EMILIE - Sichere und robuste Zustandsüberwachung und Prozess-Steuerung mittels intelligenter Edge-Elektronik; Teilvorhaben: Modifikation der Industriekamera-Plattform für die KI-basierte Sensordatenverarbeitung auf dem Edge Device

Abstract

Im Rahmen des Teilvorhabens Modifikation der Industriekamera-Plattform für die KI-basierte Sensordatenverarbeitung auf dem Edge Device wurde sowohl die bereits bestehende Kameraplattform MOBOTIX 7 (Kameratyp S74) sowie vorbereitend auch die Nachfolgerplattform MOBOTIX ONE gezielt zu leistungsfähigen Edge-Devices für industrielle Anwendungen der Zustandsüberwachung und Prozesssteuerung weiterentwickelt. Ausgangspunkt war die Herausforderung, große Mengen bildbasierter Sensordaten effizient und mit minimaler Latenz zu verarbeiten, ohne dabei auf zentrale Server- oder Cloud-Infrastrukturen angewiesen zu sein.

Durch die konsequente Verlagerung der Datenverarbeitung auf die Kamera konnte eine Architektur realisiert werden, bei der sämtliche relevanten Verarbeitungsschritte direkt am Ort der Datenerfassung erfolgen. Dies umfasst die hochfrequente Bildaufnahme, die Vorverarbeitung sowie die eigentliche Analyse in Form von Motion Estimation zur Schwingungserkennung.

Ein wesentliches Ergebnis des Projekts ist die Umsetzung einer stabilen Bildverarbeitung mit einem Input von bis zu 120 Bildern pro Sekunde. Dadurch kann das zu übertragende Datenvolumen signifikant reduziert werden, da anstelle kontinuierlicher Videostreams lediglich verdichtete Analyse- und Prozessdaten übertragen werden. Die entwickelte Lösung erreicht damit eine Reduktion des Datenvolumens um den Faktor 50 bis 1000 im Vergleich zu klassischen Ansätzen.

Die Funktionalität wurde erfolgreich in einem Demonstrator validiert und im Rahmen des Projektabschlusses präsentiert. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung der Plattform MOBOTIX ONE und eröffnen neue Einsatzmöglichkeiten im industriellen Umfeld.