EP4070264A1 - Method for identifying industrial cables - Google Patents

Method for identifying industrial cables

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Publication number
EP4070264A1
EP4070264A1 EP20824444.2A EP20824444A EP4070264A1 EP 4070264 A1 EP4070264 A1 EP 4070264A1 EP 20824444 A EP20824444 A EP 20824444A EP 4070264 A1 EP4070264 A1 EP 4070264A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
components
industrial
lines
twisted pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20824444.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Felix Loske
Oliver Beyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric Stiftung and Co KG filed Critical Harting Electric Stiftung and Co KG
Publication of EP4070264A1 publication Critical patent/EP4070264A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/24Classification techniques
    • G06F18/241Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches
    • G06F18/2413Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches based on distances to training or reference patterns
    • G06F18/24133Distances to prototypes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/06Buying, selling or leasing transactions
    • G06Q30/0601Electronic shopping [e-shopping]
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    • G06Q30/0625Directed, with specific intent or strategy
    • G06Q30/0627Directed, with specific intent or strategy using item specifications
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • G06V10/44Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components
    • G06V10/443Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components by matching or filtering
    • G06V10/449Biologically inspired filters, e.g. difference of Gaussians [DoG] or Gabor filters
    • G06V10/451Biologically inspired filters, e.g. difference of Gaussians [DoG] or Gabor filters with interaction between the filter responses, e.g. cortical complex cells
    • G06V10/454Integrating the filters into a hierarchical structure, e.g. convolutional neural networks [CNN]
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    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60Type of objects
    • G06V20/64Three-dimensional objects

Definitions

  • the invention is based on a method for identifying industrial cables according to the preamble of independent claim 1.
  • Processes for the identification of industrial cables are required by cable manufacturers and cable providers in order to answer product-specific customer questions and, as a result, to prepare suitable offers for the respective customer.
  • the customer inquiries usually relate to industrial cables already available at the customer and the corresponding compatibilities.
  • the customer usually already has one or more industrial cables.
  • the same or alternative industrial cables with the same or similar functionality should be found.
  • the industrial cables can be assigned to predetermined functional categories. Function categories can be - for example, but not limited to: electrical energy transmission, electronic signal transmission (analogue as well as digital), optical signal transmission, pneumatics, e.g. air pressure transmission, and in rare areas of application the forwarding of liquids, e.g. cooling liquid.
  • the object of the invention is to present a method for identifying industrial cables which saves a cable provider personnel costs and quickly and reliably ensures a consistently high quality standard for its customers, even in global data traffic.
  • One method is used to identify industrial cables and has the following steps: a. Automatic visual identification of several different components of at least one industrial cable from at least one image file; b. Analysis of the geometric relationships and / or functional relationships between these components; c. Extraction of individual features of the components from the image file using information obtained from step b.
  • This is particularly advantageous because this method can be carried out automatically and without manual, ie human, intervention. Regardless of the time of day and date, inquiries from all over the world can be processed immediately, competently and with a consistently high level of quality by a computer program that runs on a computer server in-house or, advantageously, with little maintenance in a cloud application.
  • the computing server can have at least one microprocessor and a combined program / data memory. The method can be stored in the data memory as part of the computer program.
  • step c takes place using information obtained from step b.
  • This knowledge relates, for example, to the current carrying capacity, the temperature resistance, protection against moisture, weathering, ozone and UV resistance as well as shielding and insulating properties and, consequently, the material and thickness of the insulation, the shielding, e.g. B.
  • the knowledge can previously, i. H. have already been introduced into the process before process step a, when the computer program was created, by or with the support of a specialist.
  • the system can also generate additional knowledge in a self-learning manner.
  • the method can be carried out as follows:
  • the image file consists of a cross-sectional representation of a Industrial cable that has, among other things, a shielded twisted pair cable.
  • process step a the information is obtained that a twisted pair line surrounded at least with its own insulation is present. From this, in process step b. It can be concluded that the twisted pair line is very likely to have a shield, since experience shows that there are only very few twisted pair lines that have their own insulation, but not their own shield. This experience can, for example, have been programmed into the system beforehand. Alternatively or in addition, this knowledge can be obtained by the method itself by means of self-learning algorithms over a sufficiently long period of time, that is to say over a sufficiently large number of different analyzes.
  • one or more threshold values for the corresponding probabilities can be specified in the method.
  • process step a it may already have been recognized that the twisted pair conductors are surrounded by some kind of screen that is arranged within the insulation, without the type of this screen being changed in method step a. could be precisely identified.
  • this shield must be a shielding film because - as known from step b - only shielding film is fundamentally suitable for shielded twisted pair lines.
  • this shield must be a shielding film because - as known from step b - only shielding film is fundamentally suitable for shielded twisted pair lines.
  • the recognition of a shielded twisted pair line means that the recognized shield must consist of foil.
  • At least some of the following component categories can be available for process step a:
  • the lines of the industrial cable can also be characterized by at least one of the following features: thickness and shape of the respective electrical conductor / the respective line core;
  • process step a can advantageously include:
  • the identified components can also be assigned to at least one functional category in method step a.
  • the system can manually, i.e., manually, to identify and characterize the components beforehand, that is, even before method step a. H. to be “learned” through a human activity.
  • component categories such as B. "wires”, “strands”, “insulation”,
  • the system learns beforehand from manually created training tables in conjunction with training images. As a result of this learning process, the system is then able to independently assign the components found therein to these component categories for newly added image files - or defined parts thereof - in said method step a.
  • the aforementioned training is initially carried out manually before the implementation of method step a.
  • a series of training images each contain a shielded twisted pair line with a twisted pair wire pair, which is surrounded by a shield and conductor insulation.
  • the pair of wires, its wires, its conductors and their insulation, as well as a screen and its sheathing, if necessary, are entered manually into the system in the form of geometrical information as coordinates.
  • the Kl is only viewed as a “black box”, ie only in terms of its functionality.
  • the shield of the twisted pair line for example, if it can be clearly seen in the image, can be used as such can be recognized because it is very similar in position and texture to the screens of the training images.
  • the training includes the process of first reading in a large number of training images and adding the respective component categories to the associated training images, e.g. B. by means of training tables can be assigned manually.
  • this assignment can be made by assigning a line in the training table to each training image for each component.
  • the training table also has a column for the component category and four columns that show the exact position of the component, e.g. B. in the X and Y axes and / or z. B. precisely describe by vectors and / or polar coordinates and its height and width in the image.
  • a training image shows an industrial cable in cross section, which has a certain high-current line.
  • the high-current line has a designation, for example "Delta Power 03" and / or an internal article number, e.g. B. "10470032634".
  • the training table then has exactly one line for the combination training picture component, in which z. B. the entry "Bild4813" for the training image, an internal type designation for the respective component, and the position information, for example the numerical values "92, 25, 178, 75" for either the XY positions or corresponding numerical values for polar coordinates, as well as height and Width and / or center and radius of the component can be found in the cross section of the industrial cable.
  • an article number of a component can also be used to represent similar components in order to achieve a somewhat coarser grid and thereby a meaningful assignment.
  • different signal lines which differ only in terms of the color of their insulation, can be assigned to a common component category despite their minimal difference.
  • the Kl preferably adapts the weights to its neural connections via a large number of training images in such a way that it is able to include the components located on the images To determine position and dimension.
  • the KI is able to independently extract relevant features (such as edges, textures, etc.) for the determination and can thus identify unknown images that contain the trained components even beyond the training.
  • this principle can also be applied in the same way to any other visual identifier via a training table.
  • a statistical evaluation is useful in this case, in which the visual characteristics of each individual training image can be viewed as a so-called “sample”, that is to say as a random selection of data from the entirety of the features relating to the respective feature.
  • process step a can then be made from each image files z. B. originate from customer inquiries, all the components known to the KL identified (that is, assigned to a known category, such as "high-current line”) and localized.
  • the objects can also be assigned to specific designs in the same way. If the component category is trained specifically for very specific products, not just in general z. B. to "high current line” or “signal line”, but, as described in the example above, to internal article number "10470032634", the objects to be analyzed are then assigned to these component categories.
  • the training can also relate to certain, known features of the respective components.
  • the Kl can, among other things, also with regard to material and / or Manufacturing processes are trained. This then makes sense with training images that correspond to the manufacturing processes and materials used in the respective area.
  • the objects shown on the training images can, but do not necessarily have to show components that originate from the cable area. Rather, they only have to have the corresponding production and material-specific characteristics that are important in the respective investigation, for example “plastic”, “metal”; “Strand” “braid” and / or “foil”.
  • the Kl can also exclusively with training images of components from the cable production area and in particular precisely with the relevant components, such. B. "Cable sheathing" happen, but then the focus of the features is on the material and the manufacturing process.
  • the training can be empirically adapted to the respective learning success to be checked manually.
  • components shown in one image or in several images e.g. B. "Litz wire”, “insulation”, “shielding”, “cable sheathing”, etc. can be identified.
  • these components can have geometric properties such as strength and shape, but can also be classified functionally by said programming, for example in terms of temperature resistance, flexibility, electrical creep properties.
  • the industrial cable can be characterized by one or more of the following features: o outside diameter; o Presence and, if applicable, type of an outer screen; o number of its lines; o strength of his veins; o Material and / or manufacturing process of the cores; o Thickness, shape and / or position of the individual wire insulation; o Material and / or manufacturing process for this insulation; o Presence and, if applicable, type and form of
  • the individual lines can be characterized by at least one of the following features: their size and geometric shape; o at least one function category; Their geometric arrangement in the cable, it being clear to the person skilled in the art that the features which relate to dimensions can advantageously be viewed in terms of their relative size to one another
  • the function category can include at least one of the following features:
  • Analog and / or digital electronic signal transmission optical and / or opto-electronic signal transmission
  • Pneumatics e.g. B. Air pressure transmission.
