Wie Kameras blinden Menschen bei Medikamenten helfen können

Schon ein einziger fehlender Braille-Punkt kann die Aussage einer Braille-Schrift verändern. Besonders gravierend sind solche Fehler bei der Kennzeichnung von Medikamenten, wo die tatsächliche Wirkstoffmenge „500 mg“ von Sehbehinderten fälschlicherweise als „100 mg“ erkannt werden kann und damit die Gefahr einer starken Überdosierung besteht.

Um solche Risiken zu minimieren, hat das Sauerlacher-Systemhaus für in-situ Bildverarbeitung das Braille-Inspektionssystem DotScan entwickelt. „Das robuste System ermöglicht eine zuverlässige Braille-Prüfung von Medikamentenverpackungen und Prägematrizen“, beschreibt in-situ-Geschäftsführerin Sandra Söll die Grundfunktion von DotScan. „Dabei wird nicht nur das Vorhandensein der Braille-Punkte und die richtige Kombination der Punktmuster überprüft, sondern auch die korrekte Höhe der Braille-Punkte nach DIN EN ISO 17351“.

Grundsätzlich gibt es laut Söll zwei Möglichkeiten, Braille-Punkte zu stanzen: Entweder beim Stanzen ganzer Druckbogen oder in einem späteren Prozessschritt mit rotierenden Prägewerkzeugen während der Weiterverarbeitung der Schachteln in einer Klebemaschine. „Unsere DotScan-Systeme sind darauf ausgelegt, die Braille-Schrift auf leeren, ungefalteten Faltschachteln offline im Produktionsprozess zu prüfen. Wichtig ist dabei, dass die Prüfung auf der bedruckten Seite erfolgt. So stellen wir sicher, dass die Vorderseite, auf der Sehbehinderte die Blindenschrift ertasten, in Ordnung ist“. In vielen Fällen sind die Braille-Punkte auch in Bereiche einer Schachtel eingeprägt, die mit Grafiken oder Text bedruckt sind. Solche unruhigen Hintergründe erschweren die korrekte Erkennung durch ein Bildverarbeitungssystem.

Um für diese anspruchsvollen Bedingungen gerüstet zu sein, setzt in-situ inzwischen auf Bildverarbeitungskomponenten von SVS-Vistek. „In der ersten Generation unserer DotScan-Anlagen waren noch Kameras eines anderen Herstellers integriert, die aber unseren gestiegenen Anforderungen nicht mehr genügten“, erklärt Söll. „Wir wollten unter anderem die Bildverarbeitung hardwareseitig optimieren und fanden das Kamerakonzept der EXO-Serie von SVS-Vistek sehr überzeugend. Durch die Möglichkeit, die Beleuchtungssteuerung direkt in der Kamera zu realisieren, entfällt der sonst übliche Einsatz von Blitz-Controllern, was sowohl Hardware-Kosten als auch Zeit bei der Integration spart“.

Die in die SVS-Vistek-Kameras integrierte Beleuchtungssteuerung vereinfacht die von in-situ bevorzugte Aufnahme mehrerer Bilder unter verschiedenen Lichtbedingungen und -richtungen, um aus den so generierten Bilddaten Pseudo-3D-Bilder zu berechnen. Mit diesem Shape-from-Shading-Verfahren hat das Unternehmen bereits in vielen seiner Anlagen sehr gute Ergebnisse erzielt. Es hat unter anderem den großen Vorteil, dass Höhenwerte weitestgehend unabhängig vom Druck ermittelt werden können.

Darüber hinaus bieten die ausgewählten EXO-Modelle die Möglichkeit, bestimmte Informationen in den Kameras zu speichern. So können Systemintegratoren von Bildverarbeitungssystemen ihr Know-how beispielsweise über eine Kunden-ID vor ungewollter Duplizierung schützen. „Die Kamera fungiert dann als Hardware-Dongle, der ein kundenspezifisches Passwort benötigt“, erklärt Christian Schaarschmidt von SVS-Vistek, der in-situ vertrieblich betreut und die Entwicklung der neuen DotScan-Generation hinsichtlich der eingesetzten Kameras und Optiken intensiv begleitet hat.

Ein weiteres Argument für den Umstieg auf Kameras der EXO-Serie war für Söll und ihr Entwicklungsteam, dass wichtige Informationen wie metrische Kalibrierdaten in einem nichtflüchtigen RAM-Speicher in der Kamera abgelegt und über eine Kunden-ID geschützt werden können. Dazu werden die Kameras von SVS-Vistek mit einer kundenspezifischen Firmware programmiert und bereits fertig konfiguriert an die Kunden ausgeliefert. „Auf diese Weise können Integratoren diese Daten jederzeit wieder abrufen. Außerdem ist kein externes Gerät zur Speicherung der Konfigurationsdaten mehr notwendig, was die Komplexität der In-situ-Geräte reduziert und eine schnellere Inbetriebnahme beim Endanwender ermöglicht“, betont Schaarschmidt.

Die hohe Bittiefe von 12 Bit sowie die für diese Anwendung locker ausreichende Auflösung der gewählten EXO-Kameramodelle waren weitere Gründe für in-situ, SVS-Vistek als Lieferant der Kameras und Optiken für die DotScan-Systeme zu vertrauen, zumal auch die technisch optimalen Objektive für die kleinen Sensorpixel dieser Kameras direkt von SVS-Vistek bezogen werden konnten. Neben den rein technischen Eigenschaften der Kameras ist für Söll aber noch ein weiterer wichtiger Punkt ausschlaggebend für die Zufriedenheit mit der Zusammenarbeit mit SVS-Vistek: „Selbst in der zuletzt in vielen Bereichen sehr angespannten Liefersituation haben wir von SVS-Vistek zuverlässig die benötigten Kameras und Objektive erhalten und konnten so auch die Liefertermine gegenüber unseren Kunden einhalten. Das ist in der heutigen Zeit nicht selbstverständlich und hat uns gezeigt, dass wir den richtigen Lieferanten gewählt haben“.

Mit dem gewählten Bildverarbeitungs-Setup und der damit realisierten Shape-from-Shading-Technologie sind die DotScan-Systeme in der Lage, die geprägten Braille-Etiketten mit extremer Genauigkeit und Sicherheit bei Geschwindigkeiten von weniger als 1,5 Sekunden pro Packung zu verifizieren, freut sich in-situ-Geschäftsführerin Söll. „Mit einer Toleranz der Höhenprüfung von nur ± 0,02 mm erkennt DotScan durch den Vergleich mit einer Referenzpunktanordnung vorhandene Fehler absolut zuverlässig und trägt so dazu bei, dass auch sehbehinderte Menschen sicher die richtigen Medikamente einnehmen können.“

Nach aktuellem Stand setzen deutsche Pharmaunternehmen und weltweit agierende Verpackungskonzerne rund 200 DotScan-Systeme zur Überprüfung von Braille-Schrift in mehr als 30 Braille-Sprachen auf Medikamentenverpackungen ein. Mit der neuen Generation von Systemen, die mit den EXO-Kameras von SVS-Vistek ausgestattet sind, dürfte diese Zahl noch weiter steigen.