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16.10.2018

Industrielles Inspektion mit Inline Computational Imaging (ICI) -Verfahren von AIT

Neue Dimension

Ein neu entwickeltes Verfahren für die industrielle Inspektion kombiniert moderne Bildaufnahmetechniken mit speziell darauf abgestimmten Algorithmen. Das ermöglicht die simultane automatische optische Inline-Inspektion von Bauteilen in 2D (Farbe) und 3D.

Industrielles Inspektion mit Inline Computational Imaging (ICI) -Verfahren (© AIT)

Schnelles und genaues Prüfen in 2D und 3D, gepaart mit hoher Einsatzflexibilität, das sind die Anforderungen der Industrie an automatische optische Inspektionssysteme. Moderne Bildverarbeitungssysteme müssen in der Lage sein, Produkte mit unterschiedlichsten Oberflächeneigenschaften, von matt bis glänzend, von texturiert bis untexturiert, von flach bis komplex dreidimensional, zuverlässig sowohl in Farbe als auch in 3D zu prüfen.

Inline Computational Imaging (ICI) ist ein am AIT Austrian Institute of Technology in Wien entwickeltes Verfahren für die industrielle Inspektion, das genau diesen Anforderungen gerecht wird. Es kombiniert moderne Bildaufnahmetechniken mit speziell darauf abgestimmten Algorithmen und ermöglicht dadurch die simultane Prüfung in 2D (Farbe) und 3D (Bild 1).

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bildverarbeitungslösungen berücksichtigt das ICI-Verfahren gleichzeitig mehrere Betrachungs- und Beleuchtungswinkel und kann daraus nicht nur detailgetreue 3D-Rekonstruktionen, sondern auch optimierte Farbbilder zur Verfügung stellen.

Lichtfeld und Fotometrie in einem kompakten Set-up

Die ICI-Methode kombiniert die Vorteile von Lichtfeld und Fotometrie in einem kompakten Set-up. Das ICI-Aufnahmesystem besteht aus einer Multizeilen-Kamera, zwei Beleuchtungsquellen und einem Transportsystem. Für den Aufnahmeprozess wird das Prüfobjekt an Kamera und Beleuchtung vorbeibewegt und von jeder Zeile der Multizeilen-Kamera aufgenommen. Jeder Objektpunkt wird gleichzeitig aus verschiedenen Betrachtungs- und Beleuchtungsrichtungen aufgenommen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Lichtfeldsystemen wie plenoptischen Kameras, die durch die Verwendung von Mikrolinsen die optische Auflösung reduzieren, oder Kameraarrays, die aufgrund der hohen Anzahl an Kameras groß, teuer und wartungsintensiv sind, ist ICI kompakt und arbeitet mit voller optischer Auflösung, so der Hersteller.

Bessere und robustere Fehlererkennung

Die ICI-Daten enthalten nach Herstellerangaben erheblich mehr Informationen über das Prüfobjekt, als dies bei klassischen Inspektionssystemen der Fall ist. Speziell abgestimmte Algorithmen berechnen daraus in Echtzeit sowohl optimierte Farbbilder, sogenannte ICI-Farbbilder, als auch detailgenaue 3D-Informationen der Prüfobjekte.

Die ICI-Farbbilder verfügen über Glanz- bzw. Schattenunterdrückung, erhöhten Dynamikbereich (HDR) und erhöhten Tiefenschärfebereich (All-in-Focus-Bilder). Sie sind kontrastreicher, rauschärmer, schärfer und ermöglichen damit eine bessere und robustere Fehlererkennung (Bild 2).

ICI-Farbbilder sind konstrastreicher und rauschärmer (© AIT)

"Die ICI-Technologie arbeitet weitgehend unabhängig von den Oberflächeneigenschaften der Prüfobjekte und kann gleichzeitig für glänzende wie matte, texturierte wie untexturierte oder auch komplett schwarze Objekte verwendet werden. Abweichungen im Mikrometerbereich werden robust erkannt", sagt Petra Thanner, Business Developerin am AIT Center for Vision, Automation & Control.

Ein zusätzlicher Vorteil dieser Methode liegt in ihrer hohen Flexibilität: Anzahl und Position der Betrachtungswinkel sind durch Parametrierung dynamisch wählbar und ermöglichen somit die flexible Anpassung an individuelle Genauigkeits- und Geschwindigkeitsanforderungen.

Die geringe Systemkomplexität, eine weitgehende Unabhängigkeit von den Reflexionseigenschaften der Prüfobjekte und die hohe Anpassungsfähigkeit an Genauigkeit und Geschwindigkeit machen das ICI-Verfahren zu einer zukunftsfähigen Lösung für die industrielle Inspektion. Die Einsatzbereiche der Technologie in der industriellen 2D- und 3D-Inspektion sind vielfältig und reichen von der Elektronik- und Leiterplattenfertigung über die Oberflächeninspektion von Metallen bis hin zur Inspektion von Sicherheitsdrucken.

AIT Austrian Institut of Technology GmbH
www.ait.ac.at

Unternehmensinformation

AIT Austrian Institut of Technology GmbH

Giefinggasse 4
AT 1210 Wien
Tel.: +43 0 50550-0

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