AT516207B1 - Verfahren zur Detektion von Erhöhungen auf spiegelnden Oberflächen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einer glatten spiegelnden Oberfläche (11). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, a) dass Licht (L1) zumindest einer Lichtquelle (3) in einem flachen Einfallswinkel von insbesondere weniger als 20° auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) der Oberfläche (11) eingestrahlt wird, b) dass das Licht (L1), wenn auf der Oberfläche (11) Erhöhungen (13) vorhanden sind, an diesen diffus gestreut wird, andernfalls das Licht (L1) von der Oberfläche (11) in einem den Einfallswinkel entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts (14) mittels einer für das eingestrahlte Licht (L1) insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation sensitiven Bildaufnahmeeinheit (2) erstellt wird, d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigender Intensität als Abbilder von Bereichen der Oberfläche (11) oder des Oberflächenabschnitts (14) angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen (13) befinden, und e) dass der zu unterscheidende Gegenstand im Bereich des Oberflächenabschnittes (14) zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn geführt wird, wobei das Licht (L1) in einer Lichtebene tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes (14) auf den Oberflächenabschnitt (14) eingestrahlt wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen auf einer glatten, spiegelnden Oberfläche. Weiters betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen auf einer glatten, spiegelnden Oberfläche.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen kleine oberflächliche Erhöhungen und Vertiefungen bei spiegelnden Oberflächen detektierbar sind und mittels denen Oberflächen auf ihre Glattheit hin überprüft werden können.

[0003] Aus DE19511534 AI ist ein Verfahren zur Detektion und Klassifikation dreidimensionaler Oberflächenfehler zur Inspektion eines bewegten Prüflings bekannt wobei der Prüfling aus vielen verschiedenen Richtungen mit Licht unterschiedlicher Farbe bestrahlt wird. Das reflektive Licht wird von einer farbintensiven Kamera erfasst. Aus US20020122174 ist eine Vorrichtung zur Inspektion von defekt einer glattgespiegelten Oberfläche bekannt wobei verschiedenartiges Licht auf einen kleinen Oberflächenbereich eingestrahlt wird. Aus DE10346481 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung und Rekonstruktion von Oberflächenprofilen besondere zur Inspektion industrieller Oberflächen bekannt wobei die zu untersuchende Oberfläche aus verschiedenen Richtungen mit verschiedenfarbigem Licht beleuchtet wird und ein Bild der Oberfläche unter steilem Winkel aufgenommen und ausgewertet wird.

[0004] Ein Beispiel für derartige Systeme ist eine Kamera mit konfokaler Beleuchtung, die nach dem Hellfeldprinzip aufnimmt. Die glatte Oberfläche reflektiert das konfokal eingestrahlte Licht in die Kamera, Unebenheiten streuen das Licht und stellen sich im Kamerabild daher als dunkle Flecken dar. Im Kamerabild kann aber nicht unterschieden werden, ob es sich bei der so erkannten Unebenheit um eine Erhöhung oder eine Vertiefung handelt.

[0005] Derartige kleine Erhöhungen sind für unterschiedliche Anwendungszwecke durchaus schädlich oder hinderlich, wobei sie insbesondere die Detektion von Vertiefungen bzw. Poren auf einer spiegelnden Oberfläche beeinträchtigen können. Sofern, wie aus dem Stand der Technik bekannt, Oberflächenunebenheiten unspezifisch detektiert werden, d.h. dass nach der Prüfung zwar bekannt ist, dass eine oberflächige Unebenheit besteht, jedoch unbekannt ist, ob diese oberfiächige Unebenheit eine Erhöhung oder eine Vertiefung darstellt, können mitunter sehr schädliche Vertiefungen von normalerweise unschädlichen, beispielsweise durch Schmutzpartikel verursachten oberflächigen Erhöhungen nicht wirksam unterschieden werden. Dies führt letztlich dazu, dass auf einer glatten spiegelnden Oberfläche sehr viel mehr Unregelmäßigkeiten detektiert werden, als tatsächlich Oberflächenfehler vorhanden sind. Insbesondere bei sehr großen spiegelnden Oberflächen ist es bei der Herstellung auch nicht möglich, einen entsprechend großen Reinraum zu bauen und das Vorhandensein von oberflächigen Erhöhungen in Form von Schmutzpartikein entsprechend zu minimieren.

[0006] Aus diesem Grund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die - normalerweise unschädlichen - Erhöhungen auf Oberflächenbereichen zu detektieren. Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmaien des Patentanspruches 1.

[0007] Erfindungsgemäß ist bei einem eingangs erwähnten Verfahren vorgesehen, a) dass Licht zumindest einer Lichtquelle in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt der Oberfläche eingestrahlt wird, b) dass das Licht, wenn auf der Oberfläche Erhöhungen vorhanden sind, an diesen diffus gestreut wird, andernfaiis das Licht von der Oberfiäche in einem den Einfaiiswin-kel entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts mittels einer für das eingestrahlte Licht, insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation, sensitiven Bildaufnahmeeinheit erstellt wird, und d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigenden Intensität als Abbilder von Bereichen angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen befinden.

[0008] Um eine besonders flache Einstrahlung des Lichts zu erreichen, ist vorgesehen, dass der zu unterscheidende Gegenstand im Bereich des Oberflächenabschnittes zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn geführt wird und das Licht in einer Lichtebene tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes auf den Oberflächenabschnitt eingestrahlt wird.

[0009] Um auch bei einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Lichtquellen, die anderen Zwecken, wie insbesondere anderen Oberflächeninspektionsverfahren, dienen, oberflächige Erhöhungen wirksam detektieren zu können, kann vorgesehen sein, - dass weiteres Licht zumindest einerweiteren Lichtquelle auf den Oberflächenabschnitt eingestrahlt wird, - dass das Licht der Lichtquelle und das weitere Licht der weiteren Lichtquelle, insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, jeweils unterschiedlich gewählt werden, wobei die Bildaufnahmeeinheit zwischen dem Licht und dem oder jedem weiteren Licht unterscheidet und mittels der Blldaufnahmeeinheit für das Licht und das oder jedes weitere Licht separat, insbesondere in einem Bildkanal für das Licht und in davon unterschiedlichen weiteren Bildkanälen für jeweils ein weiteres Licht, Abbilder des Oberflächenabschnitts erstellt werden, - dass in dem zumindest einen, der weiteren Lichtquelle zugeordneten Bildkanal nach Unregelmäßigkeiten gesucht wird, und - dass aufgefundene Strukturen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht der Lichtquelle aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen angesehen werden.

