Farbenspiel:
Durch eine Beleuchtung mit unterschiedlichen Farben können optimale Kontraste für die Bildverarbeitung erzielt werden. Im grünen Licht werden oben die Dichtungsringe der Druckregler auf perfekten Sitz geprüft, unten im roten Licht wird der Anschlussflansch untersucht.
Unermüdlich im Sekundentakt
Die automatisierte Bildverarbeitung ist die Methode der Wahl für die Sichtprüfung in der Fertigung. Sie ist schnell, präzise und – im Vergleich zum Menschen – unermüdlich. Neben der 2D-Bildverarbeitung mit Kameratechnik etablieren Bosch-Forscher mit der Weißlicht-Interferometrie ein Prüfverfahren, um Bauteile bis in den Nanometer-Bereich optisch zu vermessen.
In der Fertigung geht es Schlag auf Schlag: Alle drei Sekunden läuft beispielsweise in einem Bosch-Werk ein Druckregler für die Getrieberegelung vom Band. Ein Mensch wäre hier mit der Sichtprüfung glatt überfordert. Ein ausgetüfteltes Bildverarbeitungssystem macht's aber möglich: Per CCD-Kamera und bei unterschiedlichen Beleuchtungen werden Oberflächen, O-Ringe und Bauteilgeometrien erfasst. Die Kunst liegt darin, anhand der aufgenommenen Bilder und der daraus bestimmten Merkmale sicherzustellen, dass das Produkt richtig gefertigt wurde und nicht beschädigt ist. Da manche Produkte in Dutzenden bis zu Hunderten von kundenspezifischen Varianten gefertigt werden, schafft dies nur die automatische Bildverarbeitung.
In der Bosch-Forschung werden die Bildverarbeitungssysteme für die Fertigungsanforderungen erprobt und für ihren Einsatzbereich abgestimmt – für Druckregler genauso wie für Einspritzventile, Generatoren, Lambda-Sonden oder die Zündkerze. Letztere rauscht gar im 0,8-Sekundentakt an der Kamera vorbei.
Schnell muss sie also sein, aber auch 100-prozentig. Es gilt also, das Gesamtsystem zu optimieren. Dies fängt bei der Beleuchtung an. Was nämlich nebensächlich erscheint, ist eine Stärke der industriellen Bildverarbeitung: Die Messbedingungen sind gut standardisiert. Die Beleuchtung erlaubt z.B. entweder in Durch- oder Aufsicht, Hell- oder Dunkelfeld für die anschließende Bildverarbeitung einen optimalen Kontrast zu erzeugen.
Ist das Bild durch eine CCD-Kamera eingefangen, wird zunächst Wesentliches von Unwesentlichem (beispielsweise Hintergründen) durch Bildverarbeitung getrennt. Dann werden Merkmale wie etwa geometrische Größen extrahiert und mit Sollwerten verglichen.
Die Forscher entwickeln und testen auch neue Prüfsysteme, etwa ein so genanntes Weißlicht-Interferometer, das es erlaubt, die Parallelität, Ebenheit, Dicke und Rauheit von Oberflächen bis in den Nanometer-Bereich automatisch zu vermessen. Mit der speziellen Interferometer-Technik kann in jedem Pixel der CCD-Kamera, die auf das Prüfstück blickt, ein Höhenwert der Oberfläche gemessen werden. Die Forscher erhalten so ein 3D-Oberflächenabbild, das dann automatisch weiterverarbeitet und beurteilt wird.
In der Bosch-Forschung werden die Bildverarbeitungssysteme für die Fertigungsanforderungen erprobt und für ihren Einsatzbereich abgestimmt – für Druckregler genauso wie für Einspritzventile, Generatoren, Lambda-Sonden oder die Zündkerze. Letztere rauscht gar im 0,8-Sekundentakt an der Kamera vorbei.
Schnell muss sie also sein, aber auch 100-prozentig. Es gilt also, das Gesamtsystem zu optimieren. Dies fängt bei der Beleuchtung an. Was nämlich nebensächlich erscheint, ist eine Stärke der industriellen Bildverarbeitung: Die Messbedingungen sind gut standardisiert. Die Beleuchtung erlaubt z.B. entweder in Durch- oder Aufsicht, Hell- oder Dunkelfeld für die anschließende Bildverarbeitung einen optimalen Kontrast zu erzeugen.
Ist das Bild durch eine CCD-Kamera eingefangen, wird zunächst Wesentliches von Unwesentlichem (beispielsweise Hintergründen) durch Bildverarbeitung getrennt. Dann werden Merkmale wie etwa geometrische Größen extrahiert und mit Sollwerten verglichen.
Die Forscher entwickeln und testen auch neue Prüfsysteme, etwa ein so genanntes Weißlicht-Interferometer, das es erlaubt, die Parallelität, Ebenheit, Dicke und Rauheit von Oberflächen bis in den Nanometer-Bereich automatisch zu vermessen. Mit der speziellen Interferometer-Technik kann in jedem Pixel der CCD-Kamera, die auf das Prüfstück blickt, ein Höhenwert der Oberfläche gemessen werden. Die Forscher erhalten so ein 3D-Oberflächenabbild, das dann automatisch weiterverarbeitet und beurteilt wird.
