Multi-Kamerasysteme

Kamerasensoren optimal aufeinander abgestimmt

Für eine 100%-Kontrolle von Bauteilen unter hohem Automatisierungsgrad reicht ein einziger Sensor in der Regel nicht aus, denn die Fehlertoleranzen sind je nach Bauteil unterschiedlich. Zudem sollen viele unterschiedliche Bauteiltypen geprüft werden – bei gleichzeitig geringem Rüstaufwand für die Prüftechnik. Fraunhofer IPM entwickelt optische Inspektionssysteme, die mit mehreren Kameras gleichzeitig arbeiten. Ziel ist es stets, die einzelnen Kamerasysteme mit Blick auf die zu lösende Aufgabe optimal aufeinander abzustimmen.

Mehr als die Summe der Teile

Bei der Bauteilprüfung zeigt sich das Gesamtbild eines Bauteils erst durch das Zusammenführen der unterschiedlichen Bildaufnahmen. Ob es sich um ein Gut- oder Schlecht-Teil handelt, lässt sich daher erst nach kombinierter Betrachtung und Auswertung aller Aufnahmen entscheiden.

Beispielsweise lässt sich dieselbe Stelle auf einem Bauteil unter unterschiedlichen Winkeln betrachten. Die Prüfergebnisse auf dem Einzelbild werden entsprechend gewichtet. Geometrische Abweichungen werden in der Regel aus mindestens zwei kombinierten Aufnahmen vermessen. Die Entscheidung wird schließlich über problemangepasste Voting-Verfahren getroffen. Hierfür setzt Fraunhofer IPM vorrangig auf Methoden des maschinellen Lernens.

Wir sind in der Lage, Kamerasysteme mit unterschiedlichen Sensoren aufzubauen und deren Informationen zu verknüpfen. Beispielsweise kombinieren wir unterschiedliche Bildgebungstechniken wie Fluoreszenz oder gerichtete und diffuse Beleuchtung. Zudem nutzen wir die Verknüpfung von Lichtfeldmessungen mit konventionellen Aufnahmen zur Erhöhung der erreichbaren Schärfentiefe.

Exakter Vergleich – in Echtzeit

Wesentlicher Bestandteil jeder Auswertung ist die zeitliche und räumliche Synchronisierung der Bilder. Fraunhofer IPM hat hierfür entsprechende Kalibrierroutinen entwickelt. Dabei werden die intrinsischen und extrinsischen Parameter jeder Kamera exakt ermittelt, da nur so eine Vergleichbarkeit der verschiedenen Aufnahmen gewährleistet ist. Die anfallenden Daten werden dabei stets in Echtzeit kombiniert und ausgewertet. Hierzu setzen wir laufzeitkritische Algorithmen hardwarenah um.

Nutzerfreundliches Handling inklusive

Der Status der Produktion bleibt trotz der Bilderflut jederzeit problemlos im Überblick. Wir entwickeln dafür kundenspezifisch angepasste, hierarchische Benutzeroberflächen. Auf oberster Ebene erscheinen die wesentlichen Prüfentscheidungen auf einen Blick. Über einfache Menüs können Roh-Bilder und die einzelnen Auswertungsschritte eingesehen und – wo nötig – die Prüfschärfe nachjustiert werden.