[0010] Mit diesen Vorgehen ist es ebenfalls möglich, einzelne erkannte Strukturen als Erhöhungen zu detektieren.

[0011] Um in Kombination mit einem bekannten Verfahren, das unspezifisch Erhöhungen und Vertiefungen detektiert, die Erhöhungen von den Vertiefungen separieren zu können, kann vorgesehen sein, dass mit der zumindest einen weiteren Lichtquelle weiteres Licht auf die Oberfläche eingestrahlt wird und mittels der Bildaufnahmeeinheit ein Bild für das weitere Licht erstellt wird, wobei mittels der den weiteren Licht zugeordnete Bildkanälen des von der Bildaufnahmeeinheit erstellten Bilds das Vorhandensein von Erhöhungen und Vertiefungen unspezifisch detektiert wird, und - dass aufgefundene Erhöhungen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht der Lichtquelle aufgefunden wird, als Erhöhungen, andernfalls als Vertiefungen erkannt werden. Zum selben Zweck kann vorgesehen sein, dass in allen Bildkanälen ermittelt wird, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle, und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Auto- o-der Antikorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, vorliegen und abhängig von diesen ermittelten Werten erkannt wird, ob eine Erhöhung oder eine Vertiefung vorliegt.

[0012] Weiters kann vorgesehen sein, dass in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten gesucht wird und eine solche Unebenheit angenommen wird, wenn a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten Unterschiedlicherweiterer Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Autokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, aufgefunden werden, wobei für solche Oberflächenbereiche untersucht wird, ob Licht der Lichtquelle mit einer den Schwellenwert übersteigenden Intensität aufgefunden wurde und - in diesem Fall der betreffende Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung der Oberfläche erkannt wird und - andernfalls als Bereich einer lokalen Vertiefung der Oberfläche erkannt wird.

[0013] Hierbei besteht der maßgebliche Vorteil, dass Unebenheiten vorteilhaft erkannt werden können.

[0014] Zur Detektion eines sich an einer Bildaufnahmeeinheit vorbei bewegenden ausgehenden Gegenstandes kann vorgesehen sein, dass der die spiegelnde Oberfläche tragende Gegenstand gegenüber der Lichtquelle und der Bildaufnahmeeinheit, gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle oder den weiteren Lichtquellen, relativ bewegt wird, wobei die Bildaufnahmeeinheit eine Vielzahl von Abbildern erstellt und aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendes Gesamtabbild erstellt wird und Erhöhungen und Vertiefungen, im Gesamtabbild gesucht und gegebenenfalls markiert werden.

[0015] Eine besonders vorteilhafte Auswahl der Lichtquellen, die mit einer Vielzahl bekannter und aus dem Stand der Technik verfügbarer Bildaufnahmeeinheiten kompatibel ist, sieht vor, dass - die weiteren Lichtquellen Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge oder mit unterschiedlichen Spektren abstrahlen vorzugsweise derart, dass je eine der Lichtquellen rotes, je eine grünes und je eine blaues Licht abgibt, wobei die Lichtquelle vorzugsweise grünes Licht und die beiden weiteren Lichtquellen je rotes oder blaues weiteres Licht abgeben, und/oder - dass die Lichtquelle und/oder die Lichtquellen jeweils Licht mit voneinander unterscheidbarem Intensitätsverlauf, insbesondere mit periodischen Intensitätsverlauf mit unterschiedlicher Frequenz und/oder Phasenverschiebung, abstrahlen.

[0016] Eine Vorgehensweise, die zu einer besonders homogenen und starken Beleuchtung führt, sieht vor, dass die Lichtquelle zwei Teillichtquellen umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf den Oberflächenabschnitt einstrahlen, -wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragenden Gegenstands vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragenden Gegenstands hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt.

[0017] Erfindungsgemäß ist bei einer eingangs erwähnten Anordnung vorgesehen, dass a) zumindest eine Lichtquelle, die in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt der Oberfläche gerichtet ist, b) eine Bildaufnahmeeinheit, die für das eingestrahlte Licht, insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation sensitiv ist und zur Erstellung eines Abbilds auf den Oberflächenabschnitt der Oberfläche ausgerichtet ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit in einem Aufnahmewinkel auf den Oberflächenabschnitt ausgerichtet ist, der größer ist als der Einfallswinkel, insbesondere ein rechter Winkel ist, und c) eine Detektoreinheit, die das Abbild der Oberfläche auf Bereiche untersucht, deren Intensität einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt und diese als Erhöhungen markiert.

[0018] Zum Erreichen einer besonders flachen Einstrahlung des Lichts ist vorgesehen, dass die

Transporteinheit zum Transport des Gegenstandes im Bereich des beleuchteten und abgebildeten Oberflächenabschnittes zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn ausgebildet ist und die Lichtquelle das Licht tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes auf den Oberflächenabschnitt einstrahlt.

[0019] Um auch bei einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Lichtquellen oberflächige Erhöhungen wirksam detektieren zu können, kann vorgesehen sein, dass zumindest eine weitere Lichtquelle zur Abgabe von weiteren Licht, die auf den Oberflächenabschnitt ausgerichtet ist, wobei das Licht der Lichtquelle und das weitere Licht der weiteren Lichtquelle insbesondere hinsichtlich ihrer Polarisation und/oder Frequenz unterschiedlich gewählt sind, dass die Bildaufnahmeeinheit für das Licht der Lichtquelle und das oder jedes weitere Licht der oder jeder weiteren Lichtquelle separat, insbesondere in unterschiedlichen Bildkanälen für jeweils eine Lichtquelle oder weitere Lichtquelle, Abbilder des Oberflächenabschnitts der Oberfläche zur Verfügung stellt, und dass die Detektoreinheit in dem zumindest einen der weiteren Lichtquelle zugeordneten Bildkanal nach vorgegebenen Strukturen sucht und die aufgefundenen Strukturen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht der Lichtquelle aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen erkennt.

[0020] Mit diesen Vorgehen ist es ebenfalls möglich, einzelne erkannte Strukturen als Erhöhungen zu detektieren.