  • the strands can furthermore pass through at least one of the following
  • Relate dimensions can advantageously be viewed in their relative size to each other
  • the function category can be formed by one of the following features:
  • Analog and / or digital electronic signal transmission optical and optoelectronic signal transmission;
  • Pneumatics e.g. B. Air pressure transmission
  • the method can use artificial intelligence (K1) -based automatic visual recognition in the aforementioned manner (typically by means of "Convolutional Neural Networks (CNNs)” combined with a subsequent algorithmic image processing.
  • K1 artificial intelligence
  • CNNs Convolutional Neural Networks
  • the learning process and the analysis of individual components are preferably carried out taking into account the physical structure of other components of the industrial cable. Based on a digital image of a cable cross-section, the proposed process can thus be used to precisely identify the components of the industrial cable and, in particular, to describe them geometrically according to their functional relationship to one another.
  • the advantageous sequential processing chain consisting of cable identification and algorithmic analysis enables a hierarchical description of an industrial cable.
  • the method according to the invention is characterized in particular by the combination of a Kl-based automatic visual recognition, for example using "convolutional neural networks” (CNNs), and the subsequent algorithmic image processing, taking into account the physical structure of an industrial cable, i.e. the functional and geometric Relationship to each other.
  • CNNs convolutional neural networks
  • 1 shows an image to be analyzed of an industrial cable to be identified
  • 2 shows a flow diagram of a method for identifying the components of the industrial cable from a digital image file belonging to the image.
  • FIG. 1 shows an image to be analyzed of an industrial cable 100 to be identified. This image is the content of an image file sent by the customer.
  • the figure shows a cable cross-section with an outer cable sheathing 101 and a shielding 103 embedded therein in the form of a braided shield, which is not shown graphically in the drawing for reasons of clarity.
  • the following components are arranged within this cable sheathing 101: a 4-fold twisted pair line 1 with four individual twisted pair lines; two separate single twisted pair lines 1 five individual coaxial lines 2, 2 ' , 2 " ; one power line 3 with three power line cores 30, 30 ' , 30 " .
  • each twisted pair wire pair is made up of two wires 10 ' , which in turn are each formed from a twisted pair conductor 15 ' and conductor insulation 14 ' surrounding it.
  • the pair of wires has a twisted pair sheathing 11 ' with a twisted pair shielding film 13 ' arranged on the inside, which is not shown in the drawing for reasons of clarity.
  • the 4-fold twisted pair line 1 has the four individual twisted pair lines, which in turn each have two twisted pair wires 10.
  • Each of these wires 10 is formed from a twisted pair conductor 15 and a conductor insulation 14 surrounding it.
  • the two twisted pair wires 10 together each form a twisted pair wire pair.
  • Each twisted pair wire pair is surrounded by its own wire pair sheathing and a shielding film located therein, this wire pair sheathing and the shielding film located therein belonging to the respective twisted pair line and are not provided with reference symbols here for the sake of clarity.
  • the four twisted pair lines are jointly surrounded by a twisted pair sheathing 11 and by a common shielding film 13 located therein.
  • coaxial lines 2, 2 ' , 2 ′′ Of the five coaxial lines 2, 2 ' , 2 ′′ , only three are provided with at least one reference symbol for the sake of clarity.
  • One of these coaxial lines is fully designated to represent the others. It has an electrical one Inner conductor 25, surrounded by a coaxial insulation 24. This in turn is surrounded by an inner screen 23, which in turn is surrounded by a coaxial line sheathing 22.
  • the industrial cable 100 has a power line 3 with three power line cores 30, 30 ' , 30 " .
  • the power line cores 30, 30 ' , 30 " each have a power line strand 35 as an electrical conductor, which each surrounded by a core insulation 34.
  • These three power line cores 30, 30 ′ , 30 ′′ are jointly surrounded by a power line sheathing 31, which is also part of the power line 3.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for the exemplary automatic identification of the industrial cable 100 from this image file.
  • the method is carried out by means of a computer program on a computer server and comprises the following steps: a. Automatic identification of the basic components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " of the industrial cable 100 from the image file through automatic visual recognition and assignment of the basic components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " as individual objects by means of artificial intelligence (Kl); b. Analysis of the geometric relationships and / or functional relationships between the individual components 10, 10 ' , 2,
  • process step a the following components are initially determined by means of a so-called “convolutional neural network” (CNN) separated from one another, ie recognized as different objects and assigned to the various component categories.
  • CNN convolutional neural network
  • step a the system recognizes, for example, the following on the basis of training that preceded the method:
  • a fifth object 3 in the “Power line” category is a fifth object 3 in the “Power line” category.
  • the objects can also be assigned to specific, company-internal or public products, namely their product names and / or article numbers.
  • the program first recognizes the geometric relationships, namely that the cable sheathing 101 encloses the other objects. Using its programmed knowledge, the program deduces from this that further insulation and strands, and possibly also further shields, are located within the identified cable sheathing 101, even if these were not visually recognized.
  • step c further individual features of the components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " are identified. This includes, for example, the assignment of the power line 3 and the associated power lines 30, 30 ' , 30 ′′ for electrical energy transmission.
  • the image file of the image shown in FIG. 1 consists of a cross-sectional representation of the industrial cable 100, which has the third object, namely the shielded single twisted pair line 1 ' .
  • process step a for this purpose, the information is first obtained that a twisted pair line 1 ' surrounded by a separate jacket is present. From this it can be concluded in method step b that the single twisted pair line 1 ' with a high probability also has a screen 13 ' , since experience shows - and this knowledge is finally programmed into the system - only rarely twisted pair lines with insulation but exist without an umbrella.
  • such knowledge can also be generated by the system in a self-learning manner from its own experience.
  • process step a. but - for example, in the case of the 4-way twisted pair line 1, it has already been recognized by the visual analysis that the twisted pair - conductors 1 are surrounded by any twisted pair screen 13 which is arranged within the twisted pair sheathing 11 , but without the type of this twisted pair screen 13 in method step a. can be accurately identified.
  • step c Using this information obtained from step b, it can be concluded in step c in both cases that there is a twisted pair screen 13, 13 ' and that it must be a screen foil, because for screened twisted pair lines 1, 1 ' Basically, only shielding foil is possible. In this way, a very reliably functioning system for the detection of industrial cables is provided through the combination of existing knowledge, and optionally also supplemented by learned knowledge, in connection with the visual analysis.

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Abstract

In order for a supplier of industrial cables to reduce personnel costs and to guarantee customers a consistently high quality standard promptly and reliably, even for global data traffic, a method for identifying industrial cables, comprising the following steps, is proposed: a. automatic visual identification of multiple different components (10, 2, 3, 3', 3") of an industrial cable (100), from at least one image file; b. analysis of the geometric relationships and/or functional connections between the components (10, 2, 3, 3', 3"); c. extraction of individual characteristics of the components (10, 2, 3, 3', 3") from the image file using information obtained in step b. A combination of the visual analysis with existing knowledge, also with the possible option of adding trained knowledge, allows an extremely reliably-functioning method for recognising industrial cables to be provided.

Description

Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln Process for the identification of industrial cables
Beschreibung description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1. The invention is based on a method for identifying industrial cables according to the preamble of independent claim 1.
Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln werden von Kabelherstellern und Kabelanbietern benötigt, um produktspezifische Kundenfragen zu beantworten und infolgedessen gegebenenfalls auch geeignete Angebote für den jeweiligen Kunden zu erstellen. Die Kundenanfragen beziehen sich üblicherweise auf beim Kunden bereits vorhandene Industriekabel und entsprechende Kompatibilitäten. Der Kunde besitzt in der Regel bereits ein oder mehrere Industriekabel. Dabei sollen üblicherweise gleiche oder alternative Industriekabel gleicher oder ähnlicher Funktionalität aufgefunden werden. Dazu können die Industriekabel vorgegebenen Funktionskategorien zugeordnet sein. Funktionskategorien können dabei - beispielhaft aber nicht darauf beschränkt - sein: Elektrische Energieübertragung, elektronische Signalübertragung (analog sowie digital), optische Signalübertragung, Pneumatik, z.B. Luftdruckübertragung, sowie in seltenen Einsatzgebieten das Weiterleiten von Flüssigkeiten, z.B. Kühlflüssigkeit. Processes for the identification of industrial cables are required by cable manufacturers and cable providers in order to answer product-specific customer questions and, as a result, to prepare suitable offers for the respective customer. The customer inquiries usually relate to industrial cables already available at the customer and the corresponding compatibilities. The customer usually already has one or more industrial cables. Usually, the same or alternative industrial cables with the same or similar functionality should be found. For this purpose, the industrial cables can be assigned to predetermined functional categories. Function categories can be - for example, but not limited to: electrical energy transmission, electronic signal transmission (analogue as well as digital), optical signal transmission, pneumatics, e.g. air pressure transmission, and in rare areas of application the forwarding of liquids, e.g. cooling liquid.
Stand der Technik State of the art
Im Stand der Technik ist es bei Kabelanbietern üblich, Kundenanfragen in Form visueller Medien, z. B. digitale Fotos, Bilddateien, etc., zu erhalten, zu analysieren und zu beantworten. In the prior art, it is common for cable providers to send customer inquiries in the form of visual media, e.g. B. to receive, analyze and respond to digital photos, image files, etc.
Derzeit werden solche Anfragen durch erfahrene Mitarbeiter des Kabelanbieters manuell und individuell beantwortet. At present, such inquiries are answered manually and individually by experienced employees of the cable provider.
Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass diese Verfahren teuer und personenabhängig sind und dadurch für den Kunden insbesondere im internationalen Waren- und Datenverkehr zuweilen unerwünschte Wartezeiten entstehen. Verlässt ein solcher Mitarbeiter das Unternehmen des Kabelanbieters, so muss er sein Wissen schriftlich festhalten und/oder einen Kollegen einarbeiten, da sonst das entsprechende Wissen für das Unternehmen möglicherweise verloren geht. Zum Nachteil aller Beteiligten ist dadurch ein gleichbleibend hoher Qualitätsstandard der Kundenbetreuung gefährdet. The disadvantage of this state of the art is that these methods are expensive and person-dependent and therefore especially for the customer international goods and data traffic sometimes cause undesirable waiting times. If such an employee leaves the company of the cable provider, he must record his knowledge in writing and / or train a colleague, otherwise the corresponding knowledge for the company may be lost. To the detriment of all those involved, a consistently high quality standard of customer service is at risk.
Aufgabenstellung Task
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln vorzustellen, welches einem Kabelanbieter Personalkosten einspart und seinen Kunden auch im globalen Datenverkehr schnell und zuverlässig einen gleichbleibend hohen Qualitätsstandard gewährleistet. The object of the invention is to present a method for identifying industrial cables which saves a cable provider personnel costs and quickly and reliably ensures a consistently high quality standard for its customers, even in global data traffic.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is achieved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.
Ein Verfahren dient der Identifikation von Industriekabeln und weist die folgenden Schritte auf: a. Automatische visuelle Identifikation mehrerer unterschiedlicher Bestandteile zumindest eines Industriekabels aus zumindest einer Bilddatei; b. Analyse der geometrischen Beziehungen und/oder funktionalen Zusammenhänge zwischen diesen Bestandteilen; c. Extraktion individueller Merkmale der Bestandteile aus der Bilddatei unter Verwendung von aus Schritt b gewonnen Informationen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dieses Verfahren automatisch und ohne manuellen, d. h. menschlichen, Eingriff durchgeführt werden kann. Unabhängig von Tageszeit und Datum können Anfragen aus aller Welt sofort, kompetent und mit gleichbleibend hohem Qualitätsniveau von einem Computerprogramm, das beispielsweise auf einem Rechenserver hausintern oder auch vorteilhaft mit wenig Wartungsaufwand in einer Cloudanwendung läuft, bearbeitet werden. Dazu kann der Rechenserver zumindest einen Mikroprozessor und einen kombinierten Programm- /Datenspeicher aufweisen. Das Verfahren kann als Bestandteil des Computerprogramms im Datenspeicher abgelegt sein. One method is used to identify industrial cables and has the following steps: a. Automatic visual identification of several different components of at least one industrial cable from at least one image file; b. Analysis of the geometric relationships and / or functional relationships between these components; c. Extraction of individual features of the components from the image file using information obtained from step b. This is particularly advantageous because this method can be carried out automatically and without manual, ie human, intervention. Regardless of the time of day and date, inquiries from all over the world can be processed immediately, competently and with a consistently high level of quality by a computer program that runs on a computer server in-house or, advantageously, with little maintenance in a cloud application. For this purpose, the computing server can have at least one microprocessor and a combined program / data memory. The method can be stored in the data memory as part of the computer program.
Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, dass Verfahrensschritt c unter Verwendung von aus Schritt b gewonnen Informationen erfolgt. Schließlich kann auf dieses Weise spezielles Wissen über die Funktionalität und den Aufbau von Industriekabeln in dem Verfahren berücksichtigt werden. Dieses Wissen betrifft beispielsweise die Stromtragfähigkeit, die Temperaturbeständigkeit, Schutz gegen Feuchtigkeit, Witterungs-, Ozon-, UV-Beständigkeit sowie Schirmung und isolierende Eigenschaften und daraus folgernd Material und Stärke der Isolierung, der Schirmung, z. B. Material und Ausgestaltung eines Schirmgeflechts und insbesondere die Zusammengehörigkeit einzelner Litzen, Schirmen und/oder Isolierungen zu einem gemeinsamen elektrischen Leiter, etc. It has been found to be particularly advantageous that method step c takes place using information obtained from step b. Finally, in this way, special knowledge about the functionality and structure of industrial cables can be taken into account in the method. This knowledge relates, for example, to the current carrying capacity, the temperature resistance, protection against moisture, weathering, ozone and UV resistance as well as shielding and insulating properties and, consequently, the material and thickness of the insulation, the shielding, e.g. B. The material and design of a braided shield and in particular how individual strands, shields and / or insulation belong together to form a common electrical conductor, etc.
Das Wissen kann zuvor, d. h. bereits vor Verfahrensschritt a, bei der Erstellung des Computerprogramms durch oder mit Unterstützung eines Fachmanns in das Verfahren eingebracht worden sein. Ergänzend kann das System in einer bevorzugten Ausgestaltung auch selbstlernend zusätzliches Wissen generieren. The knowledge can previously, i. H. have already been introduced into the process before process step a, when the computer program was created, by or with the support of a specialist. In addition, in a preferred embodiment, the system can also generate additional knowledge in a self-learning manner.
Beispielsweise kann das Verfahren folgendermaßen durchgeführt werden: Die Bilddatei besteht aus einer Querschnittsdarstellung eines Industriekabels, das unter anderem eine geschirmte Twisted Pair („shielded Twisted Pair“) -Leitung besitzt. In Verfahrensschritt a. wird die Information gewonnen, dass eine zumindest mit einer eignen Isolierung umgebene Twisted Pair Leitung vorhanden ist. Daraus kann in Verfahrenschritt b. gefolgert werden, dass die Twisted Pair-Leitung mit hoher Wahrscheinlichkeit auch einen Schirm besitzt, da erfahrungsgemäß nur sehr selten Twisted Pair-Leitungen existieren, die zwar eine eigene Isolierung, nicht aber einen eigenen Schirm aufweisen. Diese Erfahrung kann beispielsweise zuvor in das System einprogrammiert worden sein. Alternativ oder ergänzend kann dieses Wissen aber mittels selbstlernender Algorithmen von dem Verfahren selbst über einen ausreichend großen Zeitraum, also über eine ausreichend große Anzahl verschiedener Analysen, gewonnen werden. For example, the method can be carried out as follows: The image file consists of a cross-sectional representation of a Industrial cable that has, among other things, a shielded twisted pair cable. In process step a. the information is obtained that a twisted pair line surrounded at least with its own insulation is present. From this, in process step b. It can be concluded that the twisted pair line is very likely to have a shield, since experience shows that there are only very few twisted pair lines that have their own insulation, but not their own shield. This experience can, for example, have been programmed into the system beforehand. Alternatively or in addition, this knowledge can be obtained by the method itself by means of self-learning algorithms over a sufficiently long period of time, that is to say over a sufficiently large number of different analyzes.
In vielen Fällen kann, insbesondere, wenn mehrere solcher hohen Wahrscheinlichkeiten miteinander verknüpft werden, von einem nahezu gesicherten Sachverhalt ausgegangen werden. Dafür können im Verfahren ein oder mehrere Schwellwerte für die entsprechenden Wahrscheinlichkeiten vorgegeben sein. In many cases, especially when several such high probabilities are linked to one another, it can be assumed that the facts are almost certain. For this purpose, one or more threshold values for the corresponding probabilities can be specified in the method.
In Verfahrensschritt a. kann aber alternativ oder ergänzend bereits erkannt worden sein, dass die Twisted Pair - Leiter von irgendeinem Schirm umgeben sind, der innerhalb der Isolierung angeordnet ist, ohne dass die Art dieses Schirms in Verfahrensschritt a. genau identifiziert werden konnte. In process step a. however, alternatively or in addition, it may already have been recognized that the twisted pair conductors are surrounded by some kind of screen that is arranged within the insulation, without the type of this screen being changed in method step a. could be precisely identified.
Durch das besagte einprogrammierte Wissen aus Schritt b. kann in Schritt c. aber weiterhin gefolgert werden, dass es sich bei diesem Schirm um eine Schirmfolie handeln muss, weil - wie aus Schritt b bekannt - für geschirmte Twisted Pair-Leitungen grundsätzlich nur Schirmfolie in Frage kommt. Mit anderen Worten: Gemäß des einprogrammierten und/oder selbsterlernten Wissens, auf welches der Verfahrensschritt b zurückgreift, sind keine geschirmten Twisted Pair-Leitungen bekannt, die eine Schirmung besitzen, welche nicht aus Schirmfolie besteht. Aus der Erkennung einer geschirmten Twisted Pair-Leitung ergibt sich folglich im Umkehrschluss, dass der erkannte Schirm aus Folie bestehen muss. Through the said programmed knowledge from step b. can in step c. However, it can still be concluded that this shield must be a shielding film because - as known from step b - only shielding film is fundamentally suitable for shielded twisted pair lines. In other words: According to the programmed and / or self-learned knowledge to which process step b relies, there are no known shielded twisted pair cables with shielding that does not consist of shielding foil. Conversely, the recognition of a shielded twisted pair line means that the recognized shield must consist of foil.
Für den Verfahrensschritt a können in einer bevorzugten Ausgestaltung zumindest einige der folgenden Bestandteilkategorien zur Verfügung stehen: In a preferred embodiment, at least some of the following component categories can be available for process step a:
Leitungen; Cables;
Litzen; Strands;
Äußere Abschirmung; Outer shield;
Außenummantelung; Outer sheathing;
Innenummantelung; Inner sheathing;
Isolierung; Insulation;
Einzelabschirmungen. Individual shields.
Weiterhin können selbstverständlich auch verhältnismäßig triviale, optisch erkennbare Merkmale wie Farbe und Beschriftung der Leitungen und/oder des gesamten Industriekabels bei der Zuordnung eine Rolle spielen. Furthermore, relatively trivial, optically recognizable features such as the color and labeling of the lines and / or the entire industrial cable can of course also play a role in the assignment.
Konkretisierend können die die Leitungen des Industriekabels weiterhin durch zumindest eines der folgenden Merkmale charakterisiert werden: Stärke und Form des jeweiligen elektrischen Leiters / der jeweiligen Leitungsader; Specifically, the lines of the industrial cable can also be characterized by at least one of the following features: thickness and shape of the respective electrical conductor / the respective line core;
Stärke und Form der Leiterisolierung; Thickness and shape of conductor insulation;
Art und Form des Leitungsschirms. Type and shape of the cable shield.
