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AIT beschleunigt 3D-Oberflächeninspektion

Bildverarbeitung
AIT beschleunigt 3D-Oberflächeninspektion

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Bild: AIT

Mit Xposure:photometry hat das Austrian Institute of Technology (AIT) ein System für die schnelle 3D-Inline-Oberflächeninspektion entwickelt. Durch die Kombination von sehr schneller photometrischer Stereobildgebung und intelligenter Kameratechnologie ist es damit möglich, kleinste 3D-Defekte auf der Objektoberfläche zu detektieren und sie von Pseudo-Defekten zu unterscheiden.

Das Verfahren verwendet die photometrische Stereobildgebung – auch bekannt als Shape-from-shading – zur Rekonstruktion der dreidimensionalen Objektform. Diese wird aus ebenen Bildern berechnet, die mit mehreren Beleuchtungsrichtungen aufgenommen wurden. Das Verfahren reagiert empfindlich auf kleine Abweichungen in der Oberflächenstruktur des Objekts und kann echte 3D-Oberflächendefekte hervorheben.

Zur Beleuchtung des Objekts verwendet das AIT vier Xposure:flash-Linienlichtquellen. Dabei handelt es sich um Beleuchtungen mit Pulsraten von bis zu 600 kHz – ebenfalls Eigenentwicklungen des AIT. Jedoch ist Xposure:photometry auch mit einer Vielzahl von handelsüblichen Beleuchtungen kompatibel.

Für die Aufnahme bewegt sich das Objekt unter der Zeilenkamera Xposure:camera. Diese erlaubt das Auslesen von bis zu 600.000 Zeilen pro Sekunde. Die Kamera erfasst jeden Punkt der Objektoberfläche unter vier verschiedenen Beleuchtungsrichtungen. Der FPGA (Field-Programmable Gate Array) in der Kamera berechnet ein Albedo-Bild (herkömmliches 2D-Bild der Oberfläche) und ein Gradientenbild, das den Oberflächennormalvektor an jedem erfassten Oberflächenpunkt darstellt.

Die Ausgabe des FPGAs kann direkt für die Inline-3D-Oberflächeninspektion verwendet werden. Darüber hinaus kann in die Verarbeitung klassische oder KI-basierte Objektklassifizierung integriert werden, um die hochperformante Klassifizierung von Defekten zu unterstützen. Die Verarbeitung der Bildsequenzen direkt im FPGA der Kamera ermöglicht den Einsatz ohne zusätzliche Prozessoreinheit.

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Giefinggasse 4
1210 Wien,Österreich
Tel. +43505500

www.ait.ac.at

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