Raytec: Beleuchtung für Container-Erkennungssysteme

Raytec ist weltweit führend auf dem Gebiet der LED-Beleuchtung für Safety und Security. Die VARIO2-Produkte sind mehrfach ausgezeichnete LED-Weißlicht- und Infrarotscheinwerfer, die die Performance jedes Sicherheitssystems verbessern. PULSESTAR ist eine Reihe von gepulsten Beleuchtungslösungen, die speziell für Transportsysteme oder Projekte mit sich schnell bewegenden Objekten entwickelt wurden. Dieser Artikel befasst sich mit den Beleuchtungsanforderungen für ein Containererkennungssystem (CRS) und untersucht einige der Schlüsselelemente, die bei der Spezifikation der Beleuchtung für diese Anwendungen zu berücksichtigen sind. 

Bei der Containererkennung kommt ein automatisiertes System zum Einsatz, das mithilfe intelligenter Bildverarbeitung eine Reihe von Zahlen, Buchstaben oder Strichcodes identifiziert, prüft und speichert, die normalerweise auf der Oberseite oder der Seite eines Containers erscheinen. Das System speichert dann die Informationen und nutzt sie, um die Abläufe vor Ort zu steuern und den Warenverkehr zu kontrollieren. Einige Systeme haben auch zusätzliche Funktionen, wie die Erfassung des Kennzeichens des Fahrzeuges, das den Container transportiert.

Containererkennungssysteme müssen oft rund um die Uhr in Betrieb sein, was bedeutet, dass das Umgebungslicht allein nicht ausreicht, um die Kamera Tag und Nacht mit hochwertigen Bildern zu versorgen. 

Schlechte, wechselnde und sich ändernde Wetterbedingungen beeinträchtigen die Qualität der Bilder, die eine Kamera aufnehmen kann, erheblich. Bei Containererkennungssystemen, die häufig in Küstennähe eingesetzt werden, ist dies eine typische Herausforderung. 

-Die Beleuchtung trägt dazu bei, dass die Informationen auf der Seite oder der Oberseite des Behälters in hoher Qualität und einheitlich dargestellt werden, und ist ein wichtiger Faktor für die Zuverlässigkeit des gesamten Systems. Unklare und inkonsistente Bilder können zu Folgendem führen

- Falsche Daten, die zu Fehlern im System führen. Dies kann dazu beitragen, dass Container verloren gehen oder zu Zeitverzögerungen führen. Für den Betreiber bedeutet dies Kosten- und Imageverluste. 

- Engpässe bei der Durchfahrt von Fahrzeugen durch das System. Dadurch wird der Fluss der Fahrzeuge, die auf dem gesamten Gelände ein- und ausfahren, beeinflusst, was erhebliche Auswirkungen auf die Gesamteffizienz der Anlage haben kann.

730 nm ist bei der Containererkennung weniger verbreitet, stellt aber eine effektive Lösung für eine wachsende Zahl von Anwendungen dar, die auch das Innere des Fahrzeugs, das den Container transportiert, beleuchten wollen. 730 nm liefert die besten Ergebnisse bei der Erkennung durch die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und unterstützt die Erkennung von Fahrern und Beifahrern, die mit dem Container-Erkennungssystem kombiniert werden können. Wir empfehlen die Verwendung von 730 nm jedoch nur dann, wenn der Scheinwerfer sowohl für die Erkennung von Containern als auch für die Fahrererkennung eingesetzt werden soll.

Bei der Festlegung der Beleuchtung für ein CRS ist eine der ersten Überlegungen die Wellenlänge des Lichts, das für das System am besten geeignet ist.

850nm Infrarot (IR) wird häufig in Anwendungen zur Containererkennung verwendet. Kameras sind für diese IR-Wellenlänge am empfänglichsten, so dass sie die besten Nachtbilder liefern. IR ist ideal, um die Details einer Containernummer oder eines Barcodes zu erfassen. Da ein 850nm-Scheinwerfer halbdiskret ist, gibt er ein leichtes rotes Glimmen ab, das jedoch nur aus der Nähe oder bei direktem Blick in das Licht sichtbar ist und im Allgemeinen bei der Containererkennung keinen Anlass zur Sorge darstellt.

Während 850nm IR die besten Ergebnisse für die Erfassung der Containernummer oder des Barcodes liefern kann, haben viele Anwendungen andere Beleuchtungsziele, die die Erfassung von Farbbildern und die Identifizierung von Schäden erfordern, was uns dazu veranlasst, den Einsatz von Weißlicht in Betracht zu ziehen. Bei diesen Anwendungen kann der Einsatz von Weißlicht einen höheren Detaillierungsgrad bieten und die Leistung der zur Problemerkennung eingesetzten Analysesoftware steigern. 