Der Verfahrensschritt a kann dazu vorteilhafterweise umfassen: To this end, process step a can advantageously include:
Eine automatische visuelle Erkennung der Bestandteile als einzelne Objekte sowie eine Zuordnung der Bestandteile zu Bestandteilkategorien des Industriekabels mittels künstlicher Intelligenz (Kl). Optional kann zusätzlich in Verfahrensschritt a eine Zuordnung der erkannten Bestandteile zu zumindest einer Funktionskategorie erfolgen. An automatic visual recognition of the components as individual objects as well as an assignment of the components to component categories of the industrial cable by means of artificial intelligence (Kl). Optionally, the identified components can also be assigned to at least one functional category in method step a.
Zur Ermöglichung der automatischen Identifikation kann das System zuvor, also bereits vor dem Verfahrensschritt a, zur Erkennung und Charakterisierung der Bestandteile manuell, d. h. durch eine menschliche Tätigkeit, „angelernt“ werden. Dabei werden nicht nur Bestandteilkategorien, wie z. B. „Adern“, „Litzen“, „Isolierung“,To enable automatic identification, the system can manually, i.e., manually, to identify and characterize the components beforehand, that is, even before method step a. H. to be “learned” through a human activity. Not only are component categories such as B. "wires", "strands", "insulation",
„Schirmung“, „Kabelummantelung“, etc. trainiert, sondern es können auch konkrete, interne wie auch allgemeine Typenbezeichnungen für eine zuvor getroffene Auswahl der Bestandteile zugeordnet werden. Diese Zuordnungen erfolgen gemäß denjenigen Kategorien, die dem System zuvor beim Trainieren seiner künstlichen Intelligenz (Kl) beigebracht worden sind. "Shielding", "Cable sheathing", etc. are trained, but specific, internal and general type designations can also be assigned for a previously made selection of the components. These assignments are made according to those categories that were previously taught to the system when training its artificial intelligence (Kl).
Mittels der künstlichen Intelligenz (Kl) lernt das System dazu zuvor aus manuell erstellten Trainingstabellen in Verbindung mit Trainingsbildern. Durch diesen Lernprozess ist das System daraufhin in der Lage, im besagten Verfahrensschritt a, für neu hinzugekommene Bilddateien - oder definierte Teile davon - eine Zuordnung der darin aufgefundenen Bestandteile zu diesen Bestandteilkategorien selbstständig zu treffen. Using the artificial intelligence (CI), the system learns beforehand from manually created training tables in conjunction with training images. As a result of this learning process, the system is then able to independently assign the components found therein to these component categories for newly added image files - or defined parts thereof - in said method step a.
Dazu wird also zeitlich bereits vor der Durchführung des Verfahrensschritts a zunächst das besagte Training manuell durchgeführt. For this purpose, the aforementioned training is initially carried out manually before the implementation of method step a.
In einem einfachen Beispiel beinhaltet eine Reihe von Trainingsbildern je ein geschirmte Twisted Pair-Leitung mit einem Twisted Pair-Adernpaar, das von einem Schirm und einer Leiterisolierung umgeben ist. Das Adernpaar, seine Adern, seine Leiter und deren Isolierung sowie ggf. ein Schirm und seine Ummantelung werden händisch in Form von geometrischen Angaben als Koordinaten in das System eingegeben. An dieser Stelle sei die Kl lediglich als „Black Box“, d. h. nur in ihrer Funktionalität betrachtet. Wird das Verfahren nun auf Nutzdaten angewandt, also zur Analyse eines in einer vom Kunden übersandten Bilddatei eines Bildes eines im Querschnitt dargestellten Industriekabels, so kann beispielsweise der Schirm der Twisted Pair-Leitung, wenn er auf dem Bild gut zu sehen ist, bereits deshalb als solcher erkannt werden, weil er in Position und Beschaffenheit eine große Ähnlichkeit mit den Schirmen der Trainingsbilder aufweist. In a simple example, a series of training images each contain a shielded twisted pair line with a twisted pair wire pair, which is surrounded by a shield and conductor insulation. The pair of wires, its wires, its conductors and their insulation, as well as a screen and its sheathing, if necessary, are entered manually into the system in the form of geometrical information as coordinates. At At this point, the Kl is only viewed as a “black box”, ie only in terms of its functionality. If the method is now applied to user data, that is to say to analyze an image of an industrial cable shown in cross section in an image file sent by the customer, the shield of the twisted pair line, for example, if it can be clearly seen in the image, can be used as such can be recognized because it is very similar in position and texture to the screens of the training images.
Zwar erfordert dieses Training zunächst manuellen, also menschlichen, Aufwand, doch ist dieser prinzipiell nur einmalig notwendig und das Verfahren kann daraufhin beliebig oft, kostengünstig und zu jeder Zeit genutzt werden. Although this training initially requires manual, i.e. human, effort, in principle it is only necessary once and the method can then be used as often as required, inexpensively and at any time.
Das Training umfasst dabei den Vorgang, dass zunächst eine Vielzahl von Trainingsbildern eingelesen und die jeweiligen Bestandteilkategorien den dazugehörigen Trainingsbildern, z. B. mittels Trainingstabellen, manuell zugeordnet werden. The training includes the process of first reading in a large number of training images and adding the respective component categories to the associated training images, e.g. B. by means of training tables can be assigned manually.
Diese Zuordnung kann in einer bevorzugten Weiterbildung geschehen, indem jedem Trainingsbild pro Bestandteil eine Zeile in der Trainingstabelle zugeordnet wird. In der Trainingstabelle gibt es, neben der Spalte für das referenzierte Trainingsbild, weiterhin eine Spalte zur Bestandteilkategorie, sowie vier Spalten die die genaue Position des Bestandteils, z. B. in X- und Y-Achse und/oder z. B. durch Vektoren und/oder Polarkoordinaten und dessen Höhe und Breite im Bild genau beschreiben. In a preferred development, this assignment can be made by assigning a line in the training table to each training image for each component. In addition to the column for the referenced training image, the training table also has a column for the component category and four columns that show the exact position of the component, e.g. B. in the X and Y axes and / or z. B. precisely describe by vectors and / or polar coordinates and its height and width in the image.
In einem weiteren Beispiel zeigt ein Trainingsbild ein Industriekabel im Querschnitt, das eine bestimmte Hochstromleitung aufweist. Die Hochstromleitung besitzt eine Bezeichnung, beispielsweise „Delta Power 03“ und/oder einer internen Artikelnummer, z. B. „10470032634“. Die Trainingstabelle besitzt dann genau eine Zeile für die Kombination T rainingsbild-Bestandteil, in welcher z. B. der Eintrag „Bild4813“ für das Trainingsbild, eine interne Typenbezeichnung für den jeweiligen Bestandteil, und die Positionsangaben, beispielsweise die Zahlenwerte „92, 25, 178, 75“ für entweder die X-Y-Positionen oder entsprechende Zahlenwerte für Polarkoordinaten, sowie Höhe und Breite und/oder Mittelpunkt und Radius des Bestandteils im Querschnitt des Industriekabels zu finden sind. Kenner, relative Position und Dimension (Höhe/Breite; Mittelpunkt/Radius bzw. deren Verhältnisse bzgl. der verschiedenen Bestandteile) können zuvor von einem Fachmann händisch eingegeben worden sein. Im Falle der Verwendung von Artikelnummern kann es besonders vorteilhaft sein, wenn diese systematisch gepflegt sind. Somit können Bestandteile, die sich nur geringfügig unterscheiden, auch Artikelnummern besitzen, welche zueinander eine gewisse Ähnlichkeit aufweisen, z. B. sich lediglich durch ihre letzte Stelle oder mehrere letzte Stellen unterscheiden. In diesem Fall kann die Trainingstabelle gegebenenfalls auch mit reduzierten Artikelnummern versehen werden oder die Kl kann in irgendeiner anderen Weise, z. B. durch Zuordnung zu allgemeinen Begriffen, eine grobe Zuordnung vornehmen. In a further example, a training image shows an industrial cable in cross section, which has a certain high-current line. The high-current line has a designation, for example "Delta Power 03" and / or an internal article number, e.g. B. "10470032634". The training table then has exactly one line for the combination training picture component, in which z. B. the entry "Bild4813" for the training image, an internal type designation for the respective component, and the position information, for example the numerical values "92, 25, 178, 75" for either the XY positions or corresponding numerical values for polar coordinates, as well as height and Width and / or center and radius of the component can be found in the cross section of the industrial cable. Expert, relative position and dimension (height / width; center / radius or their relationships with regard to the various components) can have been entered manually beforehand by a person skilled in the art. If article numbers are used, it can be particularly advantageous if they are systematically maintained. Thus, components that differ only slightly can also have article numbers that have a certain similarity to one another, e.g. B. differ only in their last position or several last positions. In this case, the training table can optionally also be provided with reduced article numbers or the Kl can be used in some other way, e.g. B. by assigning to general terms, make a rough assignment.
In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung kann eine Artikelnummer eines Bestandteils auch stellvertretend für ähnliche Bestandteile verwendet werden, um eine etwas gröbere Rasterung und dadurch eine sinnvolle Zuordnung zu erreichen. Beispielsweise können auf diese Weise verschiedene Signalleitungen, die sich lediglich durch die Farbe ihrer Isolierung unterscheiden, trotz ihrer minimalen Verschiedenheit einer gemeinsamen Bestandteilkategorie zugeordnet werden. In a further preferred embodiment, an article number of a component can also be used to represent similar components in order to achieve a somewhat coarser grid and thereby a meaningful assignment. In this way, for example, different signal lines, which differ only in terms of the color of their insulation, can be assigned to a common component category despite their minimal difference.