[0021] Um in Kombination mit einem bekannten Verfahren, das unspezifisch Erhöhungen und Vertiefungen detektiert, die Erhöhungen von den Vertiefungen separieren zu können, kann vorgesehen sein, dass die Detektoreinheit aus dem zumindest einerweiteren Lichtquelle zugeordneten Bildkanal, insbesondere aus zwei jeweils einer weiteren Lichtquelle zugeordneten Bildkanälen, das Vorhandensein von Erhöhungen und Vertiefungen unspezifisch detektiert, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht der Lichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Bereich vorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung markiert, und andernfalls diesen Oberflächen bereich als Bereich einer lokalen Vertiefung markiert.

[0022] Weiters kann vorgesehen sein, dass durch zwei weitere Lichtquellen mit, insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, unterscheidbarem Licht, die aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Richtungen auf den Oberflächenabschnitt ausgerichtet sind, wobei die Bildaufnahmeeinheit ein Abbild mit zwei weiteren Bildkanälen erstellt, die jeweils die Intensität des Lichts der beiden weiteren Lichtquellen angeben, dass die Detektoreinheit in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten sucht und eine solche Unebenheit annimmt, wenn sie a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten Unterschiedlicherweiterer Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Autokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätsswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, auffindet, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht der Lichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Oberflächen bereich vorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung markiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung markiert.

[0023] Hierbei besteht der maßgebliche Vorteil, dass Unebenheiten vorteilhaft erkannt werden können.

[0024] Zur Detektion eines sich an einer Bildaufnahmeeinheit vorbei bewegenden ausgehenden Gegenstandes kann vorgesehen sein, dass eine Transporteinheit zum Transport des die spiegelnde Oberfläche tragenden Gegenstand relativ zur Lichtquelle und der Bildaufnahmeeinheit, gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle oder den weiteren Lichtquellen, vorgesehen ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit eine Vielzahl von Abbildern erstellt und die Detektoreinheit aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendes Gesamtabbild erstellt und die Detektoreinheit Erhöhungen und Vertiefungen, im Gesamtabbild sucht.

[0025] Eine besonders vorteilhafte Auswahl der Lichtquellen, die mit einer Vielzahl bekannter und aus dem Stand der Technik verfügbarer Bildaufnahmeeinheiten kompatibel ist, sieht vor, dass durch zwei weitere Lichtquellen mit unterscheidbarem Licht, wobei je eine der drei Lichtquellen rotes, je ein grünes und je ein blaues Licht abgeben, und wobei die Lichtquelle vorzugsweise grünes Licht und je eine der weiteren Lichtquellen rotes je ein Licht und die andere blaues Licht abgibt.

[0026] Eine Anordnung, die eine besonders homogene Beleuchtung erlaubt, sieht vor, dass die Lichtquelle zwei Teillichtquellen umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf den Oberflächenabschnitt ausgerichtet sind, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragenden Gegenstands vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragenden Gegenstands hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt.

[0027] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der folgenden Zeichnungsfiguren näher beschrieben.

[0028] In Fig. 1 ist eine Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ausschließlich Erhöhungen der spiegelnden Oberfläche detektiert werden.

[0029] Fig. 2 zeigt eine Oberfläche mit einer Erhöhung und einer Vertiefung.

[0030] In Fig. 3 ist eine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit der Erhöhungen und Vertiefungen separat detektiert werden.

[0031] Fig. 4 zeigt das mit der in Fig. 3 dargestellten Anordnung erstellte Bild. In Fig. 4 ist eine Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der die Oberfläche tragende Gegenstand relativ zur Bildaufnahmeeinheit transportiert wird.

[0032] Fig. 6 zeigt das mit in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform erstellte Bild.

[0033] Fig. 7 zeigt eine alternative Anordnung, bei der der die Oberfläche tragenden Ge genstand entlang einer gekrümmten Bahn transportiert wird.

[0034] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Gegenstand 1, der eine spiegelnde Oberfläche 11 trägt, im Aufnahmebereich 21 einer Bildaufnahmeeinheit 2 angeordnet. Ein Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1 wird von der Bildaufnahmeeinheit 2 abgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Bildaufnahmeeinheit 2 einen Flächensensor, der lediglich Bilder B mit einem einzigen Bildkanal erstellt. Die Bildaufnahmeeinheit 2 ist normal zur Oberfläche 11 ausgerichtet.

[0035] Darüber hinaus weist die Anordnung auch eine Lichtquelle 3 auf, die Licht Li in einem vorgegebenen Einfallwinkel α auf den Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1 einstrahlt. Der Einfallwinkel α der Lichtquelle 3 zu der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 sollte möglichst flach ausgebildet sein. Dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Einfallswinkel α von etwa 11° verwendet, wobei auch mit Einfallswinkeln von weniger als 20° prinzipiell gute Ergebnisse erzielt werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von der Lichtquelle 3 Licht Li mit grüner Lichtfarbe abgestrahlt. Dies ist jedoch für die konkrete Verwendung der Erfindung keinesfalls zwingend.

Sofern die Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 perfekt spiegelnd ausgebildet ist, entspricht der Einfallswinkel α des eintreffenden Lichtes Li der Lichtquelle 3 dem Ausfallswinkel a'. Wird das Licht Li von der Oberfläche perfekt gespiegelt, so tritt, wenn der Raum, in dem sich die gesamte Anordnung befindet, keine weitere relevante Lichtquelle enthält, im von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten Bild keine Intensität auf, das erstellte Bild ist im vorliegenden Bildkanal somit vollkommen dunkel. Sind jedoch auf der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 Erhöhungen 13 (Fig. 2) vorhanden, so wird das von der Lichtquelle 3 abgegebene Licht Li diffus, d.h. mit annähernd derselben Intensität in alle Raumrichtungen reflektiert, sodass auch, wie an der Erhöhung 13 dargestellt, Licht zur Bildaufnahmeeinheit 2 hin reflektiert wird, wodurch der betreffende Punkt 12 auf der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 in dem von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten Bild B sichtbar wird.

[0036] Damit dieser Effekt erzielt wird, ist die Bildaufnahmeeinheit 2, die das betreffende Abbild der Oberfläche 11 erstellt, z.B. hinsichtlich Frequenz und Polarisation für das Licht Li der Lichtquelle 3 sensitiv. So kann anhand des von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten Abbildes der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 festgestellt werden, in welchem Bereich sich oberflächige Erhöhungen 13 befinden. Bildbereiche des Abbildes der Oberfläche 11 mit einer Intensität, die einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, werden als Bereiche angesehen, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen 13 befinden.

