Texturanalyse

Leitfaden zur Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 16)

Beitrag 11: Texturanalyse

Autor: Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB

 

 

Inspektion einer Hontextur
© Fraunhofer IOSB
Textur bei intakten Fräserzahn und zugehöriges Periodigramm (oben); Textur bei defektem Fräserzahn und zugehöriges Peiodigramm (unten)

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Eine wichtige Teilaufgabe bei der optischen Inspektion von Oberflächen ist die Prüfung der Textur der Objektoberfläche. Der Begriff »Textur« bezeichnet dabei i. Allg. eine zweidimensional ausgeprägte Oberflächenstruktur mit einer gewissen deterministischen oder statistischen Regelmäßigkeit, wobei dieses Verständnis durchaus vom betrachteten Anwendungsbereich abhängt. Eine exakte und allgemeingültige Definition für den Begriff Textur existiert jedoch nicht.

Als Grundlage für Verfahren der Texturanalyse können verschiedene Daten verwendet werden, die sich als Funktionen des zweidimensionalen Orts auf der Objektoberfläche darstellen lassen. Dies können Helligkeitswerte sein, die sich mittels üblicher Kameras erfassen lassen. Genauso können aber auch 2½D-Daten verwendet werden, die etwa mittels optischer Methoden zur Erfassung der räumlichen Struktur von Oberflächen gewonnen werden (siehe z. B. Beitrag 4).

Im Zusammenhang mit der Inspektion der Textur von Oberflächen können eine oder mehrere Aufgaben relevant sein:

  • Texturklassifikation: Die Textur einer (Teil-)Oberfläche soll erkannt und einer Klasse zugeordnet werden.
  • Textursegmentierung: Ein Bild soll in mehrere, evtl. zusammenhängende Regionen unterschiedlicher Texturen zerlegt werden.
  • Schätzung von Texturparametern: Die Charakteristika von Texturen (z. B. Vorzugsrichtung, Streuung der Vorzugsrichtung, Ausprägung der Textur, statistische Eigenschaften, Elementarmuster oder Anordnungsschemata der Elementarmuster) sollen identifiziert werden.
  • Defektdetektion: Signifikante Abweichungen von der Regelmäßigkeit der Textur sollen erkannt werden (z. B. hinsichtlich Vorzugsrichtung, Gleichmäßigkeit, lokaler Abweichungen).

Den vollständigen Beitrag können Sie im »Leitfaden zur Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung« nachlesen.