Bevorzugt passt die Kl im Rahmen des Trainings die Gewichte ihre neuronalen Verbindungen über eine Vielzahl von Trainingsbildern so an, dass es in der Lage ist, die auf den Bildern befindlichen Bestandteil samt Position und Dimension zu bestimmen. Dabei ist die Kl in der Lage eigenständig für die Bestimmung relevante Merkmale (wie Kanten, Texturen, etc.) zu extrahieren und kann somit auch über das Training hinaus unbekannte Bilder, welche die trainierten Bestandteile beinhalten, gleichartig Identifizieren. Selbstverständlich lässt sich dieses Prinzip in gleicherweise auch auf jedes andere visuelle Kennzeichen über eine Trainingstabelle anwenden. Insbesondere ist dabei eine statistische Auswertung sinnvoll, bei der die visuellen Kennzeichen jedes einzelnen Trainingsbilds als eine sogenannte „Stichprobe“, also als eine zufällige Datenauswahl aus der Gesamtheit der Merkmale, betreffend das jeweilige Merkmal, angesehen werden kann. In the course of the training, the Kl preferably adapts the weights to its neural connections via a large number of training images in such a way that it is able to include the components located on the images To determine position and dimension. The KI is able to independently extract relevant features (such as edges, textures, etc.) for the determination and can thus identify unknown images that contain the trained components even beyond the training. Of course, this principle can also be applied in the same way to any other visual identifier via a training table. In particular, a statistical evaluation is useful in this case, in which the visual characteristics of each individual training image can be viewed as a so-called “sample”, that is to say as a random selection of data from the entirety of the features relating to the respective feature.
Im Verfahrensschritt a können daraufhin aus jeder Bilddateien, die z. B. aus Kundenanfragen stammen, alle der Kl bekannten Bestandteile identifiziert (also einer bekannten Kategorie, wie z. B. „Hochstromleitung“) zugeordnet und lokalisiert werden. In process step a can then be made from each image files z. B. originate from customer inquiries, all the components known to the KL identified (that is, assigned to a known category, such as "high-current line") and localized.
Alternativ oder ergänzend können die Objekte auf gleiche Weise aber auch konkreten Bauformen zugeordnet werden. Wird die Bestandteilkategorie also speziell auf ganz bestimmte Produkte trainiert, also nicht nur allgemein z. B. auf „Hochstromleitung“ oder „Signalleitung“, sondern, wie im oben genannten Beispiel beschrieben auf interne Artikelnummer „10470032634“, so werden die zu analysierenden Objekte daraufhin eben diesen Bestandteilkategorien zugeordnet. As an alternative or in addition, the objects can also be assigned to specific designs in the same way. If the component category is trained specifically for very specific products, not just in general z. B. to "high current line" or "signal line", but, as described in the example above, to internal article number "10470032634", the objects to be analyzed are then assigned to these component categories.
Alternativ oder ergänzend kann sich das Training aber auch auf bestimmte, bekannte Merkmale der jeweiligen Bestandteile beziehen. Alternatively or in addition, the training can also relate to certain, known features of the respective components.
Wie sich in zahlreichen Versuchen und Testläufen gezeigt hat, funktioniert dieses Prinzip zuweilen auch sehr gut für Merkmale, bei denen es ein Kabelfachmann zunächst nicht erwarten würde. Beispielsweise kann die Kl unter anderem auch in Hinblick auf Material und/oder Herstellungsverfahren trainiert werden. Dies geschieht dann sinnvollerweise mit Trainingsbildern, die den im jeweiligen Bereich vorkommenden Herstellungsverfahren und Materialien entsprechen. Dazu können die auf den Trainingsbildern gezeigten Objekte zwar aber müssen nicht unbedingt Bestandteile zeigen, die dem Kabelbereich entstammen. Vielmehr müssen sie nur die entsprechenden herstellungs- und materialspezifischen Eigenheiten aufweisen, auf die es bei der jeweiligen Untersuchung ankommen soll, beispielsweise „Kunststoff“, „Metall“; „Litze“ „Geflecht“ und/oder „Folie“. Alternativ kann die Kl aber auch ausschließlich mit Trainingsbildern von Bestandteilen aus dem Kabelherstellungsbereich und insbesondere genau mit den betreffenden Bestandteilen, z. B. „Kabelummantelung“ geschehen, wobei dann aber der Fokus der Merkmale auf dem Material und den Herstellungsverfahren liegt. Im Einzelnen kann das Training dem jeweiligen, manuell zu überprüfenden Lernerfolg empirisch angepasst werden. As has been shown in numerous trials and test runs, this principle sometimes works very well for features that a cable specialist would not initially expect. For example, the Kl can, among other things, also with regard to material and / or Manufacturing processes are trained. This then makes sense with training images that correspond to the manufacturing processes and materials used in the respective area. For this purpose, the objects shown on the training images can, but do not necessarily have to show components that originate from the cable area. Rather, they only have to have the corresponding production and material-specific characteristics that are important in the respective investigation, for example “plastic”, “metal”; “Strand” “braid” and / or “foil”. Alternatively, the Kl can also exclusively with training images of components from the cable production area and in particular precisely with the relevant components, such. B. "Cable sheathing" happen, but then the focus of the features is on the material and the manufacturing process. In detail, the training can be empirically adapted to the respective learning success to be checked manually.
Dadurch ist es in einer sehr speziellen Ausgestaltung beispielsweise auch möglich, in einem ersten Schritt als „Energieleitungsadern“ identifizierte Objekte nachfolgend dem jeweiligen Material und/oder Herstellungsverfahren zuzuordnen, und so eine Vorauswahl zu treffen, aus welcher in einem dritten Schritt eine endgültige produktspezifische Zuordnung stattfindet. As a result, in a very special embodiment, it is also possible, for example, in a first step to subsequently assign objects identified as “power lines” to the respective material and / or manufacturing process, and thus to make a preselection from which a final product-specific assignment takes place in a third step .
Durch die vorgenannten Verfahren können also auf einem Bild oder in mehreren Bildern gezeigte Bestandteile, z. B. „Litzenleiter“, „Isolierung“, „Schirmung“, „Kabelummantelung“, etc. identifiziert werden. By means of the aforementioned method, components shown in one image or in several images, e.g. B. "Litz wire", "insulation", "shielding", "cable sheathing", etc. can be identified.
Diese Bestandteile, beispielsweise die Isolierungen können geometrische Eigenschaften wie Stärke, und Form, aber weiterhin durch die besagte Programmierung auch funktional klassifiziert werden, beispielsweise in Temperaturbeständigkeit, Biegsamkeit, elektrische Kriecheigenschaften. Alternativ oder ergänzend können sie nach Material und Herstellungsverfahren, aber beispielsweise auch speziellen Produkten, zugeordnet werden. These components, for example the insulation, can have geometric properties such as strength and shape, but can also be classified functionally by said programming, for example in terms of temperature resistance, flexibility, electrical creep properties. Alternatively or in addition, you can search for material and Manufacturing processes, but also, for example, special products, can be assigned.
Weiterhin kann das Industriekabel durch eines oder mehrere der folgenden Merkmale charakterisiert werden: o Außendurchmesser; o Vorhandensein und ggf. Art eines Außenschirms; o Anzahl seiner Leitungen; o Stärke seiner Adern; o Material und/oder Herstellungsverfahren der Adern; o Stärke, Form und/oder Position der einzelnen Isolierungen der Adern; o Material und/oder Herstellungsverfahren dieser Isolierungen; o Vorhandensein und gegebenenfalls Art und Form vonFurthermore, the industrial cable can be characterized by one or more of the following features: o outside diameter; o Presence and, if applicable, type of an outer screen; o number of its lines; o strength of his veins; o Material and / or manufacturing process of the cores; o Thickness, shape and / or position of the individual wire insulation; o Material and / or manufacturing process for this insulation; o Presence and, if applicable, type and form of
Einzelschirmungen und/oder einer separaten PE (Protective Earth) - Leitung; o Stärke und Form der Kabelummantelung, sowie deren o Eignung für eine bestimmte Kabelverschraubung, wobei dem Fachmann klar ist, dass sich die Merkmale, welche sich auf Abmessungen beziehen, vorteilhaft in ihrer relativen Größe zueinander betrachtet werden können. Individual shields and / or a separate PE (Protective Earth) line; o Thickness and shape of the cable sheathing, as well as its o suitability for a certain cable gland, it being clear to the person skilled in the art that the features relating to dimensions can advantageously be considered in their relative size to one another.
In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung können die einzelnen Leitungen durch zumindest eines der folgenden Merkmale charakterisiert werden: o Ihre Größe und geometrische Form; o zumindest eine Funktionskategorie; o Ihre geometrische Anordnung im Kabel, wobei dem Fachmann klar ist, dass sich die Merkmale, welche sich auf Abmessungen beziehen, vorteilhaft in ihrer relativen Größe zueinander betrachtet werden können Die Funktionskategorie kann zumindest eines der folgenden Merkmale umfassen: In a further preferred embodiment, the individual lines can be characterized by at least one of the following features: their size and geometric shape; o at least one function category; Their geometric arrangement in the cable, it being clear to the person skilled in the art that the features which relate to dimensions can advantageously be viewed in terms of their relative size to one another The function category can include at least one of the following features:
Elektrische Energieübertragung, Electrical energy transmission,
Analoge und/oder digitale elektronische Signalübertragung, optische und/oder optolektronische Signalübertragung,Analog and / or digital electronic signal transmission, optical and / or opto-electronic signal transmission,
Pneumatik, z. B. Luftdruckübertragung. Pneumatics, e.g. B. Air pressure transmission.
Für den Verfahrensschritt a können zusätzlich auch die folgenden Bestandteilkategorien zur Verfügung stehen: The following component categories can also be available for process step a:
Litzen, Strands,
Isolierungen Isolations
Schirmungen. Shields.
