Leistungsfähige Kameras und Bildverarbeitungssysteme wurden bisher vor allem für den Einsatz in der Industrie entwickelt. Viele Branchen profitieren inzwischen davon, so auch die Medizintechnik.
Ungebremst entwickelt sich im nicht-industriellen Sektor eine ungeheure Anwendungsvielfalt für Bildverarbeitungssysteme, die bisher vor allem in der Industrie eingesetzt wurden. Diesen Trend wird auch die diesjährige Fachmesse Vision 2010 auf dem Stuttgarter Messegelände widerspiegeln. Mit dem neuen Untertitel – Internationale Fachmesse für Bildverarbeitung (BV) – will der Veranstalter zeigen, dass das Konzept der Vision dieser Erweiterung der Anwenderbranchen gerecht wird. Denn laut VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) macht der Umsatz der deutschen Bildverarbeiter bei nicht-industriellen Anwendungen bereits über 10 % aus und rangiert damit an vierter Stelle der Anwenderbranchen-Hitliste, die von der Automobilindustrie angeführt wird, gefolgt von der Glas- und Elektronikindustrie.
„Der Umsatzanteil der nicht-industriellen Bildverarbeitungsanwendungen ist in den vergangenen fünf Jahren in unserem Unternehmen von 20 auf 35 Prozent überproportional gestiegen“, sagt denn auch Arndt Bake, General Manager bei Basler Vision Technologies. Als Beispiel nennt Bake Zuwächse im Straßenverkehrsbereich bei so genannten Intelligent Traffic Systems (ITS), die zum Leiten des Verkehrs oder zum Identifizieren von Nummernschildern eingesetzt werden.
Wachstumspotenziale und neue Anwendungsgebiete für BV-Systeme sehen Experten in der Medizintechnik, etwa für die Automatisierung von Laboranalysen, in der Superresolution-Mikroskopie, bei DNA-Analysen und -Screening und in der Fluoreszenzspektroskopie.
Das betont auch Henning Staerk, Marketing- und Vertriebsdirektor bei der Allied Vision Technologies GmbH, Stadtroda. Für den Gesundheitsbereich liefert das Unternehmen Spezialkameras für medizinische Diagnosegeräte. Aber auch Wissenschaft und Forschung, in denen Kameras vorzugsweise in der Mikroskopie eingesetzt werden, seien Marktsegmente.
Wie eine solche Anwendung in der Medizintechnik aussehen kann, zeigt ein 3D-Handscanner, der für die Arthritisdiagnose eingesetzt wird. Die Rheumatoide Arthritis greift Gelenke an, indem sie chronische Entzündungen und Verformungen verursacht. Heilen kann man sie nicht. Es gibt aber Medikamente, die die Symptome lindern und die Zerstörung und Deformation der Gelenke bekämpfen.
Um die Hände von Arthritispatienten zu digitalisieren und das Fortschreiten der Krankheit zu verfolgen, wollte ein führendes Zentrum für Medizinforschung einen 3D Scanner speziell für Hände einsetzen. Mit der Entwicklung beauftragt wurde das US-amerikanische Unternehmen Threerivers 3D aus Pittsburgh.
Die Amerikaner entwickelten ein System, in dem zwei seitlich positionierte 3D-Laserscanner Raster auf die Hand projizieren, um ihre dreidimensionale Geometrie zu erfassen. In jedem dieser Scanner ist eine Prosilica GC1290 Schwarz-Weiß-Kamera von Allied Vision Technologies eingebaut. Sie verfügt über ein 8 mm Edmund-Optics-Objektiv und erfasst die Laserprojektionen auf der Hand. Eine Farbkamera vom Typ Prosilica GC1290C mit 10 mm Edmund-Optics-Objektiv prüft die Deformation der Gelenke von oben, während eine ebenfalls zentral positionierte Wärmekamera die Entzündung in den Gelenken misst. Das System ist außerdem mit einem Thermometer ausgestattet, das neben der Auflage für die Patientenhand montiert ist. Das Gerät misst die Umgebungstemperatur, um das System für eine genaue und vergleichbare Wärmemessung der Hand zu kalibrieren.
ThreeRivers 3D entschied sich für die Kamera wegen ihrer kompakten Abmessungen, wegen des hohen Dynamikumfangs und des Spektrums, das den Einsatz von ungefährlichen Laserstrahlen unter normalen Umgebungslichtverhältnissen erleichtert. Die präzise Auslösersteuerung für eine synchronisierte Bilderfassung zählte ebenso wie Zubehörelemente, die über den RS232-Port der Kamera gesteuert werden. Die GigE-Vision-Schnittstelle beispielsweise ist ein schnelles und zuverlässiges Interface für den Datentransfer. op
Ihr Stichwort
- Nicht-industrielle Nutzung der Bildverarbeitung
- Anwendungen in der Medizin
- Arthritisdiagnose via Kamera
- Schnittstellen für Datentransfer
Messe Vision
Als Plattform für Bildverarbeitungstechnologien zeigt die Messe Vision 2010 vom 9. bis 11. November in den Stuttgarter Messehallen 4 und 6 auf insgesamt 20 000 m² Ausstellungsfläche Komponenten, komplette Systeme sowie innovative Lösungen. Zu sehen sind Smart-, Matrix- und Zeilenkameras, Hochgeschwindigkeits- und Infrarotkameras, Visionsensoren, Framegrabber, Beleuchtungen, Laser, Optiken und Objektive, Optische Filter, Zubehör, Software-Bibliotheken, applikationsspezifische Bildverarbeitungssysteme, konfigurierbare Bildverarbeitungssysteme sowie Lösungen und Dienstleistungen.
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