Advertorial - Stemmer Imaging Hyperspektrale Bildverarbeitung: neue Möglichkeiten in der Automation

Autor / Redakteur: Stemmer Imaging / Benza Banjac

Stemmer Imaging und das Grazer Unternehmen Perception Park haben eine Kooperationsvereinbarung über den Vertrieb von neuartigen Bildverarbeitungssystemen auf Basis der Chemical Color Imaging (CCI)-Technologie unterzeichnet. CCI macht komplexe Hyperspektraldaten auf molekularer Ebene für die industrielle Bildverarbeitung auf intuitive Weise nutzbar und erschliesst damit völlig neue Anwendungsgebiete.

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Mit Hyperspectralkameras lassen sich in die molekulare Ebene Einblicke gewinnen. So können zum Beispiel die Blutgefässe eines menschlichen Arms sichtbar gemacht worden.
Mit Hyperspectralkameras lassen sich in die molekulare Ebene Einblicke gewinnen. So können zum Beispiel die Blutgefässe eines menschlichen Arms sichtbar gemacht worden.
(Bild: Stemmer Imaging)

Anhand ihrer chemischen und molekularen Eigenschaften hinterlassen Objekte mit ihrer spektralen Signatur einen einzigartigen "Fingerabdruck", der nur mit Hyperspektralkameras identifiziert werden kann. Der Einsatz hyperspektraler Systeme war bislang jedoch nur Experten der Spektroskopie und Chemometrie vorbehalten und im industriellen Umfeld noch nicht flächendeckend anwendbar.

Das Bild zeigt eindrucksvoll, wie hilfreich Chemical Colour Imaging bei der Identifikation von Stoffen sein kann, die im Realbild kaum Unterschiede aufweisen, wie hier bei den drei fast identisch erscheinenden Häufchen mit Zucker, Salz und Zitronensäure. Im CCI-Bild ist die Unterscheidung aufgrund der unterschiedlichen Molekularstruktur und der chemischen Eigenschaften eindeutig.
Das Bild zeigt eindrucksvoll, wie hilfreich Chemical Colour Imaging bei der Identifikation von Stoffen sein kann, die im Realbild kaum Unterschiede aufweisen, wie hier bei den drei fast identisch erscheinenden Häufchen mit Zucker, Salz und Zitronensäure. Im CCI-Bild ist die Unterscheidung aufgrund der unterschiedlichen Molekularstruktur und der chemischen Eigenschaften eindeutig.
(Bild: Stemmer Imaging)

Dies ändert sich nun durch die Zusammenarbeit der Unternehmen Perception Park und Stemmer Imaging: Perception Park hat eine generische, intuitiv konfigurierbare Datenverarbeitungsplattform entwickelt, die wissenschaftliche Methoden der hyperspektralen Analyse gekapselt zur Verfügung stellt und für jedermann intuitiv zugänglich macht. Diese Softwareplattform dient als Basis für Hyperspektralsysteme, die ab sofort über alle Niederlassungen von Stemmer Imaging erhältlich sind.

Die neue Hyperspektral-Lösung arbeitet in Echtzeit mit einer Rechenleistung von mehr als 200 Millionen Spektralpunkten pro Sekunde. Über die in der Bildverarbeitung gängigen Schnittstellen CameraLink und GigE Vision können Kameras unterschiedlicher Hersteller angeschlossen werden.

Mit Hyperspektralkameras Kunststoffe automatisch trennen und recyclieren

Während im Realbild (links) bei den Hühnerteilen zwischen Fett und Knorpel kaum unterschieden werden kann, werden im CCI-Bild Fleisch (grün), Fett (rot) und Knochen (blau) deutlich voneinander abgehoben. In der lebensmittelverarbeitenden Industrie liessen sich mit Hilfe eine Hyperspektralkamera Fleisch-, Fett- und Knochenanteile für die automatische Weiterverarbeitung deutlich voneinander unterscheiden.
Während im Realbild (links) bei den Hühnerteilen zwischen Fett und Knorpel kaum unterschieden werden kann, werden im CCI-Bild Fleisch (grün), Fett (rot) und Knochen (blau) deutlich voneinander abgehoben. In der lebensmittelverarbeitenden Industrie liessen sich mit Hilfe eine Hyperspektralkamera Fleisch-, Fett- und Knochenanteile für die automatische Weiterverarbeitung deutlich voneinander unterscheiden.
(Bild: Stemmer Imaging)

Anwendungsbeispiele für Chemical Color Imaging-Systeme finden sich unter anderem in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, wo sich mit dieser Technik Fleisch-, Fett- und Knochenanteile in einem CCI-Bild deutlich voneinander unterscheiden lassen. Weitere Hauptanwenderindustrien von Chemical Color Imaging sind der Bergbau, die Pharmaindustrie sowie das Recycling. Bei Letzterem hilft die Technologie bei der automatischen Trennung von Kunststoffen, wo z.B. Kunststoffteile aus Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) anhand ihrer chemischen Zusammensetzung erkannt und getrennt werden können. Selbst im Medizinbereich gibt es erste Versuche mit der CCI-Technologie: „Es ist bereits gelungen, mit CCI und einem Hyperspektral-Aufbau eine menschliche Hand aufzunehmen und die darin befindlichen Blutgefässe sichtbar zu machen“, bestätigt Markus Burgstaller, Geschäftsführer bei Perception Park.

Lösungen für bisher nahezu unlösbare Aufgaben in der MEM-Industrie

„Wir sehen äusserst interessante Anwendungsfälle für Hyperspektralsysteme in der MEM-Industrie und in anderen Branchen. Wir haben bereits konkrete Ideen, wie wir unseren Kunden mit dieser Technik zuverlässige Lösungen für bisher nahezu unlösbare Aufgaben anbieten können“, urteilt Jörg Schmitz. Er ist der vertriebliche Ansprechpartner für CCI-Systeme bei Stemmer Imaging.

Die Hyperspektralsysteme von Stemmer Imaging auf Basis der Softwaretechnologie von Perception Park werden bei der ersten Conference on Hyperspectral Imaging in Industry (CHII 2016) am 15. und 16. Juni 2016 in Graz sowie auf der Messe Automatica (21. bis 24. Juni 2016, München) zu sehen sein.

Zur Unterstützung interessierter Anwender bietet Stemmer Imaging im Rahmen der European Imaging Academy in Puchheim in Kürze Schulungen zum Thema Hyperspektral-Bildverarbeitung an. Die erste dieser Schulungen findet am 27. April 2016 statt.

Über Stemmer Imaging

Stemmer Imaging ist Europas grösster Technologieanbieter für die Bildverarbeitung mit Hauptsitz in Puchheim bei München und Niederlassungen in vielen europäischen Ländern, darunter auch in der Schweiz in Pfäffikon SZ. Ziel des Unternehmens ist es, den Wettbewerbsvorsprung seiner Kunden zu maximieren, indem sie sie mit Bildverarbeitungstechnologie auf dem neuesten Stand der Technik, detailliertem Expertenwissen und einem professionellen Service versorgt. Die Kunden von Stemmer Imaging profitieren von einer einzigartigen Produktvielfalt weltweit führender Hersteller im Bereich der Bildverarbeitung. Über 250 erfahrene Experten unterstützen Anwender von A bis Z bei der optimalen Lösung ihrer Bildverarbeitungsaufgaben und betreuen sie lösungsorientiert und zuverlässig. Diese Kombination von leistungsfähiger Produktvielfalt und langjähriger Erfahrung macht Stemmer Imaging zu Ihrem optimalen Partner für Bildverarbeitung mit Mehrwert.

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