KI und maschinelles Sehen: Die Entwicklung einer immer wichtiger werdenden Technologie
Fortschritte bei Bildanalysesystemen und der Entwicklung von Algorithmen haben in den letzten Jahrzehnten zur Weiterentwicklung industrieller Prozesse und zur Entstehung des Bereichs der industriellen Bildverarbeitung, wie wir ihn heute kennen, geführt.
Aber … was genau versteht man unter Bildverarbeitung, und welche Rolle spielt dabei die LED-Beleuchtung?
Die industrielle Bildverarbeitung ist ein Teilgebiet der industriellen Automatisierung, das sich auf die Erfassung, Auswertung und Nutzung von Bildern für automatisierte Prüfvorgänge in Maschinen spezialisiert hat. Die Datenerfassung für den Einsatz in Produktionsprozessen erfolgt durch den kombinierten Einsatz von Kameras, Beleuchtungssystemen, Optik und Verarbeitungssoftware, die für eine höhere Präzision und Geschwindigkeit in industriellen Bereichen – von der Qualitätskontrolle bis hin zur Roboterführung – unerlässlich sind.
Von den oben genannten Aspekten verdient die LED-Beleuchtung besondere Beachtung.
Seit jeher gilt es als Grundlage für Bildverarbeitungssysteme; in den letzten Jahren hat seine Bedeutung jedoch dank technologischer Entwicklungen zunehmend zugenommen, die es ermöglichen, Details hervorzuheben, die für das menschliche Auge zu spezifisch und nicht wahrnehmbar sind – und zwar allein durch die Steuerung des Lichtspektrums.
Die Einführung von LED-Beleuchtung im Bereich der industriellen Bildverarbeitung war einer der wichtigsten Faktoren für die Weiterentwicklung von auf künstlicher Intelligenz basierenden Bildverarbeitungssystemen. Die Möglichkeit, verschiedene Beleuchtungstechniken wie direkte und diffuse Beleuchtung einzusetzen, sowie die Verwendung ausgewählter Wellenlängen über ein erweitertes Spektrum hinweg – von UV über das sichtbare Spektrum bis hin zu SWIR – hat es ermöglicht, Bilder mit hoher Informationsqualität und Wiederholgenauigkeit in relativ kurzer Zeit, nämlich innerhalb weniger Mikrosekunden, aufzunehmen.
Wie sieht es mit künstlicher Intelligenz in der Bildverarbeitung aus?
Künstliche Intelligenz ist einer der Faktoren, die eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Bereichs der industriellen Bildverarbeitung und bei der Optimierung bestimmter industrieller Prozesse gespielt haben.
Als wissenschaftliche Disziplin entstand sie in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts mit dem Ziel, Systeme zu entwickeln, die Aufgaben ausführen können, für die bis dahin menschliche Intelligenz erforderlich war; erst Ende der 1990er und Anfang der 2000er Jahre wurden die ersten Fälle künstlicher Automatisierung mit fortschrittlichen Mechanismen des maschinellen Lernens und des Deep Learning verzeichnet.
In Kombination ermöglichen sie es Systemen des maschinellen Sehens, aus Daten zu lernen und sich an Prozessschwankungen sowie an die Erkennung komplexer Muster anzupassen, wodurch eine höhere Genauigkeit bei der Qualitätskontrolle, der Sortierung und in anderen Systemen erreicht wird.
Dieser technologische Fortschritt hat sich unmittelbar auf die Leistungsfähigkeit von KI- und Deep-Learning-Algorithmen im Bereich der industriellen Bildverarbeitung ausgewirkt, die in hohem Maße von der Qualität, dem Kontrast und der Konsistenz der Eingabedaten abhängen. Hochleistungs-LED-Strahler ermöglichen dank ihrer Lichtstabilität, ihrer spektralen Genauigkeit und ihrer Fähigkeit, mit Schaltzeiten in der Größenordnung von Mikrosekunden zu arbeiten, eine präzise Synchronisation mit Hochgeschwindigkeitssensoren und Erfassungssystemen.
Infolgedessen ist die Beleuchtung nicht mehr nur ein einfaches unterstützendes Element, sondern hat sich zu einer strategischen Komponente des Bildverarbeitungssystems entwickelt, die für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Modellen der künstlichen Intelligenz sowie für die Verbesserung der Leistung bei Klassifizierung, Erkennung und automatischer Prüfung unerlässlich ist und somit die Bildverarbeitung zu einer Schlüsseltechnologie in modernen industriellen Prozessen macht.
In diesem sich wandelnden Kontext entsteht künstliche Intelligenz im Bereich der Bildverarbeitung als Ergebnis einer technologischen Konvergenz zwischen fortschrittlichen Algorithmen, Rechenleistung und der Qualität der erfassten Daten.
Die präzise Steuerung der spektralen Eigenschaften des Lichts macht die LED-Beleuchtung zu einem entscheidenden Faktor bei der Erzeugung zuverlässiger und reproduzierbarer Bilder – eine wesentliche Voraussetzung für die Wirksamkeit von KI-Modellen. Die Integration in Bildverarbeitungssysteme maximiert nicht nur die Leistungsfähigkeit von Inspektions- und automatischen Analyseanwendungen, sondern macht künstliche Intelligenz zudem zu einer wahrhaft unverzichtbaren Technologie für die moderne industrielle Automatisierung.
Infolgedessen ist die Beleuchtung nicht mehr nur ein einfaches unterstützendes Element, sondern hat sich zu einer strategischen Komponente des Bildverarbeitungssystems entwickelt, die für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Modellen der künstlichen Intelligenz sowie für die Verbesserung der Leistung bei Klassifizierung, Erkennung und automatischer Prüfung unerlässlich ist und somit die Bildverarbeitung zu einer Schlüsseltechnologie in modernen industriellen Prozessen macht.
In diesem sich wandelnden Kontext entsteht künstliche Intelligenz im Bereich der Bildverarbeitung als Ergebnis einer technologischen Konvergenz zwischen fortschrittlichen Algorithmen, Rechenleistung und der Qualität der erfassten Daten.
Die präzise Steuerung der spektralen Eigenschaften des Lichts macht die LED-Beleuchtung zu einem entscheidenden Faktor bei der Erzeugung zuverlässiger und reproduzierbarer Bilder – eine wesentliche Voraussetzung für die Wirksamkeit von KI-Modellen. Die Integration in Bildverarbeitungssysteme maximiert nicht nur die Leistungsfähigkeit von Inspektions- und automatischen Analyseanwendungen, sondern macht künstliche Intelligenz zudem zu einer wahrhaft unverzichtbaren Technologie für die moderne industrielle Automatisierung.
