Automatische Sichtprüfung komplex geformter, transparenter Objekte

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Bei der Herstellung und Veredelung transparenter Objekte können Materialdefekte, wie beispielsweise Blasen, Schlieren, Partikeleinschlüsse etc., auftreten. Sie beeinträchtigen nicht nur die ästhetische Qualität oder die optische Funktionalität, sondern oft auch die Weiterverarbeitbarkeit der Artikel. In sehr vielen Herstellungsprozessen erfolgt deshalb abschließend eine Sichtprüfung der produzierten transparenten Güter. Sowohl für die automatische als auch für die menschliche Sichtprüfung müssen die Objekte einerseits komplett ausgeleuchtet werden; eine Aufgabe, die bei komplexeren Objekten oft durch die spezielle Geometrie der Prüflinge erschwert wird. Andererseits muss die Beleuchtung bzw. Abbildung so erfolgen, dass alle relevanten Defekte deutlich sichtbar sind. Insbesondere die automatische Sichtprüfung wird durch die oft produktabhängige Definition des Begriffs »Fehler« weiter erschwert. Während bei der Produktion von später pulverisierten, pharmazeutischen Artikeln beispielweise nur Fremdpartikel kritisch sind und Defekte wie Blasen, Sprünge oder Kratzer keine Fehler darstellen, sind genau diese Strukturen bei anderen Artikeln die wesentlichen Fehler. Ein Extrembeispiel dieser Art sind Gläser für Solarpanels, bei denen im Wesentlichen nur offene Blasen an der Oberfläche entscheidend sind, da nur dort Wasser eindringen und das Glas bzw. das damit abgedeckte Material schädigen kann. Bei vielen industriellen Sichtprüfaufgaben besteht zudem ein direkter Zusammenhang zwischen dem Zeitaufwand für die Prüfung und den Kosten, sodass der Kostendruck direkt in Prüfzeit pro Bauteil und Sichtprüfer bzw. Sichtprüfsystem umrechenbar ist.

Im Folgenden wird die Konfiguration eines Sichtprüfsystems für die Inspektion komplex geformter, transparenter Materialien vorgestellt, mit dem folgende Anforderungen erreicht werden sollen:

Eine Prüfung mit größtmöglicher Unempfindlichkeit gegenüber der Prüflingsgeometrie.

Die Extraktion aller notwendigen Informationen zur Erkennung und Klassifikation von Strukturen an oder im Prüfling aus einer Ansicht. Sofern die Systeme diese Anforderung erfüllen, ist meist auch eine Minimierung des Aufwands, der Prüfzeit oder der Kosten erreicht.

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