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Trends in der Bildverarbeitung

Neue Methoden der Oberflächeninspektion
Trends in der Bildverarbeitung

Durch das Zusammenwachsen der Photonik und der Bildverarbeitung wurden in den letzten Jahren viele neue Verfahren entwickelt. Das 41. Heidelberger Bildverarbeitungsforum befasste sich mit der Erkennung von Oberflächendefekten und der Charakterisierung nach physikalischen, chemischen, geometrischen und ästhetischen Parametern.

Professor Tropea von der TU Darmstadt stellte als Gastgeber bei seiner Begrüßung das Exzellenzcluster Smart Interfaces vor.

Professor Jähne stellte in seinem Vortrag die Vielfalt der Oberflächeninspektionsverfahren systematisch dar, er zeigte anschaulich mit welchen physikalischen Prinzipien welche Parameter quantitativ sichtbar gemacht werden können. Aktuelle Forschungen:
  • Geometrievermessung und Erkennung von geometrischen Oberflächendefekten an optisch komplexen Oberflächen durch Kombination von Deflektometrie und photogrammetrisches Stereo. Gleichzeitige Bestimmung der Oberflächenneigung und bidirektionalen Reflektanzverteilungsfunktion
  • Optimierung und Kombination von Beleuchtungsserien; spektroskopische Bildaufnahme zur Bestimmung von Geometrie und Materialeigenschaften
  • Optimierung der Kombination von Beleuchtungsverfahren und Lowlevel-Bildverarbeitung zur robusten Merkmalsgewinnung
  • Materialcharakterisierung mit Fluoreszenzverfahren
Dr. Zink zeigte die praktischen Vorteile der photometrischen Bildaufnahmeverfahren gegenüber konventionellen Techniken. Sie bieten einen viel analytischeren Zugang zur Bildinterpretation. Eine Unterscheidung von Form- und Farbabweichung ist einfach möglich, sogar der Streugrad, der dem Glanz entspricht, kann ermittelt werden und eine 3D-Höhenkarte lässt sich effizient erzeugen.
Mehrkanalige Bildauswertung ist vorteilhaft zur Beurteilung von kontinuierlich erzeugten Produkten, denn alle erforderlichen Informationen entstehen in einem Messvorgang. Das Fraunhofer IITB hat dazu ein Gerät entwickelt, das eine erweiterte Stereoauswertung nutzt. Mit farbig geblitzten LEDs werden im Zeitmultiplexverfahren verschiedene Bilder generiert, deren Pixel genau zueinander passen, wie Dipl.-Ing. Günter Struck ausführte. Damit ist die Bewertung texturierter Oberflächen möglich mit gleichzeitiger Bewertung von Farbe, Glanz und 3D-Eigenschaften.
Die Qualität ästhetischer Oberflächen ist schwierig zu definieren. Die Modellierung der spezifischen Wahrnehmungsprozesse des menschlichen Sehsystems erlaubt es, mehrfarbig texturierte Oberflächen, anders als in der klassischen Kolorimetrie, so zu inspizieren und zu bewerten, dass ästhetische Qualitätstoleranzen nach der Sichtbarkeit und nicht nach physikalischen Farb-Metriken überwacht werden können. (Prof. Massen, Baumer Inspection)
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