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Dokumentenidentifikation DE69833103T2 31.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000960318
Titel VERFAHREN ZUM MESSEN UND QUANTIFIZIEREN VON OBERFLÄCHENFEHLERN AUF EINER PRÜFOBERFLÄCHE
Anmelder Volvo Car Corp., Göteborg, SE
Erfinder LARSSON, Peter, S-421 56 Västra Frölunda, SE;
LARSSON, Anders, S-412 75 Göteborg, SE;
MAX, Erland, S-426 68 Västra Frölunda, SE
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner GbR, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69833103
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.02.1998
EP-Aktenzeichen 989044748
WO-Anmeldetag 10.02.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/SE98/00226
WO-Veröffentlichungsnummer 1998036240
WO-Veröffentlichungsdatum 20.08.1998
EP-Offenlegungsdatum 01.12.1999
EP date of grant 04.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse G01B 11/30(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01N 21/57(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G01N 21/88(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten, wie beispielsweise Defekten auf polierten Oberflächen, mittels optischer Erfassung mit anschließender Bildanalyse und Bildverarbeitung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in erster Linie zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten in Form von so genannten Polierrosen anwendbar, welche in Verbindung mit dem Polieren von beispielsweise lackierten Blechdetails innerhalb der Kraftfahrzeugindustrie entstehen können. Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung können jedoch auch für andere ähnliche Anwendungen verwendet werden, wie beispielsweise in Verbindung mit Reiben oder Schleifen.

In diesem Kontext betrifft der Ausdruck „Polierrosen" eine bestimmte Art von Oberflächendefekten, welche während dem Polieren oder einer anderen ähnlichen Oberflächenendbearbeitung entstanden sind, wie beispielsweise dem Reiben oder Schleifen. Die Polierrosen können mehrere unterschiedliche Formen annehmen, was davon abhängt, unter welchen Umständen sie entstanden sind.

Das mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeübte Verfahren kann die manuelle, visuelle Überprüfung, welche zuvor zur Qualitätsprüfung und Bewertung von Oberflächendefekten, wie beispielsweise Polierrosen, verwendet wurde, innerhalb den Anwendungen ersetzen, bei welchen eine lackiert Oberfläche mit einer glatten und glänzenden Oberflächengüte erfordert wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Innerhalb der Kraftfahrzeugherstellungsindustrie (Kraftfahrzeugindustrie) werden heutzutage ständig zunehmende Anforderungen an die Qualität des Endproduktes gestellt, was zur Verwendung von immer mehr fortgeschrittenen Systemen zur Qualitätsprüfung und Qualitätskontrolle geführt hat.

Wie jemandem mit technischen Fähigkeiten sehr bekannt ist, besteht ein moderner Personenkraftwagen oder Lastwagen aus einer Vielzahl von Bauteilen, welche aus unterschiedlichen Fertigungsstraßen oder von unterschiedlichen Herstellern stammen und schrittweise zu einem Fahrzeug zusammengesetzt werden.

Einige dieser Bauteile sind aus Bauteilen aus lackiertem Blech gebildet, welche im Fall von sichtbaren Karosseriebauteilen im Allgemeinen poliert werden, um eine glatte und glänzende Oberflächengüte zu erzielen. In bestimmten Fällen kann es sich auch ereignen, dass Bauteile aus polymeren Materialien (unterschiedlichen Kunststoffen) aus dem gleichen Grund poliert werden.

Unabhängig davon, welches Stadium beim Montageverfahren erreicht wurde, entsteht manchmal die Notwendigkeit das Polierergebnis eines Bauteils zu prüfen, welches in einem früheren Stadium poliert wurde.

Auch in Verbindung mit der Produkt- oder Verfahrensentwicklung besteht eine Notwendigkeit fähig zu sein die Ergebnisse der Oberflächenendbearbeitung zu prüfen oder zu berechnen. Solch eine Berechnung kann bei der Wahl von beispielsweise der Einrichtung zur Oberflächenendbearbeitung, der Einrichtung zum Polieren oder der Poliertechnik als Anhaltspunkt dienen.

