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Mobile Bildverarbeitung

Embedded Machine Vision für mobile Android-Geräte

Industrielle Bildverarbeitung benötigt normalerweise stationäre Rechner-Ressourcen. Höhere Anforderungen an die Mobilität und die Durchgängigkeit von Prozessen verlangen heute aber nach flexibleren Machine-Vision-Lösungen. Viele mobile Devices arbeiten mit dem Android-Betriebssystem. Mit ´Halcon Embedded für Android´ stehen nun umfassende Bildverarbeitungs-Tools auch auf Smartphones, Tablets und Phablets zur Verfügung.
Dabei lässt sich mithilfe der integrierten Entwicklungsumgebung HDevelop die Bildverarbeitungsanwendung auf einem gängigen Standard-Desktop-PC erstellen. Der erzeugte Code kann dann nach C oder C++ exportiert, mittels eines Cross-Compilers für die Zielplattform übersetzt und auf dem Android-Device ausgeführt werden. Zudem besteht mit der HDevEngine die Möglichkeit, entsprechende HDevelop-Skripte auch ohne Code-Export und Cross-Kompilierung direkt auf dem mobilen Android-Gerät auszuführen. Dank Portierung der umfassenden Software-Bibliothek lässt sich der gesamte Funktionsumfang an – bisher nur stationär verfügbaren – Bildverarbeitungs-Tools mobil uneingeschränkt nutzen. Somit kann der Anwender z.B. auch komplexe 3D-Algorithmen auf seinem mobilen Android-Device ausführen.

Optimiert für ARM-Prozessoren

Die Performance könnte lediglich durch eine geringere Rechenleistung des mobilen Endgerätes im Vergleich zu einem leistungsfähigen Desktop-PC leiden. Das bedeutet, nicht die Android-basierte Machine-Vision-Software definiert zukünftig die Grenzen der mobilen Bildverarbeitung, sondern ausschließlich die Leistungsfähigkeit der Hardware. Für eine optimale Performance unter allen Bedingungen wurde die Lösung umfassend getestet. Anwender können ihre speziellen Anforderungen an eine Android-Version punktgenau definieren. Auf Projektbasis erstellt MVTec dann die passende Lösung. Die Technologie eignet sich optimal für den Einsatz in Embedded-Systemen, die auf der gängigen ARM-Prozessor-Architektur basieren. Die große Mehrzahl der Smartphones und Tablets ist heute mit einer hochauflösenden Kamera ausgestattet. Zudem hat die Performance von mobilen Geräten, sei es hinsichtlich Akku-Laufzeit, Speicherkapazität, Displaytechnik oder Prozessorleistung, in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Dies ebnet mobilen Bildverarbeitungslösungen den Weg, denn Machine Vision ist – verglichen mit anderen industriellen Anwendungen – sehr rechenintensiv. So können viele Applikationen, die bislang leistungsfähige PCs und teure Stand-alone-Kameras benötigten, heute auf kostengünstigen, mobilen Devices ausgeführt werden. In Betracht kommen hierbei nicht nur Smartphones, sondern auch Tablets oder Phablets. Diese eignen sich aufgrund des größeren Displays besser für komplexe Anwendungen, sind aber immer noch kompakt genug für den mobilen Gebrauch.

Instandhaltung und OCR

Die Lösung auf Android-Basis erweitert die Möglichkeiten für mobiles und vernetztes Arbeiten im Industrieumfeld und bietet eine Vielzahl von flexiblen Bildverarbeitungsanwendungen. So lässt sich z.B. damit die Instandhaltung von Industrieanlagen optimieren: Muss in einem Schaltschrank ein Bauteil ausgetauscht werden, richtet der Techniker die Kamera seines Mobilgeräts einfach auf den Schaltschrank. Die Software identifiziert die entsprechende Komponente schnell und eindeutig. Zudem unterstützt die Lösung die Erstellung eines multimedialen Handbuchs: Dabei können Service-Mitarbeiter mittels mobilem Endgerät unterschiedliche Komponenten erkennen und dann Anleitungen für die Instandhaltung oder Zusatzinformationen online abrufen. Dies beschleunigt die Wartung und reduziert die Fehleranfälligkeit. Eine andere Anwendung ist OCR (Optical Character Recognition): So lassen sich Text- und Zeicheninformationen zuverlässig mobil scannen und erfassen. Beispielsweise könnten Kunden mit einer entsprechenden App ihres Versorgers die Strom-, Gas- oder Wasserzähler mittels Smartphone ablesen. Die Werte lassen sich dann an den Lieferanten übermitteln, was Medienbrüche vermeidet sowie Zeit und Kosten auf beiden Seiten einspart. Eine weitere Anwendung ist die mobile Erfassung von Straßennamen für die Nutzung in Navigationssystemen. Autovermietungen können durch das Scannen von Kfz-Kennzeichen den Check-out beschleunigen. Auch Sales-Mitarbeiter können profitieren: Mit einer entsprechenden Applikation lassen sich Kundendaten mobil scannen und direkt in eine Unternehmenssoftware übertragen.

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