Die Zählung von Tierpopulationen ist in der Forstwirtschaft eine notwendige Aufgabe, um Fauna und Flora im Gleichgewicht zu halten. Wo die natürlichen Jäger wie Bären und Wölfe nicht mehr vorkommen, muss der Mensch den Bestand regeln. Eine entsprechende Erfassung des Bestands ist dafür Voraussetzung und wird bei Wild vom zuständigen Förster übernommen, der dabei viel Zeit auf seinem Hochsitz verbringen muss. Dieser Aufwand kann entfallen, wenn man auf eine Bildverarbeitungslösung zurückgreift, wie ein findiger Forstwirt belegt hat: Seine Entwicklung war in der Lage, trotz schwieriger Rahmenbedingungen wie wechselnden Lichtverhältnissen, teilweise verdeckten Objekten – in diesem Fall also Tieren – und unterschiedlichem Aussehen in Bezug auf Größe und Farbe der Tiere ein System zu realisieren, das ihm eine Abschätzung der Wildpopulation erlaubte. Sein dabei erarbeitetes Wissen in Sachen Bildverarbeitung setzte der Forstwirt übrigens einige Jahre später in einem weiteren System zur Zählung von Seemöwen um.Auch eine Zählung im Wasser wurde bereits erfolgreich umgesetzt: Ein amerikanischer Fischzüchter wollte wissen, wie viele Jungforellen am Ende der Brutzeit aus seinem Brutbecken in die Freiheit schwimmen. Aufgrund vieler Parameter schien diese Anfrage zunächst nicht realisierbar zu sein: Bewegte, organische Objekte im Wasser zu erkennen und zu zählen, gehört nicht gerade zum Standard-Funktionsumfang in der Bildverarbeitung. Auch hier konnte mit modernen IBV-Komponenten, Software und entsprechendem Know-how eine erfolgreiche Lösung umgesetzt werden. Auf die Größe der zu zählenden Tiere kommt es bei solchen Zählungen übrigens nicht an: Hersteller von Schädlings-Bekämpfungsmitteln nutzen Bildverarbeitung, um Blattlaus-Larven und -Eier zu erkennen und so die Wirkung ihrer Produkte zu beurteilen.
Rübe ab!
In Holland führte eine Machbarkeitsstudie zur Beantwortung der Frage, ob Karotten mit Hilfe von Bildverarbeitung automatisiert zu verarbeiten sind. Wichtig ist dabei, die richtige Schnittkante für die Abtrennung des Grünanteils zu bestimmen. Wird hier zu wenig abgeschnitten, verbleibt unerwünschtes Grün an der Karotte. Kürzt man hingegen zu viel, wirkt sich dies negativ auf die Wirtschaftlichkeit aus. Ernte und Weiterverarbeitung von Gemüse werden heute noch weitgehend manuell durchgeführt. Diese Tätigkeiten sind aber nicht nur eintönig für die Beschäftigten und zum Teil gesundheitsschädigend, sie haben aufgrund des hohen Personalkostenanteils auch einen maßgeblichen Einfluss auf die Preise der Endprodukte. Für die Studie wurden gewaschene Rüben in beliebiger Drehlage auf ein Förderband gelegt, das die Rüben am eingesetzten Bildverarbeitungs-System vorbeiführte. Das Bildverarbeitungs-System hatte dann die Aufgabe, die Rotationslage der Karotten zu erkennen, ihre Dicke entlang der Längsachse zu verfolgen, die dickste Stelle zu finden und abschließend die optimale Schneidkante zu berechnen. Das Ergebnis der Studie: Auch diese Aufgabe war mit Bildverarbeitung in der geforderten Geschwindigkeit und Genauigkeit zu lösen.
So sieht lecker aus!
Auch die Lebensmittelindustrie zählt zu den Sparten, in denen Bildverarbeitungsanwendungen in den letzten Jahren stark zugenommen haben. Das Spektrum ist dabei sehr breit. Zu den einfacheren Aufgaben zählt zum Beispiel die Prüfung von Verpackungen, doch auch die Lebensmittel selbst werden zunehmend mit IBV inspiziert und klassifiziert. Die Optik ihrer Produkte spielt für die großen Fastfood-Ketten der Welt eine große Rolle. Dies führt dazu, dass einige dieser Anbieter von ihren Lieferanten für Burger-Brötchen einen genau definierten Bräunungsgrad verlangen und sogar die grobe Anzahl und Verteilung der Sesamkörner darauf festgelegt haben. Teilweise gehen die Anwendungen aber über optische Aspekte weit hinaus und werden beispielsweise zur Gewichtsberechnung und Preisauszeichnung genutzt. In einigen Ländern ist es üblich, Wurstwaren in exakten 100g-Packungen anzubieten. Dafür setzt ein britisches Unternehmen Bildverarbeitungs-Systeme ein, die während des Schneidens der Wurst den Fett- und Fleischanteil jeder Scheibe erkennen. Diese Ergebnisse werden unter Berücksichtigung des unterschiedlichen spezifischen Gewichts dazu verwendet, die Dicke der letzten Scheibe pro Packung so zu steuern, dass das Zielgewicht exakt erreicht wird. In dieser Anwendung wird zudem darauf geachtet, ob eine Wurstscheibe mit geringem oder hohem Fettanteil in der Packung ganz oben zu liegen kommt, um so ein optisch möglichst hochwertiges Produkt anbieten zu können. Weitere exotische Bildverarbeitungslösungen wurden auch schon zur Prüfung der Echtheit von Gemälden, zur Animation in der Unterhaltungsindustrie, im Sport oder in der Verkehrstechnik umgesetzt – ebenfalls Bereiche, in denen man nicht unbedingt IBV-Technik vermutet. Alle genannten Beispiele wurden von Stemmer Imaging oder Partnern des Puchheimer IBV-Spezialisten realisiert und verweisen auf die Möglichkeiten dieser Technik außerhalb des Üblichen. Natürlich kann auch die Bildverarbeitung nicht jede Aufgabe lösen – aber fast!☐
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