Auch beim Entwickeln neuer Lacke und Autoemaille ist es äußerst wichtig, dass die Lacke oder Emaille, bei welchen Polierrosen zu einem höheren Ausmaß entstehen als akzeptabel ist, herausgefunden werden können.

Bisher erfolgte diese Qualitätsprüfung von polierten Oberflächen im Prinzip mittels der manuellen, visuellen Bewertung von polierten Prüfexemplaren oder endbearbeiteten, polierten Bauteilen oder Fahrzeugen.

Ein großer Nachteil solch einer manuellen, visuellen Bewertung des Polierergebnisses war, dass sie von der Person abhängig ist, d.h. nur erfahrene Mitarbeiter mit langjähriger Erfahrung aus solch einer Bewertung dieselbe durchführen konnten.

Ein weiterer Nachteil war, dass die Bewertungsergebnisse nicht reproduzierbar oder quantifizierbar waren und dass die Ergebnisse zudem zu einem hohen Ausmaß von den Lichtbedingungen am Prüfplatz abhängig waren. Die manuelle, visuelle Bewertung des Polierergebnisses wurde bisher vorteilhaftester Weise im Freien und bei strahlendem Sonnenschein verrichtet.

Ein häufig auftretender Oberflächendefekt, welcher in Verbindung mit der Oberflächenendbearbeitung verschiedener Bauteile entstehen kann, sind die so genannten Polierrosen. Wie zuvor erwähnt, betreffen die Polierrosen in diesem Kontext eine bestimmte Art von Oberflächendefekten, welche während dem Polieren oder einer anderen ähnlichen Oberflächenendbearbeitung entstanden sind, wie beispielsweise dem Reiben oder Schleifen.

Die Polierrosen können abhängig davon, unter welchen Bedingungen sie entstanden sind, mehrere verschiedene Formen annehmen.

Folglich zeigt sich eine typische Form von Polierrosen als so genanntes holografisches Bild. Unter einem holografischen Bild wird verstanden, dass sich das Bild oder Muster bei Betrachtung aus einer Richtung anscheinend unterhalb der Ebene der polierten Oberfläche befindet, wohingegen sich das Bild bei Betrachtung aus der entgegengesetzten Richtung anscheinend oberhalb der Ebene der polierten Oberfläche befindet.

Eine andere häufig auftretende Form von Polierrosen zeigt sich bei Betrachtung von oben als verschwommenes Poliermuster in der Oberfläche. Solch ein verschwommenes Poliermuster erscheint üblicherweise zusammen mit Polierrosen der zuvor erwähnten Art, d.h. holografischen Bildern.

Eine dritte Form, in welcher die Polierrosen auftreten, sind scharfe, dünne Kratzer, welche deutlich sichtbar sind, wenn der Betrachtungswinkel senkrecht zu den Kratzern ist. Diese Form von Polierrosen kann alleine oder zusammen mit den Polierrosen der oben erwähnten zwei Arten erscheinen.

Alle unterschiedlichen Formen von Polierrosen haben gemeinsam, dass sie während normalen Lichtzuständen praktisch nicht sichtbar sind, was die Erfassung erschwert.

Ein Grund für das Auftreten von Polierrosen ist das ungleichmäßige Anlegen von Druck, welches in unterschiedlichen Bewegungen entsteht, wenn eine sich drehende Poliertrommel oder ein Poliertuch mit einer Drehbewegung über die zu polierende Oberfläche bewegt wird. Auch das Schleifen, Reiben oder andere Formen einer drehenden oder schwingenden Endbearbeitung können Polierrosen verursachen.

