Innovatieve visionsystemen staan aan de basis van baanbrekende toepassingen in tal van sectoren – van industrie tot security, van wetenschap tot defensie, van gezondheidszorg tot agrofood. Voor heel wat bedrijven die op dat gebied gedijen, niet zelden mondiaal, is Noord-Nederland een vruchtbare voedingsbodem. Innovatiecluster Drachten en het Cluster Computer Vision Noord Nederland verbinden hen en stimuleren/faciliteren samenwerking.
Cosmonio
Noord-Nederland kent tal van bedrijven die mooie dingen doen met vision intelligence. Philips Drachten zet daarop in om zijn verregaand geautomatiseerde fabricageproces van scheerapparaten verder te optimaliseren. Irmato, multidisciplinair ingenieurs- en adviesbureau voor de machine- en apparatenbouw (met een vestiging in Drachten), heeft ook veel visionkennis in huis. ZiuZ lanceerde onlangs IRIS, een machine die de inhoud van medicijnzakjes controleert. Die ontleent haar slimheid aan hypergevoelige, nauwkeurige visiontechnologieën – en aan slimme software die de beelden adequaat weet te classificeren (zie ook elders in deze special). En Cosmonio, een start-up uit Leeuwarden, doet slimme dingen op computer vision- en machine learning-gebied, en levert oplossingen voor uiteenlopende toepassingen, van de analyse van eencellige micro-organismen tot ruimte-exploratie.
Noord-Nederland mondiaal sterk in slimme toepassingen van beeldherkenning
Het noordelijke vision-ecosysteem komt mede voort uit NHL Hogeschool, dat een kenniscentrum op het gebied van vision kent (zie het kader). Bedrijven als ZiuZ en BD Kiestra Lab Automation hebben daar het vision-vak geleerd en passen dit nu succesvol toe.
Ander speelveld
BD Kiestra
BD Kiestra Lab Automation is het voormalige familiebedrijf Kiestra, dat in 2012 werd opgenomen in het grote medische-technologiebedrijf BD (ruim 55.000 medewerkers wereldwijd, hoofdkantoor in de VS). De Friese BD-dochter ontwikkelt en fabriceert automatiseringsoplossingen voor microbiologische/bacteriologische laboratoria van grote ziekenhuizen. Yan Lucas, senior manager software engineering binnen de divisie BD Life Sciences, legt uit: ‘Om een bacteriologische infectie aan te tonen, wordt een beetje lichaamsvocht – bloed, urine, speeksel, pus, hersenvloeistof – op kweek gezet. Onze productielijn automatiseert dat proces. Dat scheelt veel handarbeid en neemt de risico’s die daarmee gepaard gaan weg – en het versnelt dat proces, in sommige gevallen van circa een week tot een dag.’ Nu de handelingen zijn geautomatiseerd, richt het bedrijf zich op het automatiseren van de diagnose zelf. ‘Dat doen we door middel van vision, beeldherkenning van gegroeide bacteriën op petrischaaljes – een totaal ander speelveld, waarbij met name veel softwarekennis komt kijken. Maar dat gaat lukken, samen met toonaangevende academische ziekenhuizen in Europa en de VS gaan we binnenkort clinical trials uitvoeren’, zegt Lucas, die in Drachten een dertig koppen tellende software-engineeringgroep (zeven nationaliteiten) aanvoert. Mooie innovaties, waarin het Drachtster bedrijf volgens Lucas, ‘absoluut wereldtop’ is – waarmee het mede dankzij BD’s
Yan Lucas, senior manager software engineering BD Life Sciences
mondiale marketing-power fors groeit. Telde Kiestra ten tijde van de overname, vier jaar terug, een tachtigtal medewerkers, vandaag zijn dat er ongeveer driehonderd.
