitpunkt aufgenommen, wenn ein bestimmtes Ereignis auftritt. Diese Funktionsweise nennt sich Event-Based, beschreibt ein ganz neues Konzept, um schnelle Vorgänge zu überwachen und unterscheidet sich grundlegend von typischen Kamerasensoren, die mit einer bestimmten Wiederholrate Bilder liefern, die anschließend ausgewertet werden.

Basis dieser Technologie ist der Event-Based-Sensor ‚Monet‘, der von dem französischen Unternehmen Prophesee entwickelt und produziert wird. Bereits auf dem Chip selbst ist in jedem Pixel eine Intelligenz implementiert, die es erlaubt, Bewegungen zu erfassen und selbstständig, ohne vor-gegebenen Zeilen- oder Bildtakt, ein Event zu versenden. Jedes Pixel entscheidet also selbst, wann es ein Event auslöst und Daten zum Auswertungsrechner sendet. Der Monet- Chip arbeitet mit Frequenzen von bis zu 20.000 Hz und eignet sich somit auch für Anwendungen, in denen sehr schnelle Bewegungen erkannt werden ­müssen.

 


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  2. Events statt Bilder
  3. Beleuchtung und Optik ­vereinfacht

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