Bildverarbeitung und Robotik

Transkript

1 Bildverarbeitung und Robotik 100%-Überwachung im Tierschutz CLK GmbH Zur Steinkuhle Altenberge cruse@clkgmbh.de Tel.: Dr. Carsten Cruse Folie

2 Die CLK GmbH Gegründet Mitarbeiter DIN ES ISO 9001:2008 zertifiziert Schwerpunkt: Automatisierung mittels Bildverarbeitung & Robotik Schwerpunkte: Food; Sonderentwicklung CLK GmbH Zur Steinkuhle Altenberge info@clkgmbh.de Tel.: Folie

3 Sonderentwicklungen in der Bildverarbeitung 3D-Kontrolle von Isolationen Lunkerprüfung Vollständigkeitsprüfung Längenbestimmung Folie

4 Die CLK GmbH Tier- und Pflanzenbewertung Brustfiletkontrolle Fußkontrolle Eierkontrolle Pattykontrolle Folie

5 Die CLK GmbH Flexible Robotik Fleischschneiden Picker Spinatroboter Schweißroboter (Laborversion) Folie

6 Thematik Tierschutz Fakten: - Massentierhaltung ist bei dem aktuellen Bedarf an Fleisch nicht zu vermeiden - Der Schutz der Tiere rückt gesellschaftlich nach und nach mehr in den Blickpunkt ethisches Problem Lösungsansätze - Vegetarier werden in der Allgemeinheit derzeit nicht vorstellbar - Kleinproduktion ( Bio ) sehr teuer, daher nur mäßig durchsetzbar - Regeln für Massenhaltungen müssen erstellt und überprüft werden; Durchführung aber denkbar Kernfrage: Wie kann man in der Massentierhaltung objektiv messen, ob es dem Tier gut geht? Folie

7 Thematik Tierschutz Kernfrage: Wie kann man in der Massentierhaltung objektiv messen, ob es dem Tier gut geht? Ansätze über das Befinden von Tieren werden derzeit stark diskutiert zwischen Erzeugern (Landwirte), Produzenten (Schlachthäusern), Vermarktern (LEH) und der Politik (z.b.: Projekt Tierwohl ) starke wirtschaftliche Konsequenzen für die einzelnen Beteiligten die Konsensfindung nicht einfach Status: Abnormitätsbewertung an Status der wirtschaftlichen Konsequenz - Geflügel/Fußballen im Einsatz / Standard - Geflügel/Körper im Einsatz / in Diskussion - Schweine/Ohren in Erprobung / in Diskussion - Schweine/Schwanz in Erprobung / in Diskussion Folie

8 Hühnerfußkontrolle Klasse 1 Folie

9 Thematik Tierschutz: Fußballen Anforderungen an die Abnormalitätsbewertung: - Messung Objektiv - Messung jederzeit nachvollziehbar Randbedingungen im Schlachthaus: Messungen/Stunde - Reinigung mit Hochdruck, Lauge, Base - Nebel, Temperaturänderungen(Beschlag) - Einbaubedingungen an jedem Ort anders - Unruhige Bewegung (Schaukeln, Vibrationen) der Objekte - Kein Maschinenführer direkt vor Ort Status: - CLK ist Marktführer - Millionen Füße / Tag werden kontrolliert Folie

10 Bildaufnahme Modulares System aus Kamera, LED- Beleuchtung, Trigger und Hintergrundplatte Individuell an jeden Standort anpassbar für optimale Ausleuchtung und Bewertung PC mit Auswertungssoftware und digitaler Schnittstellenkarte Hohe Schutzklasse für extreme Bedingungen: IP 68 Kamera, IP 67 Beleuchtung Mehr als Haken pro Stunde auswertbar Folie

11 Software Jeder Fuß wird ausgewertet Die korrekt hängenden Füße werden nach schwedischem Animal Welfare System zuverlässig bewertet Speicherung der Ergebnisse in einer Datenbank Pro Mäster wird als Nachweis eine repräsentative Bildmenge gespeichert Folie

