Automatische Optische Inspektion (AOI)

Die Bedeutung der optischen Inspektion in der industriellen Bildverarbeitung

Automatische Optische Inspektion (AOI) ist ein übergreifendes Thema in den zahlreichen Anwendungsfeldern der industriellen Bildverarbeitung. Unabhängig vom Einsatzbereich und seinen individuellen Anforderungen haben alle Machine Vision-Kameras eine gemeinsame Aufgabe: optische Prüfung. Das bedeutet, sie müssen Merkmale finden und identifizieren, welche die Grundlage für Analysen und daraus abgeleitete Schlussfolgerungen für die weitere Verarbeitung bilden.

Komplexe Prüfaufgaben für Vermessung und Fehlersuche

Anhand der identifizierten Merkmale lassen sich mit AOI-Systemen je nach Problemstellung und Bedarf optische Vermessungen vornehmen und Abweichungen von Standards feststellen. In der industriellen Bildverarbeitung handelt es sich dabei immer um eine sogenannte Grauwertabweichung. Der Grauwert ist ein Maß für die Helligkeit eines Bildpunktes, unabhängig von Farben. Je nachdem wie diese Grauwertabweichung konfiguriert ist, lassen sich

• Objekte sortieren (Lebensmittel, Waren)

• Fehler finden (Kratzer, Einschlüsse)

• Größen messen (Pakete, O-Ringe)

• Oberflächen prüfen (Folien, Glas) oder

• Leiterplatten inspizieren (auf korrekte Position von Lötstellen)
  

Anwendungsbeispiele der Automatischen Optischen Inspektion (AOI)

Erfahren Sie mehr über unsere Produkte und ihre Anwendungen. Unser umfangreiches Informationsmaterial bietet Ihnen alle wichtigen Details.

Individuelle Möglichkeiten – flexibler Einsatz

Automatische optische Inspektion kann je nach Anforderung an verschiedenen Stellen eines Produktionsprozesses erfolgen: in der Produktion oder im Rahmen der Verpackung, mit 100 %-Kontrolle oder auf Basis von Stichproben. Die Verwendung leistungsstarker Kameras mit hohen Bildeinzugsraten ermöglicht die Inspektion ohne Störung der Produktionsabläufe.

Notwendige Komponenten

Der Aufbau optischer Inspektionssysteme ist vielschichtig. Die Machine Vision-Kamera ist dabei lediglich eine von mehreren Komponenten. Ausreichende Beleuchtung – künstlicher oder natürlicher Art - sowie ein Trigger, also ein Signal zum Beispiel in Form einer Lichtschranke oder eines Encoders, das der Kamera sozusagen ihren Einsatz gibt, sind weitere unverzichtbare Hardware-Bestandteile.

Die Bildvorverarbeitung, beispielsweise die Code Detection, läuft auf dem FPGA der VisualApplets-Plattform (z. B. im Framegrabber oder auf der Kamera). Dabei wird eine Region of Interest definiert, sodass nur die relevanten Bildbereiche übertragen werden. Dies reduziert das Datenvolumen und die Übertragungszeit. Die vorverarbeiteten Bilddaten werden anschließend über das Kamerainterface an die Rechnereinheit übertragen, wo sie durch die Auswertungssoftware weiterverarbeitet und ausgewertet werden.

Bildanalyse-Software für die Automatische Optische Inspektion

Für die automatische optische Inspektion (AOI) bieten unsere Software Add-ons, die pylon vTools, eine umfangreiche Auswahl an leistungsstarken Modulen.

Eine robuste und präzise Wahl sind die auf KI-Algorithmen basierten pylon AI vTools. Insbesondere Anomaly Detection und die beiden Segmentation vTools (Instance Segmentation & Semantic Segmentation) sind für die Fehlererkennung/Abweichungsanalyse zur Qualitätssicherung optimal.

Außerdem eignen sich die Code Reader vTools wie QR Code Reader Pro, Barcode Reader oder Data Matrix Code Reader zur schnellen und zuverlässigen Nachverfolgung von Produkten.

Für klassische AOI-Aufgaben stehen Tools wie Template Matching, Geometric Pattern Matching und Color Blob Analysisbereit – sie ermöglichen robuste Fehlererkennung, Objekt- und Formidentifikation sowie Sortier- und Prüfprozesse. Das Modul vTool Measurements liefert präzise Vermessungen von Abständen und Dimensionen zur Qualitätssicherung.