Unbefriedigend oft werden die Polierrosen nicht entdeckt bis das endbearbeitete Fahrzeug dem hellen Sonnenlicht ausgesetzt wird und sind nur sichtbar, wenn die polierte Oberfläche aus einem bestimmten Winkel betrachtet wird. Das Problem ist für Fahrzeuge offensichtlicher, welche in dunklen Farbtönen lackiert wurden, als für hell lackierte Fahrzeuge, da die Polierrosen auf dunklen Oberflächen auffälliger sind als auf hellen Oberflächen. Da sich die Mehrheit der Positionen in beispielsweise einer Fertigungsstraße drinnen befinden, bei welchen eine Notwendigkeit zum Prüfen des Polierergebnisses auftritt, war es bisher schwierig das Vorkommen von Polierrosen zu bestimmen bevor das Fahrzeug vollständig zusammengebaut war und zur Okularen Prüfung ins Freie gefahren werden konnte. Folglich ist es sehr schwierig das Polierergebnis einzelner Blechbauteile vor der Montage kontinuierlich zu überprüfen.

Daher ist es offensichtlich, dass seit langem eine Notwendigkeit an einem reproduzierbaren, quantifizierbaren Messverfahren zur Bewertung des Vorkommens von Polierrosen oder anderen ähnlichen Oberflächendefekten der polierten oder auf andere Weise oberflächenendbearbeiteten Bauteilen besteht. Solch ein Messverfahren sollte zudem gegen die Lichtzustände unempfindlich sein, welche am Prüfplatz vorherrschen, und fähig sein Polierrosen von Oberflächendefekten anderer Arten zu unterscheiden, welche nicht aus der Oberflächenendbearbeitung stammen.

US-A-5 426 506 beschreibt eine Vorrichtung zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten. Bestimmte Bereiche, von welchen angenommen wird, dass sie frei von Oberflächendefekten der Oberfläche sind, sind in einer Verarbeitungseinheit abgebildet und der Durchschnitt derselben wird in derselben ermittelt. Dann werden die zu prüfenden Bereiche der Oberfläche abgebildet und ein Unterschiedsbild zum Durchschnittsbild wird in der Verarbeitungseinheit gebildet, welches die Oberflächendefekte zeigt. Die Bühne, welche die zu prüfende Oberfläche hält, kann verschoben und gedreht werden, um den Einfallswinkel des beleuchtenden Lichts zu verändern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten auf einer Testoberfläche bzw. Prüffläche mittels der optischen Erfassung mit der anschließenden Bildanalyse und Bildverarbeitung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden mindestens zwei Teilbilder mit mindestens einer Kamera während der Ausleuchtung einer Prüffläche mit Licht von einer Spot-Beleuchtung oder von einer Lichtquelle für paralleles Licht derart aufgenommen, dass sich der Lichteinfallswinkel in Bezug auf den Standort der aufnehmenden Kamera oder Kameras für unterschiedliche Teilbilder unterscheidet. Danach werden die aufgenommen Teilbilder in einer Zentraleinheit verarbeitet, wobei ein Differenzbild mittels des Berechnens der Differenz zwischen unterschiedlichen Teilbildern erzeugt wird. Dadurch ist die Intensität des hergestellten Differenzbildes zum Grad des Oberflächendefekts auf der Prüffläche proportional.

Folglich ist es beispielsweise durch das Fotografieren der Oberfläche mit einer Kamera (beispielsweise einer elektronischen CCD-Kamera) unter Ausleuchtung mit einer ersten und danach mit einer zweiten Lichtquelle und der anschließenden Bildverarbeitung der zwei erhaltenen Teilbilder in einem Bildanalysator, d.h. das Subtrahieren eines Teilbildes vom anderen, möglich, die Polierrosen von anderen Oberflächendefekten, welche nicht aus der Operation der Oberflächenbehandlung stammen, unter Verwendung des auf diese Weise erhaltenen Teilbildes zu trennen.

Der Grund dafür ist, dass das wechselnde Licht mit unterschiedlichen Einfallswinkeln ein optisches Ereignis verursacht, welches sich als die sichtbaren Polierrosen zeigt, welche anscheinend nach hinten und vorne verschoben sind, wenn sie abwechselnd durch die jeweilige Lichtquelle beleuchtet werden, wohingegen andere auftretende Defekte, welche beispielsweise vom Lack oder Blech stammen, anscheinend unbeweglich bleiben. Dieses Ereignis ermöglicht die Polierrosen von anderen Oberflächendefekten zu trennen, was natürlich von hoher Wichtigkeit ist, um den Grund für ein mögliches Qualitätsproblem ausfindig zu machen.