[0037] Wird das Licht Li in einem zur Ausrichtung der Oberfläche 14 parallelen bzw. in geringen Winkel dazu eingestrahlt, so wird das eintreffende Licht Li über Vertiefungen 12 hinweggehen und keine Interaktion mit den Vertiefungen 12 haben, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Licht Li der Lichtquelle 3 geht über die Vertiefung 12 auf der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 hinweg. Befindet sich auf der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 jedoch eine Erhöhung 13, so wird das Licht Li entsprechend an der Oberfläche 11 diffus reflektiert. Es können somit auf diese Art wirksam Erhöhungen detektiert werden, wobei Vertiefungen 12 nicht erkannt werden.

[0038] In Fig. 3 ist eine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit der Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12 separat detektiert werden. In Fig. 3 sind ein Gegenstand 1 mit einer spiegelnden Oberfläche 11 sowie eine Bildaufnahmeeinheit 2 dargestellt, die auf einen Teil der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 gerichtet ist. Weiters weist die in Fig. 3 dargestellte Anordnung eine erste Lichtquelle 3 auf, die Licht Li in einem flachen Winkel von weniger als 20° auf einen von der Bildaufnahmeeinheit 2 aufgenommenen Bereich der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 wirft. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem von der Lichtquelle 3 abgegebenen Licht Li um grünes Licht. Die Auswahl sowohl der Farbe als auch der Polarisation des von der Lichtquelle 3 abgegebenen Lichtes ist jedoch für das grundsätzliche Funktionieren der Erfindung nicht notwendig.

[0039] Weiters sind in Fig. 3 zwei weitere Lichtquellen 4, 5 dargestellt, wobei die erste weitere Lichtquelle 4 in einem Winkel von etwa 45° - 80° zu der Oberfläche rotes Licht auf den von der Bildaufnahmeeinheit 2 abgebildeten Bereich der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 wirft. Die Lichtquelle 4 ist dabei so angeordnet, dass das von der Oberfläche des Gegenstandes 1 reflektierte weitere Licht L2 so reflektiert wird, dass es nicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 bzw. den darin befindlichen Sensor abgebildet wird. Ebenso ist eine zweite weitere Lichtquelle 5 dargestellt, die weiteres Licht L3 auf den von der Bildaufnahmeeinheit 2 aufgenommenen Abschnitt der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 wirft. Der Einstrahlwinkel der zweiten weiteren Lichtquelle 5 entspricht dabei üblicherweise, aber nicht notwendigerweise dem Einstrahlwinkel der ersten weiteren Lichtquelle 4. Wie auch die erste weitere Lichtquelle 4 ist die zweite weitere Lichtquelle 5 derart angeordnet, dass das von der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 reflektierte zweite weitere Licht L3 derart reflektiert wird, dass es nicht von der Bildaufnahmeeinheit 2 erfasst wird. Die beiden Lichtquellen 4 und 5 liegen einander vorteilhafterweise gegenüber.

[0040] Es ergibt sich daher, dass der in Fig. 3 dargesteiiten Aufnahmeeinheit 2 ohne weitere reievante Lichtqueiie ein vöiiig schwarzes Biid ersteiit wird, wenn die Oberfiäche 11 des Gegenstandes 1 voiikommen giatt ist.

[0041] Das von der Aufnahmeeinheit 2 ersteiite Biid umfasst einen Biidkanai für das Licht Li der Lichtqueiie 3 sowie je einen weiteren Lichtkanai für jedes Licht L2, L3 der beiden weiteren Licht-queiien 4, 5. Die Lichtqueiien unterscheiden sich übiicherweise durch die Frequenz bzw. Wei-ieniänge des verwendeten Lichts, z.B. Rot, Grün, Biau oder auch infrarot, oder durch ein anderes Unterscheidungsmerkmai für das Sensoren sensitiv sein können, wie z.B. Poiarisation. Eine weitere erfindungsgemäße Variante besteht in der Verwendung von nur einer Art von Licht, beispieisweise weißes Licht, und in einem zeitiichen Versatz zwischen den Aufnahmen, bei-spieisweise dadurch, dass die verschiedenen Lichtqueiien mit unterschiediicher Frequenz und/oder vorgegebener Phasenverschiebung biitzen.

[0042] in Fig. 4 ist einerseits ein Teii der Oberfiäche 11 des Gegenstandes 1 einerseits sowie der intensitätsveriauf des auf die Biidaufnahmeeinheit reflektierten Lichtes Li bzw. weiteren Lichts L2, L3 andererseits dargesteiit. Wie in Fig. 4 zu erkennen, steigt die intensität des reflektierten ersten Lichtes im Bereich der Erhöhung 13 an. Die intensität des ersten weiteren Lichtes L2, L3 steigt in den Bereichen an, in denen das erste weitere Licht L2 von den beiden nach iinks offenen Fianken 12b der Pore 12 und 13a der Erhöhung 13 auf die Biidaufnahmeeinheit 2 reflektiert wird. Die intensität des zweiten weiteren Lichtes L3 steigt in dem Bereich an, in denen das weitere zweite Licht L3 von der Fianke 12a der Pore 12 bzw. der Fianke 13b der Pore 12 reflektiert wird. Aufgrund des Auftretens zweier benachbarter intensitätserhöhungen in den beiden weiteren Lichtkanäien, beispieisweise im Biid im Bereich der beiden Fianken 12a, 12b der Pore 12 bzw. im Bereich der beiden Fianken 13a, 13b der Erhöhung 13 kann darauf ge-schiossen werden, dass sich in den jeweiiigen Bereichen jeweiis entweder eine Erhöhung oder eine Vertiefung befindet. Steht nun grundsätziich die information zur Verfügung, dass im Bereich einer mögiichen Erhöhung 13 auch Licht Li der Lichtqueiie 3 detektiert wird, kann in diesem Bereich mit reiativ großer Sicherheit festgesteiit werden, dass eine solche Erhöhung tat-sächiich voriiegt. Fehit eine entsprechend hohe Intensität des Lichts Li, wie beispielsweise im Bereich der Pore 12, und können trotzdem benachbarte Intensitätsspitzen im Licht L2, L3 der beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 aufgefunden werden, so kann davon ausgegangen werden, dass eine Pore 12 oder allgemein eine Vertiefung der Oberfläche 11 vorliegt.

