Bildverarbeitung in der SPS

Heutige Industriesteuerungen haben meist noch keine Bildverarbeitung integriert. Anwender wünschen aber einheitliche Systeme zur Programmierung ihrer Automatisierungsanwendung. Deshalb wird hier der Ansatz verfolgt, Ablaufsteuerungen, Motion-Control-Anwendungen und Bildverarbeitung in einem Programmiersystem für speicherprogrammierbare Steuerungen zu integrieren und damit Bewegungen von Robotern durch Bildanalyse zu steuern (s. Beispiel 7.17 sowie Übung 7.8 und Übung 7.9).

• Bildverarbeitung mit dem Raspberry-PI: Mit einer an den Raspberry angeschlossenen Kamera wird aus Codesys heraus der Kameraserver des PI angesprochen, so dass dieser ein Bild aufnimmt und es als Bitmap in einer RAM-Disk abspeichert. Der Vorteil der RAM-Disk ist, dass alle Bilder nur im Arbeitsspeicher (RAM) und nicht auf der Micro-SD-Karte gespeichert werden, was eine schnelle Bildaufnahme ermöglicht.
• BV-Bibliothek: Es wurden folgende Funktionsbausteine zum Einlesen, Filtern, Segmentieren von  Kamerabildern sowie zur Extraktion von Merkmalen und ihrer 3D-Positionsbestimmung entwickelt. Diese stehen als Bibliothek BV.library oder in der Datei BV.project zum Download zur Verfügung. Der Funktionsbaustein fb_TakePicture funktioniert nur mit dem RaspberryPI, ersatzweise kann ein Bild durch fb_ReadImageFile eingelesen werden.

• Stereo-Bildverarbeitung: Mit dem StereoPI-Module können 2 Bilder eines Objekts aufgenommen und 3-dimensional interpretiert werden. Im Projekt Sim-Stereo-BV.zip werden mit den entwickelten Funktionsbausteinen in beiden Bildern zunächst die Objektkanten herausgefiltert, verdünnt und danach die Ecken als Objektmerkmale extrahiert. Mit Hilfe von Epipolarlinien werden korrespondierende Ecken gefunden und deren 3D-Position berechnet.