System zur automatischen Zeigererkennung
bei Analoguhren

Aufgabenstellung

1. Die Positionen von bis zu fünf Zeigern einer Uhr müssen auf +/-1 Grad genau bestimmt werden, unabhängig von der Oberfläche, Farbe und Beschaffenheit der Zeiger und des Ziffernblattes. Dabei können sich die Zeiger ganz oder teilweise überlappen.
   
2. Die Uhren werden in Losgrößen von 1000 bis 5000 Stück geprüft, danach muss das System auf einen neuen Uhrentyp umgestellt und entsprechend „eingeteacht“ werden. Für die gesamte Umstellung steht maximal ein Zeitrahmen von 10-30 Min. zur Verfügung.

Realisation:
Der Ansatz zur Lösung basiert auf der Grundlage digitaler Bildverarbeitung. Die Uhren werden per Videokamera aufgenommen und die Daten im Rechnersystem ausgewertet.

Die Lösung dieser sehr komplexen Aufgabe wird in drei Bereiche aufgeteilt:

1. Bildaufnahme

Ziel der optimalen Bildaufnahme ist es, vorhandene Kontraste zwischen Ziffernblatt und Zeiger für die nachfolgende Auswertung möglichst gut sichtbar zu machen. Das Problem besteht darin, dass sich die Zeiger unabhängig voneinander sowohl in Helligkeit und Farbe als auch im Reflektionsverhalten vom Ziffernblatt unterscheiden können.

Lösung: Entwicklung einer in der Intensität und Farbe frei programmierbaren LED-Beleuchtung. Die 6 Beleuchtungskanäle lassen sich separat über eine serielle Schnittstelle einstellen. Weiterhin kann die Beleuchtung getriggert geblitzt werden.

2. Auswertealgorithmen

Entwicklung der Auswertealgorithmen. Eine Vielzahl der sehr unterschiedlichen Situationen müssen mit dem gleichen Algorithmus ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt in 4 Schritten:

• Synchronisation auf Sekundenzeiger
• Lagekorrektur
• Bildtransformation
• Zeigererkennung durch Korrelation