[0043] Eine mögliche Art der unspezifischen Erkennung von Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12 ist beispielweise im österreichischen Patent AT 509.607 beschrieben. Im Wesentlichen wird bei diesem Verfahren in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten gesucht.

Da in der vorliegenden Erfindung auch die Lichtquelle 3 vorliegt, kann das Verfahren entsprechend erweitert werden. Es wird demnach in allen Bildkanälen ermittelt, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Summen, Produkte, Differenzen oder Quotienten zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Auto- 0-der Antikorrelationen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle aus Pi-xeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, vorliegen. Bei einem Überschreiten oder Unterschreiten dieser ermittelten Werte liegt eine Erhöhung oder eine Vertiefung vor.

[0044] Mögliche Varianten zur Detektion bzw. Unterscheidung von Erhöhungen und Vertiefungen sind in Folgenden dargestellt. Zum einfacheren Verständnis bei Anordnungen, bei denen der Gegenstand gegenüber der Aufnahmeeinheit 2 bewegt wird (Fig. 5), wird die Position der Lichtquellen anhand der Fortbewegungsrichtung R des zu untersuchenden Gegenstands näher spezifiziert. Die erste weitere Lichtquelle 3a, die das erste weitere Licht L2 abgibt, liegt in Fortbewegungsrichtung R hinter, die zweite weitere Lichtquelle 3b, die das zweite weitere Licht L3 abgibt, in Fortbewegungsrichtung R vor der Biidaufnahmeeinheit 2.

[0045] Ausgehend von einer Aufnahme kann vom Vorhandensein einer Erhöhung unter den foigenden Voraussetzungen ausgegangen werden: • die durchschnittiiche intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder • das Produkt oder die Summe der intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit und der intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten ersten weiteren Lichts L2 an der - in Fortbewegungsrichtung gesehen - hinteren Fianke der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder • das Produkt oder die Summe der intensität von des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit und der intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten zweiten weiteren Lichts L3 an der - in Fortbewegungsrichtung R gesehen - vorderen Fianke der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

[0046] Diese Bedingungen können auch miteinander kombiniert werden, zB durch einen Entscheidungsbaum oder durch eine, eventueii gewichtete, Summe von einigen oder aiien drei der oben genannten Bedingungen überprüft werden. Eine Erhöhung kann dann ais voriiegend angesehen werden, wenn diese Summe einen Schweiiwert überschreitet oder zumindest eine vorab angegebene Anzahi von Bedingungen erfüiit ist.

[0047] Ausgehend von einer Aufnahme kann vom Vorhandensein einer Vertiefung unter den foigenden Voraussetzungen ausgegangen werden, die durchschnittiiche Intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit einen Grenzwert unterschreitet und/oder • der Quotient oder die Differenz der intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 refiektierten ersten weiteren Lichts L2 an der vorderen Flanke (in Fortbewegungsrichtung R) und der intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 reflektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder • der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 reflektierten zweiten weiteren Lichts L3 an der hinteren Flanke (in Fortbewegungsrichtung R) und der Intensität des auf die Biidaufnahmeeinheit 2 reflektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

[0048] Diese Bedingungen können auch miteinander kombiniert werden, zB durch einen Entscheidungsbaum oder durch eine, eventuell gewichtete, Summe von einigen oder allen drei der oben genannten Bedingungen überprüft werden. Eine Vertiefung kann dann als vorliegend angesehen werden, wenn diese Summe einen Schwellwert überschreitet oder zumindest eine vorab angegebene Anzahl von Bedingungen erfüllt ist.

[0049] Eine weitere Ausführungsform liegt vor, wenn die vier Bedingungen aus Patent AT 509.607 dahingehend abgeändert werden, dass die verwendeten Rot- und Blau-Werte nicht nur mit dem Rot- bzw. Blau-Wert der Umgebung normiert werden sondern auch mit dem Grün-Wert der Umgebung.

[0050] Die vorstehend gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind prinzipiell auch verwendbar, ohne dass eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand 1 und der Biidaufnahmeeinheit 2 stattfinden muss. In Fig. 5 ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der betreffende mit der spiegelnden Oberfläche 11 versehene Gegenstand 1 in einer vorgegebenen Fortbewegungsrichtung R bewegt wird.

[0051] Es sind zwei Lichtquellen 3a, 3b vorgesehen, die in einem flachen Winkel von weniger als 20° Licht Li auf den von der Biidaufnahmeeinheit 2 abgebildeten Bereich der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 abstrahlen. Im vorliegenden Fall liegt die erste der beiden Lichtquellen 3a in Fortbewegungsrichtung R hinter, die zweite der beiden Lichtqueiien 3b in Fortbewegungsrichtung R vor der Biidaufnahmeeinheit 2. Die Verwendung von zwei Lichtqueiien 3a, 3b statt einer einzigen Lichtqueiie 3 ist auch bei den in den Fig. 1, 3 dargesteiiten Ausführungsformen der Erfindung seibstverständiich mögiich und bringt den Vorteii mit sich, dass einzeine Erhöhungen 13 mitunter andere hinter ihnen iiegende Erhöhungen 13 nicht verschatten, da diese von Licht aus derjeweiis anderen Richtung beieuchtet werden.

[0052] Bei der in Fig. 5 dargesteiiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Transporteinheit 5 und ais Biidaufnahmeeinheit 2 ein Zeiiensensor vorgesehen, die mehrere Vorteiie haben: • Auch bei stark ausgedehnten spiegeinden Gegenständen 1 oder Oberfiächen 11 kann eine Biidaufnahmeeinheit 2 mit einer einzigen oder nur sehr wenigen Sensorzei-ien verwendet werden. Das von der Oberfiäche 11 des Gegenstandes 1 erstellte Abbild wird in diesem Fall derart erstellt, dass während der Bewegung einzelne Aufnahmen erstellt werden und diese einzelnen Aufnahmen anschließend zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden. • Das Licht oder weitere Licht Li, L2, L3, ... kann auf einen kleinen Streifen, der vom Zeilensensor aufgenommen wird, fokusiert werden, Dadurch ist das jeweilige Licht nicht nur stärker sondern der Einfallswinkel des jeweiligen Lichts ist über die gesamt Zeile und damit über alle Aufnahmen und alle Pixel gleich. • Der Gegenstand 1 kann auch in Transportrichtung gebogen sein, entweder inhärent oder der Gegenstand ist so dünn, dass er gebogen werden kann beispielsweise durch Führung über eine Trommel. Das bedeutet einerseits weniger Einschränkungen bezüglich der Form des Gegenstands bzw. der bevorzugten Führung. Andererseits ist in diesem Fall ein weiterer Vorteil, dass der Einfallswinkel von Li sogar 0° sein kann. • Der Gegenstand 1 kann produktionsbedingt bewegt werden und dennoch ist eine scharfe Aufnahme möglich.

