Die deutlich steigenden Produkthaftungskosten der letzten Jahre haben die Hersteller von Pharmaprodukten, Verpackungen und anderen sensiblen Gütern dazu gezwungen, in ihren Produktionsprozess Inspektionsverfahren mit Null-Fehler-Toleranz einzuführen. Diese ­Produkthaftungskosten umfassen die Kosten für Strafverfahren ebenso so wie die Kosten für Rückrufaktionen, Vertragsstrafen und entgangene Gewinne. Mit diesem Hintergrund können sich beispielsweise Hersteller von recycelten Produkten nicht länger auf eine ­manuelle Stichprobenkontrolle verlassen, sondern müssen Systeme einführen, die 100 % ­aller produzierten Produkte kontrollieren.

In direkter Folge sehen sich die Bildverarbeitungshersteller gezwungen, deutlich verbesserte Inspektionsleistungen bei gleichzeitig geringeren Stückkosten anzubieten. Eine Antwort auf diesen Marktdruck ist die Integration von Kamera und Frame Grabber mit dem Objekterkennungs- und Klassifikationsprozessor in Low Cost - Geräte, die heute als Smart Kamera bekannt sind und in zunehmendem Umfang in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt werden.
Die Pharmaindustrie war eine der ersten Branchen, die sich die 100%-Inspektion auf die Fahne geschrieben hat, allein schon aufgrund der Gesundheits-Risiken durch Produkt- oder Produktionsfehler. Hersteller von recyclebarer Verpackung, wie beispielsweise Flaschen, hingegen haben bis vor kurzem noch ganz auf die manuelle Stichprobenkontrolle gesetzt. Diese Hersteller verlassen sich auf die Gutmütigkeit ihrer Kunden gegenüber Produktschwankungen und gelegentlichen Fehlern. Aus den oben bereits genannten Gründen hat sich dieser Ansatz aber mittlerweile als unakzeptabel kostenintensiv heraus gestellt. So kann ein Bierhersteller, der wiederverwendbare Glasflaschen einsetzt, als Volumenanbieter heute nicht mehr überleben, wenn er nicht Verfahren einführt, die ihm die Aussortierung jeder Verschmutzung garantieren.
Eines der Probleme, die bei der Umsetzung dieser Qualitätssicherungs-Richtlinien auftreten, ist der Anfall der sehr hohen Bilddatenmengen, die diese Verfahren erzeugen. Bei einer Taktrate von 4.000 Flaschen pro Minute können bis zu 10 Bilder pro Flasche erforderlich werden. Auf diese Weise kann durchaus eine Datenmenge von mehr als einem Giga-Pixel pro Sekunde entstehen. Der Datentransfer solch großer Datenvolumen von der Kamera zum Rechner und die Auswertung dieser Bilddaten in Produktions-Echtzeit resultiert in großen kostenintensiven Systemen.
Eine mögliche Lösung des Problems wäre die Reduzierung der Inspektionsrate bei gleichzeitiger Erhöhung der Anzahl Inspektionssysteme. Normalerweise würde sich eine solche Lösung aufgrund der damit verbundenen hohen Hardwarekosten von selbst verbieten, mittlerweile jedoch ist dies mit der Verfügbarkeit günstiger hochleistungsfähiger Visionsysteme ein durchaus gangbarer Weg. Die Fast Vision FC34 Smart Kamera beispielsweise ist ausgestattet mit einem Hochgeschwindigkeits-Imager, einem Frame Grabber für die Digitalisierung sowie einem hochleistungsfähigen FPGA und integriert alle diese Komponenten in einem Gehäuse das mit den Maßen 28x26x100 mm kleiner ist, als die meisten Bildverarbeitungskameras. Die Bilderfassung in der FC34 basiert auf dem Kodak KAI-0340 640x480 Sensor mit seinen 210 Frames pro Sekunde und als FPGA wird der Nexperia PNX1702 eingesetzt. Diese Smart Kamera ist ein vollkommen autarkes System, das mit Bildverarbeitungsalgorithmen programmiert werden kann und über einen IO/NIO-Ausgang für die Ansteuerung der Ausschleuseinheit einer Mehrlinien-In-spektionsstation für Hochgeschwindigkeits-Applikationen verfügt.
In der Flascheninspektionsanlage basierend auf der FC34 werden die Bilddaten des integrierten Kamerachips ausgewertet, Auswerfer angesteuert und Lichtquellen getriggert, ohne dass die Bilddaten die Smart Kamera verlassen müssen. Die FC34 bedient eine LVDS Schnittstelle zur Übertragung von statistischen Daten zu einem Leitrechner und unterstützt auch ein CameraLink-Interface für die Parametrierung und die Übertragung von Fehlerbildern im Diagnosefall. Intern werden 10 Bilder jeder Flasche erfasst, die sich im Sichtfeld der Kamera dreht, ausgewertet und zu einem Gesamtergebnis für die Ausschleusung berechnet, ohne dass zusätzliche externe Komponenten erforderlich wären.
Hochintegrierte Lösungen wie die FC34 setzen sich zunehmend durch, wobei die Bierflaschenproduktion ein ausgezeichnetes Beispiel für den Trend hin zur Einführung von 100%-Kontrolle, Null-Fehler-Vorgabe und Hochgeschwindigkeits-Inspektion darstellt. Man kann davon ausgehen, dass sich dies in anderen Endkundenorientierten oder Gesundheitsrelevanten Massengüter-Bereichen fortführen wird. In diesen Branchen wird der Bedarf an hochleistungsfähigen In-spektionssystemen zunehmen müssen um Schritt zu halten mit dem steigenden Produktionsvolumen bei gleichzeitiger Erkennung und Ausschleusung aller fehlerhaften Produkte. Dieser Trend hat zur Folge, dass Bildverarbeitungssysteme in den Bereichen Beleuchtung, Optik, Kamera und Rechnerkomponenten immer state-of-the-art sein müssen, um so wie im Fall der Smart Kamera die kosteneffizienteste Lösung zu gewährleisten.