Beim Praktizieren der Erfindung kann die Messanordnung der Vorrichtung auf verschiedene Weisen variiert werden solange sich der Einfallswinkel beim Ausleuchten der Prüffläche für verschiedene Teilbilder in Bezug auf die aufnehmende Kamera oder die aufnehmenden Kameras unterscheidet.

Folglich kann die Messanordnung beispielsweise die Verwendung einer einzigen Lichtquelle aber von zwei Kameras oder die Verwendung von einer Lichtquelle und zwei Bildern von der gleichen Kamera aufweisen, welche mit der Kamera in zwei unterschiedlichen Positionen aufgenommen wurden.

Eine alternative Messanordnung ist eine mobile Lichtquelle, welche zwischen unterschiedlichen Positionen verschoben wird, um unterschiedliche Einfallswinkel für das Licht beim Aufnehmen von unterschiedlichen Teilbildern zu erhalten. In solchen Fällen ist die mobile Lichtquelle vorzugsweise mit einer einzelnen, stationären Kamera kombiniert, aber kann auch mit einer oder mehreren unterschiedlichen, stationären oder mobilen Kameras kombiniert sein.

Die Lichtquellen sind vorteilhafter Weise in Paaren oder Gruppen von mehr als zwei angeordnet und leuchten die Prüffläche seitlich in einem Winkel aus, welcher zwischen 0 und 90 Grad variieren kann. Durch das Verwenden mehrerer Lampengruppen kann die Prüffläche abwechselnd aus mehreren, verschiedenen Winkeln in horizontaler Richtung ausgeleuchtet werden, was ermöglicht, dass die Prüffläche aus mehreren, unterschiedlichen Richtungen ausgeleuchtet werden kann ohne gewendet oder gedreht zu werden.

Unter bestimmten Bedingungen kann es notwendig sein oder erwünscht werden die Prüffläche zwischen unterschiedlichen Teilbildern zu bewegen oder zu drehen. In solchen Fällen können beim Aufnehmen unterschiedlicher Teilbilder unterschiedliche Lichteinfallswinkel durch das Verschieben der Prüffläche anstelle des Verschiebens der Kamera oder Lichtquelle oder durch das Verwenden mehrerer Kameras oder Lichtquellen in unterschiedlichen Positionen erhalten werden. Die Verschiebung oder Drehung kann mittels irgendeiner zuvor bekannten Bewegungsvorrichtung erzielt werden.

Es wurde festgestellt, dass das Licht, welches von den Polierrosen reflektiert wird, polarisiert werden kann, was in solchen Fällen die Erfassung ermöglicht.

Beim Aufnehmen von Teilbildern wird/werden die Kamera oder Kameras vorteilhafter Weise direkt über der zu messenden Prüffläche positioniert und vorzugsweise auf die Polierrosen fokussiert, welche oft nicht die Ebene des Bildes in der Ebene der Prüffläche aufweisen.

Unabhängig davon, welche Messanordnung verwendet wird, können die Lichtquelle und die Kamera durch das Platzieren einer diffusen Oberfläche (beispielsweise ein weißes Papier) in der beabsichtigten Position der Prüffläche geeicht werden.

Unterschiedliche Linsensysteme, Polarisatoren und Farbfilter können verwendet werden, um die Polierrosen dazu zu bringen klarer auf den Teilbildern und dadurch auf dem endgültigen Differenzbild zu erscheinen. Die optische Filterung mit Farbfiltern kann beispielsweise verwendet werden, um den Rauschabstand der aufgenommenen Bilder zu verbessern.