[0053] Der Aufnahmebereich der Biidaufnahmeeinheit 2 ist auf einen Teilbereich der spiegelnden Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 gerichtet. Die erste weitere Lichtquelle 4 sowie die zweite weitere Lichtquelle 5 sind jeweils ebenfalls auf den von der Biidaufnahmeeinheit 2 aufgenommen spiegelnden Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1 ausgerichtet, wobei die ausfallenden Lichtstrahlen der beiden Lichtquellen 4, 5 jeweils derart ausgerichtet sind, dass sie die Biidaufnahmeeinheit 2 bei idealer Reflexion nicht treffen. Im vorliegenden Fall ist vorgesehen, dass die erste weitere Lichtquelle 4 in Fortbewegungsrichtung R vor und die zweite weitere Lichtquelle 5 in Fortbewegungsrichtung R hinter der Biidaufnahmeeinheit 2 angeordnet ist.

[0054] In Fig. 6 ist dargestellt, dass das Licht Li der ersten Lichtquelle 3a an der der Lichtquelle 3a zugewandten Flanke 13a diffus reflektiert wird, sodass sich im Intensitätsverlauf des von der Biidaufnahmeeinheit 2 erstellten Bildes im Kanal des ersten Lichtes Li eine erste Intensitätsspitze 23a ergibt. Würde, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt, keine Beleuchtung von der der Flanke 13a abgewandten Seite erfolgen, so würde die Flanke 13a die von der Lichtquelle 3 abgewandte Flanke abschatten, sodass diese zu keiner Steigerung der Intensität im Bildkanal des Lichtes Li führen würde. Ist hingegen, wie in Fig. 5 dargestellt eine beidseitige Beleuchtung durch eine zweite Lichtquelle 3b vorhanden, so trifft Licht der zweiten Lichtquelle 3b auf die ihr zugewandte Flanke 13b der Erhöhung 13.

Weiters ist aufgrund der Bauhöhe der Lichtquelle 3 ein kleiner Einfallswinkel bei ebener Oberfläche schon erreichbar. Je entfernter die Lichtquelle 3 von dem aufzunehmenden Oberflächenabschnitt entfernt ist, desto kleiner ist zwar der Einfallswinkel, was für die Erfindung an sich günstig ist. Je entfernter aber die Lichtquelle 3 ist, desto schwächer ist aber das Licht, dessen Intensität mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Durch eine zweite Lichtquelle kann die Lichtstärke verdoppelt werden ohne irgendwelche Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

[0055] Die durch die beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 sowie die Erfassung durch deren Licht L2, L3 durch die Aufnahmeeinheit dargestellte unspezifische Erkennung von Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12 ist für das prinzipielle Funktionieren der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Weder ist es erforderlich, dass so eine zusätzliche Maßnahme überhaupt vorgenommen wird. noch ist es erforderlich, dass die unspezifische Detektion von Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12 genau auf diese Art und Weise vorgenommen wird. Es besteht in diesem Zusammenhang eine Vielzahl möglicher Verfahren, mit denen durch Einstrahlung von weiterem Licht auf die Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob eine lokale Erhöhung 13 oder Vertiefung 12 vorhanden ist, wobei eine solche Aussage in der Regel unspezifisch ist, d.h. dass zwar erkannt werden kann, dass entweder eine Erhöhung 13 oder Vertiefung 12 vorhanden ist, jedoch nicht erkannt werden kann, um welche Art von Oberflächenveränderung es sich handelt, d.h. dass nicht erkannt werden kann, ob es sich um eine Erhöhung 13 oder eine Vertiefung 12 handelt. Ein Beispiel für ein solches unspezifisches Verfahren ist das Beleuchten der Oberfläche mit konfokalem Licht.

[0056] Darüber hinaus ist es auch möglich, dass mittels eines weiteren Lichtes L2, L3 lediglich einzelne Strukturen, wie beispielsweise oberflächlich verlaufende Intensitätsänderungen, Kanten oder dergleichen aufgefunden werden und dass für diese Kanten lediglich herausgefunden werden soll, ob es sich hierbei um Erhöhungen 13 handelt oder nicht. In diesem Fall können Erhöhungen 13 selektiv detektiert werden, Vertiefungen 12 werden hingegen überhaupt nicht entdeckt. Dies kann etwa vorteilhaft sein, wenn gezielt Erhöhungen gesucht werden.

[0057] Um die Erfindung mit einer handelsüblichen Farbkamera als Bildaufnahmeeinheit 2 vornehmen zu können, ist im vorliegenden Fall vorgesehen, dass das Licht Li der Lichtquelle 3 grün, das weitere erste Licht der weiteren ersten Lichtquelle 4 rot und das weitere zweite Licht L3 der zweiten weiteren Lichtquelle 5 blau. Selbstverständlich können auch die Farben unterschiedlich gewählt werden, wobei die Bildaufnahmeeinheit 2 die einzelnen von den Lichtquellen 3, 4, 5 abgegebenen Lichtarten jeweils separat detektieren sollte und in separaten Bildkanälen zur Verfügung stellen sollte.

[0058] Bei allen Ausführungsformen ist die Aufnahmeeinheit jeweils eine in den Figuren nicht dargestellte Detektoreinheit nachgeschaltet, die die vorstehend beschriebene Erkennung von Erhöhungen 13 und gegebenenfalls Vertiefungen 12 vornimmt.