Die Litzen können weiterhin durch zumindest eines der folgendenThe strands can furthermore pass through at least one of the following
Merkmale charakterisiert werden: o ihre geometrischen Abmessungen; o ihre Funktionskategorie; o Ihrer Position im Kabel, also im Kabelquerschnitt, wobei dem Fachmann klar ist, dass sich die Merkmale, welche sich aufFeatures are characterized: o their geometric dimensions; o their function category; o Your position in the cable, i.e. in the cable cross-section, it being clear to a person skilled in the art that the features that relate to
Abmessungen beziehen, vorteilhaft in ihrer relativen Größe zueinander betrachtet werden können Relate dimensions, can advantageously be viewed in their relative size to each other
Die Funktionskategorie kann dabei durch eines der folgenden Merkmale gebildet sein: The function category can be formed by one of the following features:
Elektrische Energieübertragung; Electrical power transmission;
Analoge und/oder digitale elektronische Signalübertragung; optische sowie optolektronische Signalübertragung; Analog and / or digital electronic signal transmission; optical and optoelectronic signal transmission;
Pneumatik, z. B. Luftdruckübertragung; Pneumatics, e.g. B. Air pressure transmission;
Datenübertragung. Data transfer.
Insbesondere kann das Verfahren auf die vorgenannte Weise eine künstliche Intelligenz (Kl)-basierte automatischen visuelle Erkennung (typischerweise mittels „Convolutional Neural Networks (CNNs)“ mit einer daran anschließenden algorithmischen Bildverarbeitung kombinieren. In particular, the method can use artificial intelligence (K1) -based automatic visual recognition in the aforementioned manner (typically by means of "Convolutional Neural Networks (CNNs)" combined with a subsequent algorithmic image processing.
Bevorzugt erfolgen der Lernprozess und die Analyse einzelner Bestandteile unter Berücksichtigung des physischen Aufbaus anderer Bestandteile des Industriekabels. Ausgehend von einem digitalen Bild eines Kabelquerschnitts können so durch den vorgeschlagenen Prozess die Bestandteile des Industriekabels genau identifiziert und insbesondere gemäß ihrer funktionalen Beziehung zueinander geometrisch beschrieben werden. Durch die vorteilhafte sequenzielle Bearbeitungskette aus Kabelidentifikation und algorithmischer Analyse wird eine hierarchische Beschreibung eines Industriekabels ermöglicht. The learning process and the analysis of individual components are preferably carried out taking into account the physical structure of other components of the industrial cable. Based on a digital image of a cable cross-section, the proposed process can thus be used to precisely identify the components of the industrial cable and, in particular, to describe them geometrically according to their functional relationship to one another. The advantageous sequential processing chain consisting of cable identification and algorithmic analysis enables a hierarchical description of an industrial cable.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, dass qualitative Zuordnungen und Vergleiche möglich sind, die im Stand der Technik mit einer bisherigen automatischen Erkennung nicht abbildbar waren. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere durch die Kombination einer Kl- basierten automatischen visuellen Erkennung, beispielsweise mittels „Convolutional Neural Networks“ (CNNs), und der anschließenden algorithmischen Bildverarbeitung aus, und zwar unter Berücksichtigung des physischen Aufbaus eines Industriekabels, also der funktionalen und geometrischen Beziehung zueinander. It is of particular advantage that qualitative assignments and comparisons are possible which in the prior art could not be mapped with previous automatic recognition. The method according to the invention is characterized in particular by the combination of a Kl-based automatic visual recognition, for example using "convolutional neural networks" (CNNs), and the subsequent algorithmic image processing, taking into account the physical structure of an industrial cable, i.e. the functional and geometric Relationship to each other.
Ausführungsbeispiel Embodiment
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Dazu wird ein System zur Identifikation eines Industriekabels 100 aus einer digitalen Bilddatei vorgestellt. Es zeigen: A preferred exemplary embodiment of the invention is illustrated below with the aid of a drawing and is explained in more detail below. For this purpose, a system for identifying an industrial cable 100 from a digital image file is presented. Show it:
Fig. 1 ein zu analysierendes Bild eines zu identifizierenden Industriekabels; Fig. 2 ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Identifikation der Bestandteile des Industriekabels aus einer zum Bild gehörenden digitalen Bilddatei. 1 shows an image to be analyzed of an industrial cable to be identified; 2 shows a flow diagram of a method for identifying the components of the industrial cable from a digital image file belonging to the image.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. The figures contain partially simplified, schematic representations. In some cases, identical reference symbols are used for identical, but possibly not identical elements. Different views of the same elements could be scaled differently.
Die Fig. 1 zeigt ein zu analysierendes Bild eines zu identifizierenden Industriekabels 100. Dieses Bild ist Inhalt einer vom Kunden übersandten Bilddatei. Das Bild zeigt einen Kabelquerschnitt mit einer äußeren Kabelummantelung 101 und einer darin eingebetteten Abschirmung 103 in Form eines Schirmgeflechts, das in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht graphisch dargestellt ist. Innerhalb dieser Kabelummantelung 101 sind folgende Bestandteile angeordnet: ein 4-fach Twisted Pair-Leitung 1 mit vier einzelnen Twisted Pair- Leitungen; zwei separate 1-fach Twisted Pair Leitungen 1 fünf einzelne Koaxial-Leitung 2, 2', 2"; eine Energieleitung 3 mit drei Energieleitungsadern 30, 30', 30". 1 shows an image to be analyzed of an industrial cable 100 to be identified. This image is the content of an image file sent by the customer. The figure shows a cable cross-section with an outer cable sheathing 101 and a shielding 103 embedded therein in the form of a braided shield, which is not shown graphically in the drawing for reasons of clarity. The following components are arranged within this cable sheathing 101: a 4-fold twisted pair line 1 with four individual twisted pair lines; two separate single twisted pair lines 1 five individual coaxial lines 2, 2 ' , 2 " ; one power line 3 with three power line cores 30, 30 ' , 30 " .
Dabei und im Folgenden sind gleiche, d. h. sich prinzipiell wiederholende Bestandteile der Übersichtlichkeit wegen nicht immer mit einem eigenen Bezugszeichen versehen. Here and in the following are the same, i. H. For the sake of clarity, components that are in principle repetitive are not always provided with their own reference symbols.
Allein diese grobe Auflistung ist bereits dazu geeignet, das Industriekabel 100 grundlegend zu charakterisieren und mit funktional vergleichbaren anderen Industriekabeln gedanklich in Verbindung zu bringen. Zur genaueren Zuordnung zu ihren jeweiligen Bestandteilkategorien werden die bereits aufgeführten Bestandteile ihrerseits durch weitere Bestandteile und deren individuelle Beschaffenheit näher erläutert. This rough list alone is already suitable for fundamentally characterizing the industrial cable 100 and for associating it with other industrial cables that are functionally comparable. For a more precise assignment to their respective component categories, the components already listed are in turn explained in more detail by further components and their individual properties.
Von den beiden separaten 1-fach Twisted Pair-Leitungen 1 ' ist nur eine, stellvertretend für die andere, explizit mit Bezugszeichen versehen. Bei diesen separaten 1-fach Twisted Pair-Leitungen ist jedes Twisted Pair- Adernpaar, bestehend aus zwei Adern 10', die ihrerseits jeweils aus einem Twisted-Pair-Leiter 15' und einer ihn umgebenden Leiterisolierung 14' gebildet sind. Das Adernpaar besitzt als eigenen Mantel eine Twisted Pair Ummantelung 11 ' mit einer innenseitig daran angeordneten Twisted Pair-Schirmfolie 13', die in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. Of the two separate single twisted pair lines 1 ' , only one is explicitly provided with a reference symbol to represent the other. In these separate single twisted pair lines, each twisted pair wire pair is made up of two wires 10 ' , which in turn are each formed from a twisted pair conductor 15 ' and conductor insulation 14 ' surrounding it. As a separate jacket, the pair of wires has a twisted pair sheathing 11 ' with a twisted pair shielding film 13 ' arranged on the inside, which is not shown in the drawing for reasons of clarity.
Die 4-fach-Twisted Pair-Leitung 1 besitzt, wie bereits erwähnt, die vier einzelnen Twisted Pair-Leitungen, die ihrerseits je zwei Twisted Pair- Adern 10 aufweisen. Jede dieser Adern 10 ist gebildet aus einem Twisted- Pair-Leiter 15 und einer ihn umgebenden Leiterisolierung 14. Dabei bilden die beiden Twisted Pair-Adern 10 gemeinsam jeweils ein Twisted Pair- Adernpaar. Jedes Twisted Pair-Adernpaar ist von einer eigenen Adernpaar-Ummantelung und einer darin befindlichen Schirmfolie umgeben, wobei diese Adernpaar-Ummantelung und die darin befindliche Schirmfolie zu der jeweiligen Twisted Pair-Leitung gehören und zwar hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Die vier Twisted Pair Leitungen sind gemeinsam von einer Twisted Pair Ummantelung 11 und von einer gemeinsamen, darin befindlichen Schirmfolie 13 umgeben. As already mentioned, the 4-fold twisted pair line 1 has the four individual twisted pair lines, which in turn each have two twisted pair wires 10. Each of these wires 10 is formed from a twisted pair conductor 15 and a conductor insulation 14 surrounding it. The two twisted pair wires 10 together each form a twisted pair wire pair. Each twisted pair wire pair is surrounded by its own wire pair sheathing and a shielding film located therein, this wire pair sheathing and the shielding film located therein belonging to the respective twisted pair line and are not provided with reference symbols here for the sake of clarity. The four twisted pair lines are jointly surrounded by a twisted pair sheathing 11 and by a common shielding film 13 located therein.
