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2023-09-12T14:29:08Z

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Ein '''Vision-Sensor''' ist ein [[Bildverarbeitung]]ssystem, das auf eine bestimmte Aufgabe optimiert ist. Der Vision-Sensor nimmt Bilder auf, wertet sie mit Bildverarbeitungsalgorithmen aus und löst dann eine entsprechende Reaktion aus.

== Abgrenzung zu Smart-Kamera ==
Sie unterscheiden sich von einer [[Smart-Kamera]] wie folgt:

{| class="wikitable"
|-
! Merkmal !!Vision-Sensor !! Smart-Kamera
|-
| [[Bildverarbeitung]]salgorithmen || Beschränkte, vorgegebene Anzahl || Frei programmierbar
|-
| Inbetriebnahme || Parametrieren oder Einlernen || Programmieren
|-
| [[Bildfrequenz|Bildrate]] || bis zu 120 frames per second || je nach Typ, bis zu 3000 fps möglich
|-
| [[Bildauflösung]] || [[Quarter Video Graphics Array|QVGA]] – [[Video Graphics Array|VGA]] || je nach Typ, meist mehr als 1024 × 768 Pixel
|-
|}

== Spezialisierung ==
Vision-Sensoren sind auf bestimmte Anwendungsfelder (Branchenlösung) spezialisiert und für wenig komplexe Bildverarbeitungsaufgaben geeignet. Sie enthalten [[Schnittstelle]]n zur Kommunikation, zum Beispiel Ethernet, aber auch industrietaugliche 24-Volt-Schnittstellen zum Anschluss an [[Speicherprogrammierbare Steuerung|SPS]] oder [[Pneumatik]]ventile.

Aus Gründen einer einfachen Bedienung ist die Anzahl der hard- und softwareseitigen Bedienelemente stark reduziert, so dass meist nur geringe Anpassungen an die Applikation möglich sind.

== Bestandteile ==
Ein Vision-Sensor besteht typischerweise meist aus folgenden Komponenten:

* Integrierte Beleuchtung meist [[Leuchtdiode]]n
* Integriertes [[Objektiv (Optik)|Objektiv]]
* ein bildgebender Sensor zum Beispiel [[CCD-Sensor|CCD-]] oder [[Active Pixel Sensor|CMOS-Sensor]] und dessen Ansteuerung
* einem [[Flash-Speicher|Festspeicher]] für die [[Firmware]] und die aktuelle Sensorparametrierung
* einem Bild- und Datenspeicher meist als [[Random-Access Memory|RAM]] ausgeführt
* einem Echtzeit Bildverarbeitungsprozessor, realisiert als [[Digitaler Signalprozessor|DSP]], [[Hauptprozessor|CPU]], [[Field Programmable Gate Array|FPGA]] oder als (Embedded) PC
* Anwendungsspezifische Informationsverarbeitung
* Schnittstelle zum Anschluss an einen externen Rechner meist [[Universal Serial Bus|USB]], [[Ethernet]] – selten [[FireWire]]
* digitale Ein- & Ausgänge in 24 V Technik zum Anschluss z. B. an eine [[Speicherprogrammierbare Steuerung|SPS]]

== Typen ==
* Einknopf-Sensoren mit Einlern-Knopf als einzigem Bedienelement (i. A. zum Einlernen eines Musters)
* applikationsspezifische Sensoren mit wenigen einzustellenden Parametern (z. B. Sensoren für Druckbilderkennung, [[DataMatrix-Code]]-Leser), Einstellung durch eine Handtastatur oder ein abgesetztes Bediengerät
* Universalsensoren (''general-purpose sensor'') mit Bedienoberflächen zur umfangreicheren Parametrisierung (PC-Bedienoberfläche)

Die zuletzt genannten Universalsensoren besitzen nachstehende für Prüfabläufe typische Funktionen:

{| class="wikitable"
|-
! Funktion !! Beschreibung !! Anwendung
|-
| [[Grauwert]]vergleich || prüft die prozentuale Helligkeit || Unterscheidung von hellen und dunklen Teilen
|-
| Kontrasterkennung || prüft den [[Kontrast]] im Bild || Anwesenheitsprüfung z. B. Schriftzug auf Teil
|-
| Pixelzählung || zählt die Anzahl der Pixel mit einem bestimmten Grauwert || Teileunterscheidung, Formprüfung
|-
| Konturanalyse || prüft die Form || Teileunterscheidung z. B. Rechteck vs. Dreieck
|-
| Mustererkennung || sucht ein eingelerntes Muster im Bild || Teile finden, zählen, Unterscheidung von Gut-/Schlecht-Teil
|-
| Distanzvergleich || ermittelt den Abstand zwischen zwei Grauwertkanten in Pixeln|| Sortieren von unterschiedlich breiten / hohen Teilen
|-
|}

== Weblinks ==
* [http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/bildverarbeitung/articles/146654/ Klein, smart und mit allem Nötigen ausgestattet] Artikel in der Elektronikpraxis vom 1. Oktober 2008
* [https://web.archive.org/web/20151009080052/http://www.emva.org/cms/index.php?idcat=33&lang=1&idart= Definition Vision-Sensor EMVA]

[[Kategorie:Kamera]]
[[Kategorie:Bildsensor]]
[[Kategorie:Bildverarbeitung]]

Vision-Sensor - Versionsgeschichte

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