[0059] In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, die im Wesentlichen der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Anders als bei dieser weist die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung eine Transporteinrichtung auf, die den zu untersuchenden Gegenstand 1 sowie die Oberfläche im Aufnahmebereich 21 der Bildaufnahmeeinheit 2 entlang einer gekrümmten Bahn führt. Die beiden Lichtquellen 3a, 3b sind auf die Oberfläche 11 ausgerichtet, wobei das Licht tangential bzw. auf der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes 14 auf diesen Oberflächenabschnitt 14 eingestrahlt wird. Wie auch bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das weitere Licht L2, L3 der beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 jeweils von dem Oberflächenabschnitt 14 derart abgestrahlt, dass weiteres Licht bei einem homogenen Oberflächenverlauf nicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 eingestrahlt wird. Mit dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung kann ein sehr geringer Einfallswinkel des Lichts Li auf dem Oberflächenabschnitt 14 erreicht werden. Um Abschattungen an der der jeweiligen Lichtquelle 3a, 3b abgewandten Seite des Oberflächenabschnittes 14 zu vermeiden, sieht die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform zwei separate Lichtquellen 3a, 3b vor. Durch die konkrete Auswahl der Bahn ist ebenfalls sichergestellt, dass das Licht der Lichtquellen 3a, 3b bei einer homogenen und nicht beschädigten bzw. nicht mit Partikeln übersäten Oberfläche nicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 eingestrahlt wird.