730 nm ist bei der Containererkennung weniger verbreitet, stellt aber eine effektive Lösung für eine wachsende Zahl von Anwendungen dar, die auch das Innere des Fahrzeugs, das den Container transportiert, beleuchten wollen. 730 nm liefert die besten Ergebnisse bei der Erkennung durch die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und unterstützt die Erkennung von Fahrern und Beifahrern, die mit dem Container-Erkennungssystem kombiniert werden können. Wir empfehlen die Verwendung von 730 nm jedoch nur dann, wenn der Scheinwerfer sowohl für die Erkennung von Containern als auch für die Fahrererkennung eingesetzt werden soll.

Zusätzlich zu den unterschiedlichen Wellenlängen müssen sich die Entscheidungsträger auch zwischen konstantes oder gepulstes Licht entscheiden. Schauen wir uns zunächst den Unterschied an;

Hier ist das Licht zu 100 % der Zeit eingeschaltet. 

Bei Transportanwendungen wird konstante Beleuchtung im Allgemeinen verwendet, wenn das Fahrzeug steht oder sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt. Zwar sollte jede Anwendung individuell beurteilt werden, doch treten bei Containererkennungssystemen seltener Probleme mit Bewegungsunschärfe oder anderen Herausforderungen auf, die mit der Erfassung von Bildern bei Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten verbunden sind. Einer der Vorteile bei der Verwendung von konstantem Licht, ist die einfachere Einrichtung im Vergleich zu Gepulstem. Da das Licht konstant eingeschaltet bleibt, muss die Beleuchtung nicht zur Synchronisierung mit der Kamera oder anderer Hardware konfiguriert werden.

Gepulste (oder Stroboskop-) Beleuchtung wird zur bedarfsgerechten Beleuchtung eingesetzt, um Bilder, von sich schnell bewegenden Objekten, genau aufzunehmen. Eine gepulste Beleuchtung ist so konzipiert, dass sie über einen digitalen Eingang direkt mit dem Verschluss der Kamera synchronisiert wird. 

Während konstantes Licht für die meisten Anwendungen in der Containererkennung ausreicht, kann die höhere Leistung der gepulsten Beleuchtung auch dazu beitragen, Probleme wie schwierige Wetterbedingungen und Blendung zu überwinden, und Systemintegratoren sollten die Verwendung von gepulstem Licht in Betracht ziehen, wenn sie mit der bestehenden Anlage Probleme bzgl. der Bildqualität haben.

Viele Installationen haben das Problem mit Überbelichtung der Containernummer oder des Barcodes, und die Kunden kontaktieren Raytec, um eine Lösung zu finden. Eine Überbelichtung tritt in der Regel auf, wenn sich Kamera und Scheinwerfer zu nahe an dem betreffenden Objekt oder Bereich befinden. Dies führt in der Regel dazu, dass ein großer weißer Fleck auf dem Bild zu sehen ist.  

Dies ist ein großes Problem für die OCR-Software (optische Zeichenerkennung), die von Container-Erkennungssystemen verwendet wird. Wenn der Code unklar ist, kann das System nicht effektiv arbeiten und würde wahrscheinlich zu Fehlern oder Ineffizienzen führen, die wir bereits erwähnten. 

LED-Scheinwerfer, die als Teil eines Container-Erkennungssystems eingesetzt werden, sind oft mit anderen Geräten wie Kameras und Sensoren vernetzt. Es ist wichtig zu überlegen, wie die Scheinwerfer gesteuert werden können und wie sie mit den anderen Geräten des Systems kommunizieren können. 

Bei vielen Containererkennungssystemen wird die Beleuchtung nur bei der Durchfahrt des Fahrzeugs aktiviert, was zu einer intelligenten, situationsabhängigen Beleuchtung beiträgt, die wesentlich effizienter ist. Aus diesem Grund ist es immer eine gute Option, eine Lichtquelle zu spezifizieren, die IP-fähig ist, so dass sie über eine Ethernet-Verbindung mit anderen Geräten verbunden werden kann.

Zu den Merkmalen qualitativen hochwertigen Bildern für ein Container-Erkennungssystem gehören Schärfe, hohe Auflösung und hoher Kontrast der Kennzeichen sowie eine gute Positionierung und ein optimaler Betrachtungswinkel. Neben der Auswahl der optimalen Komponenten ist auch das Testen der endgültigen Lösung äußerst wichtig. 

Auch wenn es offensichtlich erscheinen mag, ist es für ein effektives System von entscheidender Bedeutung, dass Sie sich die Zeit nehmen, Ihre Anlage zu testen. Da es viele Variablen gibt, wie z. B. Fahrzeuge, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fahren, und verschiedene Arten von Containern, ist die Chance auf qualitativ hochwertige, verlässliche Bilder umso größer, je mehr Tests vor dem endgültigen Betrieb durchgeführt werden können.