Die Kamera oder Kameras ist/sind vorzugsweise (eine) elektronische Kameras) (beispielsweise eine CCD-Kamera) nach dem Stand der Technik. Eine Kamera, welche beim Praktizieren der Erfindung zu verwenden ist, kann mit zwei Öffnungen auf jeder Seite der optischen Achse versehen sein. Dies kann durch das Blockieren der Linsenfläche auf geeignete Weise erfolgen, damit nur die zwei Bilderfassungsöffnungen übrig bleiben, durch welche die zwei Bilder gleichzeitig aufgenommen werden können. Eine Kamera, welche auf diese Weise mit zwei Öffnungen zum Aufnehmen von Bildern ausgestattet wurde, erfordert nur die Verwendung einer Lichtquelle, was auch zutrifft, wenn zwei separate Kameras verwendet werden.

Die Intensität des Lichts der Lichtquellen und/oder die Belichtungszeit und Öffnung können angepasst oder gesteuert werden, um Bilder mit einer geeigneten Belichtung zu liefern. Durch das Verwenden von pulsierenden Lichtquellen und kurzen Belichtungszeiten kann der Einfluss von möglicherweise störendem Licht aus der Umgebung minimiert werden.

Durch das Verwenden sorgfältig angepasster Einstellungen, wie oben beschrieben wurde, können Differenzbilder mit einer ausreichend hohen Auflösung erhalten werden, um zu ermöglichen das Auftreten von möglichen Polierrosen zu erfassen.

Nach dem Erhalten eines Differenzbildes durch eine Bildverarbeitung, wie oben beschrieben wurde, berechnet der Bildanalysator eine Oberfläche A, welche im Wesentlichen der Größe der Polierrose oder Polierrosen entspricht, welche im Bildfenster erfasst wurde(n). Der gesamte defekte Bereich kann beispielsweise als die Summe aller Oberflächen bestimmt werden, für welche die gemessene Lichtintensität einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Auch können kompliziertere mathematische Formeln oder Gleichungen verwendet werden, um das Ausmaß der Oberflächendefekte zu berechnen.

Zudem ist der Bildanalysator zum Berechnen einer Intensitätsmessung der Polierrose oder Polierrosen Iev hergestellt, welche der Summe des Lichteffekts innerhalb des defekten Bereiches entspricht. Durch das Einfügen der Parameter A und Iev in eine aus Erfahrung entwickelte Formel, wird ein „Merkmal" erhalten. Die empirische Formel wurde durch das Anpassen von durch das Verfahren nach der Erfindung erhaltenen Messwerten an Merkmale erhalten, welche durch die herkömmliche manuelle, visuelle Bewertung erhalten wurden. Die Merkmale, welche auf diese Weise erhalten werden, haben sich erwiesen mit den Ergebnissen aus der manuellen, visuellen Bewertung sehr gut zu korrelieren.

Die Reflexionsschwankung, welche von der unterschiedlichen Eigenreflexion unterschiedlicher Farben abhängt, erfordert ein Kompensationsverfahren für verschiedene Farben, wenn vergleichbare Ergebnisse erhalten werden sollen.

Der Beobachtungswinkel der Kamera oder Kameras ist wesentlich, um die empirische Formel zu ermöglichen, um Merkmale zu liefern, welche mit der manuellen, visuellen Bewertung korrelieren. Der geeignete Beobachtungswinkel muss durch einen Versuch am Standort an jedem Prüfplatz erlangt werden.

Versuche haben gezeigt, dass es beispielsweise beim Messen auf polierten Oberflächen, welche mit Metalllacken lackiert wurden, einen maximal gestatteten Beobachtungswinkel gibt, wenn es möglich sein soll die Polierrosen mit der empirischen Formel zu identifizieren. Wenn der Beobachtungswinkel den zugelassenen Wert überschreitet, ist das Messergebnis stark beeinträchtigt, da so genannte Metallspäne auf die Differenzbilder projiziert werden.

Es gibt mehrere Verfahren zum Erhöhen der Auflösung und Definition der Teilbilder und dadurch auch der Klarheit der endgültigen Differenzbilder, welche zum Messen und Quantifizieren möglicher Polierrosen verwendet werden sollen.

Folglich kann durch die Bildverarbeitung in einem Bildanalysator nach dem Stand der Technik ein Hintergrundbild, d.h. ein Bild, welche mit der ausgeschalteten Lichtquelle aufgenommen wurde, von jedem Teilbild subtrahiert werden.

Mit dem Ziel das Erfassungsgrad der Oberflächendefekte vor der Erzeugung der Differenzbilder zu erhöhen, kann jedes Teilbild auch basierend auf einem Kalibrierbild für die vorherrschende Kombination der Kamera/Lichtquelle in Bezug auf die Verstärkung eingestellt oder auf andere Weise signalverarbeitet werden.

Auch Differenzbilder, welche durch die Subtraktion zwischen unterschiedlichen Teilbildern erhalten wurden, können auf verschiedene Weisen bildverarbeitet werden, um die Polierrosen weiter zu vergrößern. Durch die so genannte Korrelationstechnik können folglich Polierrosen, welche an geringfügig unterschiedlichen Koordinaten in unterschiedlichen Teilbildern erscheinen, verdeutlicht werden. Kleinere Defekte, wie beispielsweise „Flecken" und ähnliches, können mit Mittelwertfiltern entfernt werden.

Die/der oben erwähnte empirische Formel oder Algorithmus, welche/welcher zum Berechnen eines Merkmals verwendet wird, kann stattdessen aus einem Anpassungsneuronennetz oder anderen mathematischen Gleichungen gebildet werden.

Folglich liefern das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ein reproduzierbares Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten, wie beispielsweise Polierrosen, wobei das Verfahren zudem im Wesentlichen unempfindlich gegen Lichtzustände ist, welche zum Zeitpunkt der Messung vorherrschen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht; und

2 ein Differenzbild zeigt, welches durch das Verfahren nach der Erfindung erhalten wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der beiliegenden 1 wird eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung gezeigt, durch welche das Verfahren nach der Erfindung praktiziert werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Prüffläche 2 erst mit einem parallelen Licht von einer ersten Spot-Beleuchtungsquelle 3 zur gleichen Zeit ausgeleuchtet, zu welcher eine Kamera 4, vorzugsweise eine elektronische Kamera, ein erstes Bild der Prüffläche 2 aufnimmt, wonach die erste Spot-Beleuchtungsquelle 3 ausgeschaltet wird und eine zweite Spot-Beleuchtungsquelle 5, welche an die erste Spot-Beleuchtungsquelle 3 angrenzt und zu derselben parallel ist, die Prüffläche 2 zur gleichen Zeit ausleuchtet, zu welcher die Kamera 4 ein zweites Bild der Prüffläche 2 aufnimmt. Dadurch ist die Kamera 4 vorteilhafter Weise mit einer Bildmodifikationseinheit 6, welche Linsen, Filter, Polarisatoren oder andere Elemente aufweisen kann, nach dem Stand der Technik versehen, welche eine anschließende Bildverarbeitung ermöglichen kann.

Die ersten und zweiten Bilder werden zu einer Zentraleinheit 7 übertragen, welche mit Bildanalysefunktionen und Steuerfunktionen versehen ist, welche sowohl die Spot-Beleuchtungsquellen 3, 5 als auch die Kamera 4 steuern. In der Zentraleinheit 7 wird das zweite Bild vom ersten Bild durch die Bildverarbeitung subtrahiert, um ein Differenzbild zu liefern, in welchem Oberflächendefekte, wie beispielsweise Polierrosen, mit einer bestimmten Intensität erscheinen, welche dem Grad der Ernsthaftigkeit der Oberflächendefekte entspricht. Die Zentraleinheit 7 ist vorteilhafter Weise derart angeordnet, dass sie beim Berechnen eines erhaltenen Differenzbildes fähig ist, sowohl eine Bereichsmessung der Oberflächendefekte als auch eine Intensitätsmessung der Oberflächendefekte zu liefern, wie zuvor erwähnt wurde.

2 zeigt ein Beispiel eines Differenzbildes, welche durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung erhalten wurde. Das veranschaulichte Differenzbild sollte als Beispiel betrachtet werden und solch ein Differenzbild kann mit einer zuvor bekannten Technik auf viele Weisen visualisiert und veranschaulicht werden.

Die Einrichtung, welche die Vorrichtung gemäß der Erfindung bildet, sollte im Übrigen Fachleuten bekannt sein und jedes Bauteil selbst ist handelsüblich, ohne zu implizieren, dass der erfinderische Gedanke, welcher die Basis der vorliegenden Erfindung bildet, bekannt ist.

Die vorliegende Erfindung ist keineswegs darauf beschränkt gemäß den oben erwähnten Ausführungsformen oder dem, was in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt wird, durchgeführt zu werden, sondern kann innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche verändert werden.

Folglich ist/sind die verwendete/verwendeten Kamera oder Kameras nicht notwendigerweise einer elektronischen Art, wie beispielsweise eine Videokamera (CCD), aber es ist auch vorstellbar unterschiedliche Teilbilder unter Verwendung einer herkömmlichen Kamera und eines lichtempfindlichen Films zu fotografieren und danach diese Teilbilder in einen Bildanalysator zur separaten Bildverarbeitung einzuscannen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Messen und Quantifizieren von Oberflächendefekten auf einer Testoberfläche (2), wobei mindestens eine Lichtquelle (3, 5), mindestens eine Kamera (4) und mindestens eine Zentraleinheit (7), mit Bild-Analyse-Funktionen und Steuerungsfunktionen verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Teil-Bilder mit mindestens einer Kamera (4) aufgenommen werden, während die Testoberfläche (2) mit parallelem Licht oder Spot-Beleuchtung ausgeleuchtet wird, wobei der Einfallwinkel in Bezug auf die Testoberfläche (2) und/oder die Anordnung der Kamera (4) oder Kameras unterschiedlich ist, wenn verschiedene Teilbilder aufgenommen werden, wonach die aufgenommenen Teilbilder in mindestens einer Zentraleinheit (7) verarbeitet werden, wonach ein oder mehrere Differenzbilder aus den Teilbildern erzeugt werden und das Differenzbild oder die Differenzbilder benutzt werden, um das Ausmaß an Oberflächendefekten auf der Testoberfläche (2) zu bestimmen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testoberfläche (2), wenn ein erstes Teilbild aufgenommen wird, von einer Lichtquelle (3) ausgeleuchtet wird, die in einer ersten Stellung angeordnet wird, und dass die Testoberfläche (2), wenn ein zweites Teilbild aufgenommen wird, von einer Lichtquelle (5) ausgeleuchtet wird, die in einer zweiten Stellung angeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Teilbild der Testoberfläche (2) von einer Kamera (4) aufgenommen wird, die in einer ersten Stellung angeordnet ist, und dass ein zweites Teilbild der Testoberfläche von einer Kamera (4) aufgenommen wird, die in einer zweiten Stellung angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zentraleinheit (7) eine Messung des Bereiches der Oberflächendefekte und eine Messung der Stärke der Oberflächendefekte auf der Grundlage des Differenzbildes/der Differenzbilder liefert, und dass die Messungen benutzt werden, um die Oberflächendefekte der Testoberfläche (2) in Grade einzustufen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächendefekte auf der Testoberfläche (2) im Wesentlichen vom Polieren, Reiben oder Schleifen stammen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung der Testoberfläche (2) zwischen dem Aufnehmen von verschiedenen Teilbildern geändert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4) gleichzeitig sieben Teilbilder durch sieben verschiedene Öffnungen bzw. Bild-Erfassungs-Öffnungen aufnimmt, die in der Kamera (4) vorgesehen sind.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bild-Änderungs-Einheit (6), die optische Linsen, Filter, Polarisatoren oder andere Elemente aufweist, genutzt wird, wenn ein Teilbild aufgenommen wird, um eine nachfolgende Bildbearbeitung eines aufgenommenen Bildes/von aufgenommenen Bildern zu ermöglichen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zentraleinheit (7) vor einer nachfolgenden Einstufung der Oberflächendefekte der Testoberfläche (2) in Grade ein Differenzbild bildbearbeitet wird, um die Einstufung in Grade zu ermöglichen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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