Claims (17)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einer glatten spiegelnden Oberfläche (11), dadurch gekennzeichnet, a) dass Licht (Li) zumindest einer Lichtquelle (3) in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) der Oberfläche (11) eingestrahlt wird, b) dass das Licht (Li), wenn auf der Oberfläche (11) Erhöhungen (13) vorhanden sind, an diesen diffus gestreut wird, andernfalls das Licht (Li) von der Oberfläche (11) in einem dem Einfallswinkel entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts (14) mittels einer für das eingestrahlte Licht (Li), insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation, sensitiven Bildaufnahmeeinheit (2) erstellt wird, d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigender Intensität als Abbilder von Bereichen der Oberfläche (11) oder des Oberflächenabschnitts (14) angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen (13) befinden, und e) dass der zu unterscheidende Gegenstand im Bereich des Oberflächenabschnittes (14) zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn geführt wird, wobei das Licht (Li) in einer Lichtebene tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes (14) auf den Oberflächenabschnitt (14) eingestrahlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass weiteres Licht (L2, L3, ...) zumindest einer weiteren Lichtquelle (4, 5) auf den Oberflächenabschnitt (14) eingestrahlt wird, - dass das Licht (Li) der Lichtquelle (3) und das weitere Licht (L2, L3, ...) der weiteren Lichtquelle (4, 5), insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, jeweils unterschiedlich gewählt werden, wobei die Bildaufnahmeeinheit zwischen dem Licht (Li) und dem oder jedem weiteren Licht (L2, L3, .) unterscheidet und mittels der Bildaufnahmeeinheit für das Licht (Li) und das oder jedes weitere Licht (L2, L3, .) separat, insbesondere in einem Bildkanal für das Licht (Li) und in davon unterschiedlichen weiteren Bildkanälen für jeweils ein weiteres Licht (L2, L3, ...), Abbilder des Oberflächenabschnitts (14) erstellt werden, - dass in dem zumindest einen, dem weiteren Licht (L2, L3, .) zugeordneten Bildkanal nach Bereichen gesucht wird, in denen sich Erhöhungen oder Vertiefungen befinden, und - dass derart aufgefundene Bereiche für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht (Li) der Lichtquelle (3) aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen (13) angesehen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zumindest einen weiteren Lichtquelle (4, 5) weiteres Licht (L2, ...) auf die Oberfläche eingestrahlt wird und mittels der Bildaufnahmeeinheit ein Bild für das weitere Licht (L2,...) erstellt wird, wobei mittels der dem weiteren Licht (L2, ...) zugeordneten Bildkanäle des von der Bildaufnahmeeinheit (2) erstellten Bilds das Vorhandensein von Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12) unspezifisch detektiert wird, und - dass aufgefundene Erhöhungen (13) für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht (Li) der Lichtquelle (3) aufgefunden wird, als Erhöhungen (13), andernfalls als Vertiefungen (12) erkannt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Bildkanälen ermittelt wird, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Autooder Antikorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswerten unter- schiedlicher Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, vorliegen und abhängig von diesen ermittelten Werten erkannt wird, ob eine Erhöhung (13) oder eine Vertiefung (12) vorliegt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten gesucht wird und eine solche Unebenheit angenommen wird, wenn a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten Unterschiedlicherweiterer Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Autokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, aufgefunden werden, wobei für solche Oberflächenbereiche untersucht wird, ob Licht der Lichtquelle mit einer den Schwellenwert übersteigenden Intensität aufgefunden wurde und - in diesem Fall der betreffende Oberflächen bereich als Bereich einer lokalen Erhöhung (13) der Oberfläche erkannt wird und - andernfalls als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) der Oberfläche (11) erkannt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die spiegelnde Oberfläche (11) tragende Gegenstand (1) gegenüber der Lichtquelle (3) und der Bildaufnahmeeinheit (2), gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle (4, 5) oder den weiteren Lichtquellen (4, 5), relativ bewegt wird, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) eine Vielzahl von Abbildern erstellt und aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendes Gesamtabbild erstellt wird und Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12), im Gesamtabbild gesucht und gegebenenfalls markiert werden.
7. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die weiteren Lichtquellen (4, 5) Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge oder mit unterschiedlichen Spektren abstrahlen, vorzugsweise derart, dass je eine der Lichtquellen (3, 4, 5) rotes, je eine grünes und je eine blaues Licht abgibt, wobei die Lichtquelle (3) vorzugsweise grünes Licht (Li) und die beiden weiteren Lichtquellen (4, 5) je rotes oder blaues weiteres Licht (L2, L3) abgeben, und/oder - dass die Lichtquelle (3) und/oder die Lichtquellen (4, 5) jeweils Licht mit voneinander unterscheidbarem Intensitätsverlauf, insbesondere mit periodischem Intensitätsverlauf mit unterschiedlicher Frequenz und/oder Phasenverschiebung, abstrahlen.
8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) zwei Teillichtquellen (3a, 3b) umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf den Oberflächenabschnitt (14) einstrahlen, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle (3a) in Fortbewegungsrichtung (R) des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle (3b) in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt.
9. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung in einem zu untersuchenden Bereich dann als vorhanden angesehen wird, wenn a) die durchschnittliche Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (Li) im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder b) das Produkt oder die Summe der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (Li) im gesamten zu untersuchenden Bereich der Unebenheit und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten ersten weiteren Lichts (L2) an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen hinteren, Flanke der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder c) das Produkt oder die Summe der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (Li) im zu untersuchenden Bereich und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten zweiten weiteren Lichts (L3) an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen vorderen, Flanke der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder d) aus den in den Punkten a) bis c) genannten Intensitäten, Summen oder Produkten ein gewichteter Mittelwert gebildet wird und dieser mit einem vorab vorgegebenen Grenzwert verglichen wird und im Falle der Überschreitung des Grenzwerts eine Erhöhung als vorliegend angesehen wird, und/oder e) zumindest eine vorgegebene Anzahl der in den Punkten a) bis d) genannten Bedingungen erfüllt ist.
10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung (12) in einem zu untersuchenden Bereich dann als vorhanden angesehen wird, wenn a) die durchschnittliche Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (l_i) im zu untersuchenden Bereich einen Grenzwert unterschreitet, und/oder b) der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten ersten weiteren Lichts (L2) an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen vorderen, Flanke und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (Li) im zu untersuchenden Bereich einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder c) der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten zweiten weiteren Lichts (L3) an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen hinteren, Flanke und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts (Li) im zu untersuchenden Bereich einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder d) aus den in den Punkten a) bis c) genannten Intensitäten, Differenzen oder Quotienten ein gewichteter Mittelwert gebildet wird und dieser mit einem vorab vorgegebenen Grenzwerts verglichen wird und im Falle der Überschreitung oder im Falle der Unterschreitung des Grenzwerts eine Erhöhung als vorliegend angesehen wird, und/oder e) zumindest eine vorgegebene Anzahl der in den Punkten a) bis d) genannten Bedingungen erfüllt ist.
11. 11. Anordnung zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einer glatten spiegelnden Oberfläche (11), umfassend a) zumindest eine Lichtquelle (3), die in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) der Oberfläche (11) gerichtet ist, b) eine Bildaufnahmeeinheit (2), die für das eingestrahlte Licht, insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation sensitiv ist und zur Erstellung eines Abbilds des Oberflächenabschnitts (14) auf diesen ausgerichtet ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) in einem Aufnahmewinkel auf den Oberflächenabschnitt (14) ausgerichtet ist, der größer ist als der Einfallswinkel, Insbesondere ein rechter Winkel ist, und c) eine Detektoreinheit, die das Abbild auf Bereiche untersucht, deren Intensität einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt und diese als Erhöhungen (13) markiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit zum Transport eines Gegenstandes (1) im Bereich des beleuchteten und abgebildeten Oberflächenabschnittes (14) zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn ausgebildet ist, und die Lichtquelle (3, 3a, 3b) das Licht (Li) tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes (14) auf den Oberflächenabschnitt (14) einstrahlt.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Lichtquelle (4, 5) zur Abgabe von weiterem Licht (L2, L3), die auf den Oberflächenabschnitt (13) ausgerichtet ist, wobei das Licht (Li) der Lichtquelle (3) und das weitere Licht (L2, L3) der weiteren Lichtquelle (4, 5) insbesondere hinsichtlich ihrer Polarisation und/oder Frequenz unterschiedlich gewählt sind, dass die Bildaufnahmeeinheit (2) für das Licht (Li) der Lichtquelle (3) und das oder jedes weitere Licht (L2, L3) der oder jeder weiteren Lichtquelle (4, 5) separat, insbesondere in unterschiedlichen Bildkanälen für jeweils eine Lichtquelle (3) oder weitere Lichtquellen (4, 5), Abbilder des Oberflächenabschnitts (14) der Oberfläche (11) zur Verfügung stellt, und dass die Detektoreinheit in dem zumindest einen der weiteren Lichtquelle (4, 5) zugeordneten Bildkanal nach vorgegebenen Strukturen sucht und die aufgefundenen Strukturen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht (Li) der Lichtquelle (3) aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen (13) erkennt.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit aus dem zumindest einer weiteren Lichtquelle (4, 5) zugeordneten Bildkanal, insbesondere aus zwei jeweils einer weiteren Lichtquelle (4, 5) zugeordneten Bildkanälen, das Vorhandensein von Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12) unspezifisch detektiert, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht der Lichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Bereich vorhanden ist, und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächen bereich als Bereich einer lokalen Erhöhung (13) markiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) markiert.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zwei weitere Lichtquellen (4, 5) mit, insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, unterscheidbarem Licht (L2, L3), die aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Richtungen auf den Oberflächenabschnitt (14) ausgerichtet sind, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) ein Abbild mit zwei weiteren Bildkanälen erstellt, die jeweils die Intensität des Lichts (L2, L3) der beiden weiteren Lichtquellen (4, 5) angeben, dass die Detektoreinheit in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten (12, 13) sucht und eine solche Unebenheit (12, 13) annimmt, wenn sie a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Intensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitende Autokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstand zueinander, auffindet, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht (Li) der Lichtquelle (3) mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Oberflächenbereich vorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächen bereich als Bereich einer lokalen Erhöhung (13) markiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) markiert.
15. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinheit (6) zum Transport des die spiegelnde Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) relativ zur Lichtquelle (3, 3a, 3b) und der Bildaufnahmeeinheit (2), gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle (4, 5) oder den weiteren Lichtquellen (4, 5), vorgesehen ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) eine Vielzahl von Abbildern erstellt und die Detektoreinheit aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand (1) zeigendes Gesamtabbild erstellt und die Detektoreinheit Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12) im Gesamtabbild sucht.
16. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch zwei weitere Lichtquellen (4, 5) mit unterscheidbarem Licht (L2, L3), wobei je eine der drei Lichtquellen (3, 4, 5) rotes, je eine grünes und je eine blaues Licht abgeben, und wobei die Lichtquelle (3) vorzugsweise grünes Licht (Li) und je eine der weiteren Lichtquellen (4, 5) rotes Licht (L2) und die andere weitere Lichtquelle blaues Licht (L3) abgibt.
17. 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) zwei Teillichtquellen (3a, 3b) umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf den Oberflächenabschnitt (14) ausgerichtet sind, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle (3a) in Fortbewegungsrichtung (R) des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle (3b) in Fortbewegungsrichtung (R) des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt.