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26.06.2017 | Werkstoffprüfung + Materialanalyse | Im Fokus | Online-Artikel

Hyperspektrale Oberflächenkontrolle

verfasst von: Dieter Beste

1:30 Min. Lesedauer
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Eine neue Kameratechnologie ermöglicht es, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Forscher machen diese Technik jetzt für die Oberflächen- und Schichtinspektion verfügbar.

Die automatische Sichtprüfung erobert in raschem Maße die industrielle Messtechnik und Qualitätskontrolle im Maschinenbau und in vielen anderen technischen Bereichen. Die Entwicklung wird vor allem durch immer leistungsstärkere Rechner und preiswert verfügbare Kamerakomponenten begünstigt, erklären die Springer-Autoren Jürgen Beyerer, Fernando Puente León, Christian Frese in ihrer Einleitung zu "Automatische Sichtprüfung".

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Bildaufnahmeverfahren

Dieses Kapitel behandelt verschiedene Verfahren zur Bildaufnahme in der automatischen Sichtprüfung. Dabei ist zu unterscheiden, welche Eigenschaften des untersuchten Objekts von Interesse sind (Abb. 7.1).


Derzeit verfügbare Kameratechnik, die ihre Fähigkeiten größtenteils am Sehen des menschlichen Auges ausrichtet, vermag jedoch lediglich drei spektrale Bänder – rot, grün, blau (RGB) – aufzuzeichnen und zu bewerten. Oft ist somit die klassische Sichtinspektion mit dem Auge für eine Vielzahl von Anwendungen immer noch die Methode der Wahl, trotz der ersichtlichen Nachteile, wie Subjektivität der Inspektionsergebnisse oder die Nichtautomatisierbarkeit.

Multispektral- und Hyperspektralbilder

Demgegenüber ermöglicht die Hyperspektrale Bildgebung (HSI), das zu detektierende Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Die Springer-Autoren beschreiben die Entstehung von Multispektral- und Hyperspektralbildern in "Automatische Sichtprüfung" auf Seite 12. Jeder Ortspunkt wird in dieser Technik nicht nur durch einen Farbwert, sondern durch bis zu 1000 spektrale Bänder wiedergegeben. Auf diese Weise lässt sich der Aufbau einer Materialprobe objektiv identifizieren und bewerten.

HSI-Messsystem

Am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) Dresden haben Wissenschaftler und Ingenieure jetzt eine integrierte HSI-Lösung entwickelt, die nach Institutsangaben das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für Anwendungen im Bereich der Oberflächen- und Schichtinspektion verfügbar macht. Auf der Messe Laser World of Photonics in München ist ihr Messsystem imanto® noch bis zum 29. Juni zu sehen.


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