Licht in donker
business development manager Jeroen Wehmeijer
Een maatje kleiner, maar evenzeer aansprekend is Lambert Instruments in Groningen. Met een vaste staf van negen medewerkers is het een slagvaardige nichespeler, zegt business development manager Jeroen Wehmeijer. ‘Wij ontwikkelen en fabriceren instrumenten die diepgaand inzicht verschaffen in processen die zich bijna in het donker afspelen. Die processen genereren zelf licht, hoe minimaal en kortdurend ook. Daarom gebruiken we in onze instrumenten de beeldversterkers die ook in nachtkijkers zitten, in combinatie met heel lichtgevoelige en snelle camera’s; dat is onze beeldgevende tak. In onze andere tak, fluorescence lifetime imaging, gaat het om instrumenten die samples met fluorescente moleculen belichten en uit het terugkomende licht informatie kunnen afleiden over de omgeving van die moleculen. Met een heel snelle camera red je dat niet, want het terugkomende licht duurt vaak maar enkele nanoseconden (miljardsten van een seconde, red.). Daarvoor hebben wij een truc bedacht: we variëren de intensiteit van het licht waarmee we belichten en op de data die dat oplevert laten we slimme algoritmes los die de nalichttijd van elke pixel kunnen terugrekenen.’
De TRiCAM-camera (linksonder) van Lambert Instruments bevestigd aan een microscoop. Bij fluorescence lifetime imaging wordt de nalichttijd van fluorescente moleculen gemeten. Deze nalichttijd is een maat voor eigenschappen als zuurstofconcentratie, eiwit-eiwitinteractie en zuurgraad in een sample. Het resultaat is een afbeelding (linksboven) waarin verschillende nalichttijden worden aangeduid met verschillende kleuren. Foto: Lambert
‘De componenten en modules kopen we in, als het even kan in de buurt’
De toepassingen zijn divers. ‘Onze instrumenten geven autofabrikanten inzicht in hoe het verbrandingsproces in motoren verloopt, en astronomen in sterren heel ver weg in het heelal. En in kankeronderzoek maken we bijvoorbeeld eiwit-eiwitinteracties zichtbaar. Het Antoni van Leeuwenhoek Ziekenhuis heeft met een van onze instrumenten omdat het onze regio op de kaart zet als een gebied met heel wat hightech pareltjes die hooggekwalificeerde technische mensen kunnen boeien en binden.’
Kenniscentrum Computer Vision
Lector Jaap van de Loosdrecht: ‘Onderzoeken waarin we van kleine onbemande vliegtuigen gebruikmaken, zijn sterk in opkomst.’
Haalbaarheidsonderzoeken uitvoeren op het gebied van het automatiseren van visuele inspecties; daarin is het Kenniscentrum Computer Vision (KCCV), onderdeel van NHL Hogeschool in Leeuwarden, een kei. Het bewijs: in de achttien jaar dat KCCV bestaat, werden meer dan 240 door bedrijven of instellingen gefinancierde onderzoeken uitgevoerd. ‘We doen die voor grote multinationals en kleine mkb’ers. Uiteenlopend van fabrieksautomatisering tot real-time advies bij minimaal-invasieve operaties; zelfs in koeienstallen kun je ons tegenkomen. En verder zijn onderzoeken waarin we van kleine onbemande vliegtuigen gebruikmaken sterk in opkomst’, aldus Jaap van de Loosdrecht, lector Computer Vision op de NHL, oprichter van KCCV en voorzitter van het Cluster Computer Vision Noord Nederland (CCVNN), waarbij 45 bedrijven zijn aangesloten.
Veel opdrachten zijn herhaalopdrachten, wat iets zegt over KCCV’s kwaliteit. Van de Loosdrecht: ‘BD, voorheen Kiestra, steekt de kroon: voor hen hebben we al ruim dertig haalbaarheidsonderzoeken uitgevoerd.’ Waaraan dat te danken is? ‘We hebben een van de breedste assortimenten aan zeer geavanceerde camera’s in Nederland – en ook in belichting en optiek zijn we goed gesorteerd. Daarbij is het onze competentie om die instrumenten in te zetten ten faveure van de klant. En we bieden continuïteit. Op de kennis die wij in een project voor een opdrachtgever opdoen, bouwen wij in zijn volgende project voort. Bij bedrijven die zelf met afstudeerders of stagiairs werken, zie je dan vaak een forse terugval – tot van voor af aan beginnen aan toe. En generieke kennis die wij in projecten opdoen, komt wel terecht in ons onderwijsmateriaal. Dat verhoogt het startniveau van afstudeerders en stagiairs die wij samen met onze vaste, ervaren staf in haalbaarheidsonderzoeken betrekken.’ KCCV werkt nauw samen met Innovatiecluster Drachten.