12 Software: Erstellung eines Klassifikators Humane Bewertung ist Schlachthausübergreifend nicht immer eindeutig: Harmonisierung notwendig Viele Störquellen vorhanden: Position der Füße natürliche Verwachsungen natürliche Farbabweichungen Bildstörung durch Nebel, etc. => Es muss automatisiert erkannt werden, wann ein Bild nicht auswertbar ist Beachtung: Hohe Varianz im Bild; dennoch hohe Qualität der Auswertung gefordert Folie

13 Umfangreiches Sicherheitsystem veränderte Beleuchtung wird automatisch erkannt Folie

14 Umfangreiches Sicherheitsystem Erheblicher Nebel wird automatisch erkannt Folie

15 Umfangreiches Sicherheitsystem Unschärfe wird automatisch erkannt Folie

16 Sicherheitssystem: Beispiele Automatische Erkennung von nicht bewertbaren Füßen Flexibel scharf einstellbar NIO, wenn keine 3 Zehen gefunden werden NIO, wenn die Winkel zwischen den Zehen zu klein sind Folie

17 Sicherheitssystem: Beispiele Adaptive Hakenpositionserkennung Folie

18 Ansatz zur Klassifikatorerstellung: CLK-ELS Ziel: - automatisierte Erstellung eines einfachen Klassifikators Ansatz: - Automatisierte Merkmalsauswahl in Rückkopplung mit einfachen Klassifikatoren Ergebnis: - Einfache Klassifikatoren sind - leicht wartbar - durch Menschen gut verstehbar - stabil Folie

19 Hühnerfußkontrolle Klasse 1 Klasse 3 Klasse 2 Klasse 4 Folie

20 Putenfußkontrolle Klasse 1 Klasse 1 Klasse 3 Klasse 2 Klasse 2 Klasse 3 Klasse 4 Folie

21 Entenpaddelkontrolle Klasse 1 Klasse 1 Klasse 2 3 Klasse 1 Klasse 2 Klasse 4 Klasse 2 Klasse 3 Klasse Klasse 3 4 Klasse 5 Folie

22 Hühnergelenkkontrolle Klasse 1 Klasse 2 Folie

23 Tierwohl Klasse 3 Klasse 4 Klasse 1 - Tierwohl: Bewertung von Putenkörpern - Brustblasen - Verfärbungen Klasse 4 Klasse - Entzündungen 2 Folie

24 Benutzeroberfläche Einfach zu bedienende Benutzeroberfläche Echtzeitvisualisierung der bewerteten Produkte Live Kontrolle der Bildqualität und Kameraposition Folie

25 Benutzeroberfläche Statistik für den aktuellen Mäster Übersicht über aktuelle Bildqualität und Produktionsgeschwindigkeit Folie

26 Benutzeroberfläche Einteilung der Füße in bis zu 5 Qualitätsstufen, individuell einstellbar Einteilung der Knie in 2 Qualitätsstufen, individuell einstellbar Änderungen nur von autorisierten Personen (Password) Folie

27 Vorteile des CLK CC Foot & Knee & Back - Objektive und zuverlässige Bewertung der Füße und Knie - Bis zu 5 Klassen einstellbar - Bewertung für jeden Mäster - Vollständige Erfassung der Herde - Bis zu Geflügel pro Stunde - Umfangreiches Sicherheitssystem - Einfach zu bedienen - Modulares System; daher flexibel an Umgebungsbedingungen anpassbar - Seit 2011 im Einsatz, Erfahrungen aus 20 Systemen - Made in Germany Folie

28 Zusammenfassung Auch unter sehr schwierigen Randbedingungen können Bildverarbeitungssysteme wirtschaftlich umgesetzt werden. Methodiken dazu sind - Stabile Hardwaresysteme - Flexible Softwaresysteme - Gutes Kundenverständnis Folie

29 Fazit Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Folie