Von den fünf Koaxialleitungen 2, 2', 2" sind aus Übersichtlichkeitsgründen nur drei überhaupt mit zumindest einem Bezugszeichen versehen. Eine dieser Koaxialleitungen ist stellvertretend für die anderen vollständig bezeichnet. Sie besitzt einen elektrischen Innenleiter 25, umgeben von einer Koaxial-Isolierung 24. Diese ist ihrerseits von einem inneren Schirm 23 umgeben, der seinerseits von einer Koaxialleitungs-Ummantelung 22 umgeben ist. Of the five coaxial lines 2, 2 ' , 2 , only three are provided with at least one reference symbol for the sake of clarity. One of these coaxial lines is fully designated to represent the others. It has an electrical one Inner conductor 25, surrounded by a coaxial insulation 24. This in turn is surrounded by an inner screen 23, which in turn is surrounded by a coaxial line sheathing 22.
Weiterhin besitzt das Industriekabel 100 eine Energieleitung 3 mit drei Energieleitungsadern 30, 30', 30". In vorgenannterWeise ist auch hier nur eine Energieleitungsader 30 vollständig bezeichnet. Die Energieleitungsadern 30, 30', 30" besitzen je eine Energieleitungslitze 35 als elektrischen Leiter, welche jeweils von einer Aderisolierung 34 umgeben ist. Diese drei Energieleitungsadern 30, 30', 30" sind gemeinsam von einer Energieleitungsummantelung 31 umgeben, welche ebenfalls Bestandteil der Energieleitung 3 ist. Furthermore, the industrial cable 100 has a power line 3 with three power line cores 30, 30 ' , 30 " . In the aforementioned manner, only one power line core 30 is completely designated here. The power line cores 30, 30 ' , 30 " each have a power line strand 35 as an electrical conductor, which each surrounded by a core insulation 34. These three power line cores 30, 30 , 30 are jointly surrounded by a power line sheathing 31, which is also part of the power line 3.
Die Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur beispielhaften automatischen Identifikation des Industriekabels 100 aus dieser Bilddatei. FIG. 2 shows a flow chart of a method for the exemplary automatic identification of the industrial cable 100 from this image file.
Das Verfahren wird mittels eines Computerprogramms auf einem Rechenserver durchgeführt, und umfasst folgende Schritte: a. Automatische Identifikation der Grundbestandteile 10, 10', 2, 2', 2", 30, 30', 30" des Industriekabels 100 aus der Bilddatei, durch automatische visuelle Erkennung und Zuordnung der Grundbestandteile 10,10', 2, 2', 2", 30, 30', 30" als einzelne Objekte mittels künstlicher Intelligenz (Kl); b. Analyse der geometrischen Beziehungen und/oder funktionalen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Bestandteilen 10, 10', 2,The method is carried out by means of a computer program on a computer server and comprises the following steps: a. Automatic identification of the basic components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " of the industrial cable 100 from the image file through automatic visual recognition and assignment of the basic components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " as individual objects by means of artificial intelligence (Kl); b. Analysis of the geometric relationships and / or functional relationships between the individual components 10, 10 ' , 2,
2', 2", 30, 30', 30"; c. Extraktion individueller Merkmale der Grundbestandteile 10, 10', 2,2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " ; c. Extraction of individual characteristics of the basic components 10, 10 ' , 2,
2', 2", 30, 30', 30" aus der Bilddatei unter Verwendung von aus Schritt b gewonnen Informationen. 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " from the image file using information obtained from step b.
In Verfahrensschritt a werden zunächst die folgenden Bestandteile mittels eines sogenannten „Convolutional Neuronal Networks“ (CNN) voneinander separiert, d. h. als verschiedene Objekte erkannt und den verschiedenen Bestandteilkategorien zugeordnet. In process step a, the following components are initially determined by means of a so-called "convolutional neural network" (CNN) separated from one another, ie recognized as different objects and assigned to the various component categories.
Das System erkennt also in dem Verfahrensschritt a, aufgrund eines dem Verfahren vorangegangen Trainings, beispielsweise Folgendes: In method step a, the system recognizes, for example, the following on the basis of training that preceded the method:
Ein erstes Objekt 101 der Kategorie „Kabelummantelung“; A first object 101 of the category “cable sheathing”;
Ein zweites Objekt 1 der Kategorie „4-fach-Twisted Pair-Leitung“ zwei dritte Objekte 10' der Kategorie „1 -fach Twisted Pair-Leitung“; Fünf vierte Objekte 2, 2', 2" der Kategorie „Koaxial-Leitung“; A second object 1 of the category “4-way twisted pair line”, two third objects 10 'of the category “1-way twisted pair line”; Five fourth objects 2, 2 ' , 2 "of the" Coaxial cable "category;
Ein fünftes Objekt 3 der Kategorie „Energieleitung“. A fifth object 3 in the “Power line” category.
Dabei können die Objekte aber auch - je nach Art des vorangegangenen Trainings - konkreten, firmeninternen oder öffentlichen Produkten, nämlich deren Produktbezeichnungen und/oder Artikelnummern zugeordnet werden. However, depending on the type of previous training, the objects can also be assigned to specific, company-internal or public products, namely their product names and / or article numbers.
In Verfahrensschritt b erkennt das Programm zunächst die geometrischen Beziehungen, nämlich, dass die Kabelummantelung 101 die anderen Objekte umschließt. Mittels seines einprogrammierten Wissens folgert das Programm daraus, dass weitere Isolierungen und Litzen, sowie ggf. auch weitere Abschirmungen, sich innerhalb der Identifizierten Kabelummantelung 101 befinden, auch wenn diese optisch nicht erkannt wurden. In method step b, the program first recognizes the geometric relationships, namely that the cable sheathing 101 encloses the other objects. Using its programmed knowledge, the program deduces from this that further insulation and strands, and possibly also further shields, are located within the identified cable sheathing 101, even if these were not visually recognized.
In Verfahrensschritt c werden weitere individuelle Merkmale der Bestandteile 10, 10', 2, 2', 2", 30, 30', 30" identifiziert. Dazu gehört beispielsweise die Zuordnung der Energieleitung 3 und der dazugehörigen Energieleitungen 30, 30', 30" zur elektrischen Energieübertragung. In method step c, further individual features of the components 10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " , 30, 30 ' , 30 " are identified. This includes, for example, the assignment of the power line 3 and the associated power lines 30, 30 ' , 30 for electrical energy transmission.
Nach denselben Prinzipien können weitere visuelle/geometrische Merkmale ihrer Hierarchie nach abgeleitet werden. Die algorithmische Bildverarbeitung bezieht dabei besondere physischer Merkmale, wie z. B. wiederholte Anordnungen sowie die Größenverhältnisse der Bauteile mit ein. Further visual / geometric features can be derived according to their hierarchy according to the same principles. The algorithmic image processing relates to special physical characteristics, such as B. repeated arrangements as well as the proportions of the components.
Beispielsweise kann das Verfahren folgendermaßen durchgeführt werden: For example, the procedure can be carried out as follows:
Die Bilddatei des in der Fig.1 gezeigten Bildes besteht aus einer Querschnittsdarstellung des Industriekabels 100, das das dritte Objekt, nämlich die geschirmte 1-fach Twisted Pair („shielded single Twisted Pair“) -Leitung 1 ' besitzt. In Verfahrensschritt a. wird dazu zunächst die Information gewonnen, dass eine mit einem eignen Mantel umgebene Twisted Pair Leitung 1 ' vorhanden ist. Daraus kann in Verfahrensschritt b gefolgert werden, dass die 1-fach Twisted Pair-Leitung 1 ' mit hoher Wahrscheinlichkeit auch einen Schirm 13' besitzt, da erfahrungsgemäß - und dieses Wissen ist schließlich in das System einprogrammiert - nur selten Twisted Pair-Leitungen mit Isolierung aber ohne Schirm existieren.The image file of the image shown in FIG. 1 consists of a cross-sectional representation of the industrial cable 100, which has the third object, namely the shielded single twisted pair line 1 ' . In process step a. for this purpose, the information is first obtained that a twisted pair line 1 ' surrounded by a separate jacket is present. From this it can be concluded in method step b that the single twisted pair line 1 ' with a high probability also has a screen 13 ' , since experience shows - and this knowledge is finally programmed into the system - only rarely twisted pair lines with insulation but exist without an umbrella.
In einerweiteren Ausführung kann solches Wissen vom System auch selbstlernend aus seiner eigenen Erfahrung generiert werden. In a further embodiment, such knowledge can also be generated by the system in a self-learning manner from its own experience.
In Verfahrensschritt a. kann aber - beispielsweise bei der 4-fach Twisted Pair-Leitung 1 auch bereits durch die visuelle Analyse erkannt worden sein, dass die Twisted Pair - Leiter 1 von irgendeinem Twisted Pair- Schirm 13 umgeben sind, der innerhalb der Twisted Pair Ummantelung 11 angeordnet ist, aber ohne dass die Art dieses Twisted Pair-Schirms 13 in Verfahrensschritt a. genau identifiziert werden kann. In process step a. but - for example, in the case of the 4-way twisted pair line 1, it has already been recognized by the visual analysis that the twisted pair - conductors 1 are surrounded by any twisted pair screen 13 which is arranged within the twisted pair sheathing 11 , but without the type of this twisted pair screen 13 in method step a. can be accurately identified.
Durch diese aus Schritt b gewonnen Informationen kann in beiden Fällen in Schritt c gefolgert werden, dass ein je Twisted Pair-Schirm 13, 13' existiert, und dass es sich um eine Schirmfolie handeln muss, weil für geschirmte Twisted Pair-Leitungen 1, 1 ' grundsätzlich nur Schirmfolie in Frage kommt. Auf diese Weise wird durch die Kombination von bestehendem Wissen, und optional möglicherweise auch zusätzlich ergänzt durch erlerntes Wissen, in Verbindung mit der visuellen Analyse ein sehr zuverlässig funktionierendes System zur Erkennung von Industriekabeln bereitgestellt. Using this information obtained from step b, it can be concluded in step c in both cases that there is a twisted pair screen 13, 13 ' and that it must be a screen foil, because for screened twisted pair lines 1, 1 ' Basically, only shielding foil is possible. In this way, a very reliably functioning system for the detection of industrial cables is provided through the combination of existing knowledge, and optionally also supplemented by learned knowledge, in connection with the visual analysis.
Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden. Even if various aspects or features of the invention are each shown in combination in the figures, it is clear to the person skilled in the art - unless stated otherwise - that the combinations shown and discussed are not the only possible ones. In particular, corresponding units or feature complexes from different exemplary embodiments can be exchanged with one another.
Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln Process for the identification of industrial cables
Bezugszeichenliste List of reference symbols
100 Industriekabel 100 industrial cables
101 Kabelummantelung 103 Äußere Abschirmung / Außenschirm / Schirmgeflecht 101 Cable sheathing 103 Outer shielding / outer shielding / braided shield
1 4-fach-Twisted Pair-Leitung r 1-fach Twisted Pair-Leitung 1 4-way twisted pair cable r 1-way twisted pair cable
10, 10' Twisted Pair-Adern 11, 11 ' Twisted Pair Ummantelung 10, 10 ' twisted pair cores 11, 11 ' twisted pair sheath
13, 13' Twisted Pair Schirm / Schirmfolie 13, 13 ' twisted pair screen / screen foil
14, 14' Twisted Pair Leiterisolierung 14, 14 ' twisted pair conductor insulation
15, 15' Twisted Pair Leiter 15, 15 ' twisted pair head
2, 2', 2 Koaxialleitung 2, 2 ' , 2 coaxial line
22 Koaxialleitungs-Ummantelung 22 Coaxial Cable Sheathing
23 innerer Schirm 23 inner screen
24 Koaxial-Isolierung 24 Coaxial Isolation
25 elektrischer Innenleiter 25 electrical inner conductor
3 Energieleitung 3 power line
30, 30', 30" Energieleitungsadern 30, 30 ' , 30 " power lines
31 Energieleitungsummantelung 31 Power cable sheathing
34 Aderisolierung 34 Core insulation
35 Energieleitungslitzen 35 power cables

Claims

Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln Ansprüche Process for the identification of industrial cables claims
1. Verfahren zur Identifikation von Industriekabeln (100) mit folgenden Schritten: a. Automatische visuelle Identifikation mehrerer unterschiedlicher Bestandteile (10, 2, 3, 3', 3") zumindest eines Industriekabels (100) aus zumindest einer Bilddatei; b. Analyse der geometrischen Beziehungen und/oder funktionalen Zusammenhänge zwischen den Bestandteilen (10, 2, 3, 3', 3"); c. Extraktion individueller Merkmale der Bestandteile (10, 2, 3, 3', 3") aus der Bilddatei unter Verwendung von aus Schritt b gewonnen Informationen. 1. Method for the identification of industrial cables (100) with the following steps: a. Automatic visual identification of several different components (10, 2, 3, 3 ' , 3 " ) of at least one industrial cable (100) from at least one image file; b. Analysis of the geometric relationships and / or functional relationships between the components (10, 2, 3 , 3 ' , 3 " ); c. Extraction of individual features of the components (10, 2, 3, 3 ' , 3 " ) from the image file using information obtained from step b.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Verfahrensschritt a. zumindest die automatische visuelle Erkennung der Bestandteile (10, 2, 3, 3', 3") als einzelne Objekte und die Zuordnung der Bestandteile (10, 2, 3, 3', 3") zu Bestandteilkategorien mittels künstlicher Intelligenz (Kl) umfasst; 2. The method according to claim 1, wherein method step a. at least the automatic visual recognition of the components (10, 2, 3, 3 ' , 3 " ) as individual objects and the assignment of the components (10, 2, 3, 3 ' , 3 " ) to component categories by means of artificial intelligence (Kl) ;
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei für den Verfahrensschritt a zumindest die folgenden Bestandteilkategorien zur Verfügung stehen: 3. The method according to claim 2, wherein at least the following component categories are available for method step a:
Leitungen (10, 10', 2, 2', 2"); Lines (10, 10 ' , 2, 2 ' , 2 " );
Äußere Abschirmung (103); Outer shield (103);
Kabelummantelung (101). Cable sheathing (101).
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Leitungen (10, 10', 2, 2',4. The method according to claim 3, wherein the lines (10, 10 ' , 2, 2 ' ,
2") weiterhin durch eines oder mehrere der folgenden Merkmale charakterisiert werden: 2 " ) are further characterized by one or more of the following features:
Stärke und Form zumindest einer Leitungsader (10, 10', 2, 2', 30, 30', 30") mit einem elektrischen Leiter (15, 15', 25, 35) und einer ihn umgebenden Leiterisolierung (14, 22); Thickness and shape of at least one line core (10, 10 ' , 2, 2 ' , 30, 30 ' , 30 " ) with an electrical conductor (15, 15 ' , 25, 35) and a conductor insulation (14, 22) surrounding it;
Stärke und Form der Leiterisolierung (14, 14', 24, 34); ggf. Art und Form eines Leitungsschirms (13, 23). Thickness and shape of the conductor insulation (14, 14 ' , 24, 34); possibly the type and shape of a cable shield (13, 23).
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das Industriekabel (100) weiterhin durch eines oder mehrere der folgenden Merkmale charakterisiert wird: o Außendurchmesser; o Vorhandensein und ggf. Art eines Außenschirms (103); o Anzahl seiner Leitungen (1 , 1 ', 2, 3); o Stärke deren Adern (15, 15', 25, 35); o Material und/oder Herstellungsverfahren der Adern (15, 15', 25, 35); o Stärke, Form und/oder Position der einzelnen Isolierungen der Adern (14, 14', 24, 34); o Material und/oder Herstellungsverfahren dieser Isolierungen (14, 14', 24, 34); o Vorhandensein und gegebenenfalls Art und Form von Einzelschirmungen (23, 13) und/oder einer separaten PE (Protective Earth) - Leitung; o Stärke und Form der Kabelummantelung (101), sowie deren o Eignung für eine oder mehrere bestimmte Kabelverschraubungen. 5. The method according to any one of claims 3 to 4, wherein the industrial cable (100) is further characterized by one or more of the following features: o outer diameter; o Presence and possibly type of an outer screen (103); o number of its lines (1, 1 ' , 2, 3); o Strength of their veins (15, 15 ' , 25, 35); o Material and / or manufacturing process of the cores (15, 15 ' , 25, 35); o Thickness, shape and / or position of the individual insulation of the wires (14, 14 ' , 24, 34); o Material and / or manufacturing process of these insulations (14, 14 ' , 24, 34); o Presence and, if applicable, type and form of individual shields (23, 13) and / or a separate PE (Protective Earth) line; o Thickness and shape of the cable sheathing (101), as well as its o suitability for one or more specific cable glands.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Leitungen (1 , 1 ', 2, 2', 2'", 3, 3', 3") weiterhin durch zumindest eines der folgenden Merkmale charakterisiert werden: o Ihre Größe und geometrische Form; o zumindest eine Funktionskategorie; o Ihre geometrische Anordnung im Industriekabel (100). 6. The method according to any one of claims 3 to 5, wherein the lines (1, 1 ' , 2, 2 ' , 2 '" , 3, 3 ' , 3 " ) are further characterized by at least one of the following features: o Their size and geometric shape; o at least one function category; o Your geometric arrangement in the industrial cable (100).
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Funktionskategorie zumindest eines der folgenden Merkmale umfasst: 7. The method according to claim 6, wherein the function category comprises at least one of the following features:
Elektrische Energieübertragung; Electrical power transmission;
Analoge und/oder digitale elektronische Signalübertragung; optische sowie optolektronische Signalübertragung;Analog and / or digital electronic signal transmission; optical and optoelectronic signal transmission;
Pneumatik, z. B. Luftdruckübertragung. Pneumatics, e.g. B. Air pressure transmission.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei für den Verfahrensschritt a zusätzlich auch die folgenden Bestandteilkategorien zur Verfügung stehen: elektrische Leiter/Litzen (15, 15', 25, 35) 8. The method according to any one of claims 3 to 7, wherein the following component categories are also available for method step a: electrical conductors / strands (15, 15 ' , 25, 35)
Isolierungen (14, 14', 24, 34) Insulations (14, 14 ' , 24, 34)
Schirmungen (13, 13', 23). Shields (13, 13 ' , 23).
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Leitungen (1 , 1 ', 2, 2', 2", 3) des Industriekabels (100) weiterhin durch zumindest eines der folgenden Merkmale charakterisiert werden: o ihre geometrischen Abmessungen; o ihre Funktionskategorie. 9. The method according to claim 8, wherein the lines (1, 1 ' , 2, 2 ' , 2 " , 3) of the industrial cable (100) are further characterized by at least one of the following features: o their geometric dimensions; o their functional category.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei zumindest eines der Bestandteile in Verfahrensschritt a zusätzlich zumindest einer der folgenden Funktionskategorien zugeordnet werden: 10. The method according to claim 9, wherein at least one of the components in method step a is additionally assigned to at least one of the following functional categories:
Elektrische Energieübertragung; Electrical power transmission;
Analoge und/oder digitale elektronische Signalübertragung; optische sowie optolektronische Signalübertragung;Analog and / or digital electronic signal transmission; optical and optoelectronic signal transmission;
Pneumatik, z. B. Luftdruckübertragung. Pneumatics, e.g. B. Air pressure transmission.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei als Bestandteilkategorien Artikelnummern verwendet werden. 11. The method according to any one of claims 2 to 10, wherein article numbers are used as component categories.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11 , wobei als Bestandteilkategorien Produktbezeichnungen verwendet werden. 12. The method according to any one of claims 2 to 11, wherein product names are used as component categories.
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