Design and Integration of Machine Vision Systems for the Food Industry Dr. Susanne Frey

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Florian Egger
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1 Design and Integration of Machine Vision Systems for the Food Industry Dr. Susanne Frey 8th NEMO-SpectroNet Collaboration Forum, August 26th, 2010, Jena

2 Mission Die SOLIN AG tritt dort als Entwicklungspartner auf, wo Erfolg in großem Maße von der Verknüpfung spezialisierter Technologien abhängt verbindet Technologien zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2008 bietet ihren Kunden hochwertige, auf deren Bedürfnisse zugeschnittene Lösungen an 2 SOLIN AG

Entwicklung Automatisierungs- und Regelungstechnik Projektmanagement u.

3 Unternehmensprofil Gründung 2008 Mitarbeiter 18 (Umsatz 30. Juni 2010 ca. 1,3 Mio. EUR) Schwerpunkte Optische Messtechnik Bild- und Signalverarbeitung Software und Elektronik Entwicklung Automatisierungs- und Regelungstechnik Projektmanagement u. Systemengineering Ingolstadt (in Vorb.) Branchen Industrietechnik Automotive Überlingen München Luft- und Raumfahrt 3 SOLIN AG

Kunden Referenzen Entwicklung von Elektronik- und

Engineering Automatisierung Softwaretest für das Signal Management

Paketierung Spezifikation von SW Anforderungen und SW Design

4 Kunden Referenzen Entwicklung von Elektronik- und Software-Komponenten für Prüfplätze und Produktentwicklungen System Engineering Automatisierung Softwaretest für das Signal Management and Control System Erstellung von Belichtungsdatensätzen und SW Paketierung Spezifikation von SW Anforderungen und SW Design Software Modellierung mit Matlab/ Simulink Dokumentengenerierung und Konfigurations-Support 4 SOLIN AG

Kunden Referenzen System Engineering für das Command- By- Wire Rudder Control System Entwicklung

durchgängigen Toolkette zur modellbasierten Entwicklung von Hybridsteuergeräten Aufbau eines

Steuergeräten im Fahrzeug Erstellung von Systemkonzepten für die Funkkommunikation im Fahrzeug und

5 Kunden Referenzen System Engineering für das Command- By- Wire Rudder Control System Entwicklung Software Applikationen und Durchführung von Software Design Reviews Implementierung einer durchgängigen Toolkette zur modellbasierten Entwicklung von Hybridsteuergeräten Aufbau eines AUTOSAR-Demo-Steuergerätes Verwendung des Internetprotokolls (IP) für die Kommunikation von Steuergeräten im Fahrzeug Erstellung von Systemkonzepten für die Funkkommunikation im Fahrzeug und für IP-Displays Getriebeanalyse, Funktionsentwicklung und (virtuelle) Absicherung in der Vorentwicklung (EA700) 5 SOLIN AG

6 System Integration Components System Integration Application Requirements analysis System specification System layout System components Installation Programming Test and validation Training Maintenance 6 SOLIN AG

7 MV System Overview HM Interfaces Installation, Maintenance Display Text, Images Factory system encoder/trigger signals, production mode, processing information Remote System Access Maintenance, Trouble Shooting Remote Data Access Documents for customers System Control Interfaces, Communication Image Preprocessing Normalization, Edge Detection High level image processing and analysis Pattern recognition, Classification Digital camera one or more image sensors Imaging path objective lens, filters, splitters, combiners Lighting sources, controller, optics Protective housing Light shields, system protection, object protection Object under examination 7 SOLIN AG

8 SW structure 8 SOLIN AG

9 Variability Precision Variability V log X 0 10 ( X 0 / X ) : averageof lineardimension X X : maximumobserved deviationfrom X 0 V Optical components Semiconductor chip High quality machined components Typical engine part Bottle Chocolate drops Baked goods Premier grade sorted apples Apples on a tree Rocks 9 SOLIN AG Adapted from: Machine vision for the inspection of natural products, M. Graves, B. Batchelor, Springer Verlag 2004

10 Design issues High level image processing and analysis Pattern recognition, classification High level of system intelligence Classification by Neural Network, Support Vector Machine Imaging path Objective lens, filters, splitters, combiners Lighting Sources, controller, optics Ilumination / imaging wavelength, angle and polarization Multispectral imaging Stripe/Pattern projection projection Fluorescence Protective housing Light shields, system protection, object protection Machine design for easy cleaning and dismanteling Precautions for wet cleaning cycles IFS conformity 10 SOLIN AG

Imaging Optics Off the shelf Object size

11 Imaging Optics Off the shelf Object size Working distance Sensor size Camera mount Lens EFL Depth of field more mechanical/distance data Tool: MachVis, Qioptiq Custom Design (combined paths, spatial contraints) existing system new imaging path 11 SOLIN AG

12 LED Illumination Design Homogeneous LED illumination Lenses: Thorlabs Microlens arrays: Süss Microoptics LED: Cree Reflector: Carclo 12 SOLIN AG

13 LED Illumination Design Homogeneous LED illumination Simulated System Real System 13 SOLIN AG

Contact SOLIN AG Tegernseer Landstraße 60 81541 München Dr.

14 Contact SOLIN AG Tegernseer Landstraße München Dr. Susanne Frey Optische Messtechnik Bildverarbeitung Telefon: + 49 (0) Mobil: + 49 (0) susanne.frey@solin.ag 14 SOLIN AG

15 Thank you for your attention. 15 SOLIN AG

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