DE102010001715A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenprüfung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenprüfung eines Prüflings nach dem Prinzip der Deflektometrie, bei dem mindestens eine Beobachtungseinrichtung Reflektionsbilder einer Beleuchtungseinrichtung aufnimmt, die elektromagnetische Strahlung aussendet, bei der die Reflektionsbilder der Beleuchtungseinrichtung an der Oberfläche des Prüflings entstehen, und bei dem aus der Form der Reflektionsbilder eine Neigung der Oberfläche des Prüflings bestimmt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Beleuchtungseinrichtung eine Beleuchtungsfläche mit einer oder mehrerer im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen und als Beobachtungseinrichtung mindestens eine Farbzeilenkamera verwendet wird, wobei mit der Farbzeilenkamera ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten gleichzeitig und pixelgenau erfasst werden und aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels abgeleitet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Prüfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Beleuchtungseinrichtung als Beleuchtungsfläche mit einer oder mehrerer im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen ausgebildet ist und die Beobachtungseinrichtung mindestens eine Farbzeilenkamera aufweist, mit der ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten gleichzeitig und pixelgenau erfassbar und innerhalb einer Auswerteeinheit aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels ableitbar sind. Gegenüber den bisher üblichen Verfahren zu Deflektometrie bietet das Verfahren und die dazu korrespondierende Prüfvorrichtung besondere wirtschaftliche Vorteile. Mantelflächen von Rotationskörpern können mit einer gewöhnlichen Farbzeilenkamera in kurzer Zeit erfasst und hinsichtlich Oberflächendefekte ausgewertet werden.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenprüfung eines Prüflings nach dem Prinzip der Deflektometrie, bei dem mindestens eine Beobachtungseinrichtung Reflektionsbilder einer Beleuchtungseinrichtung aufnimmt, die elektromagnetische Strahlung aussendet, bei der die Reflektionsbilder der Beleuchtungseinrichtung an der Oberfläche des Prüflings entstehen, und bei dem aus der Form der Reflektionsbilder eine Neigung der Oberfläche des Prüflings bestimmt wird.
- Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Prüfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Stand der Technik
- Für die automatische Prüfung rotationssymetrischer Erzeugnisse auf Beschädigungen und Materialfehler sind Bildverarbeitungssysteme mit Auflicht- oder Streiflichtbeleuchtung, deflektometrische Systeme mit zeitlich und räumlich moduliertem Licht sowie taktile Systeme im Einsatz. Taktile Messsysteme tasten die Oberfläche des Prüflings meist nur auf einer schmalen Linie ab und benötigen daher für eine komplette Prüfung einer Oberfläche extrem viel Zeit. Viele Erzeugnisse werden aufgrund von technischen Einschränkungen der genannten Verfahren sowie aus wirtschaftlichen Betrachtungen noch manuell einer Sichtprüfung unterzogen.
- So können beispielsweise Bildverarbeitungssysteme mit Auflicht- und Streiflichtbeleuchtung durch die Merkmalrepräsentation in einem Grauwertbild nicht zwischen geometrischen Fehlstellen, wie Kratzer oder Oberflächendellen und Verfärbungen der Oberfläche unterscheiden. Da Helligkeitsschwankungen der Oberfläche bei vielen Prüfobjekten auftreten, diese aber meist nicht funktionsrelevant sind, weisen solche Systeme eine erhöhte Pseudofehlerrate auf.
- Die optische Vermessung reflektierender Freiformflächen erfolgt durch Verfahren, die als Deflektometrie bezeichnet werden. Bei diesen Verfahren ist eine Beobachtungsvorrichtung mit einer oder mehreren Kameras vorgesehen, die auf die reflektierende Oberfläche des Messobjektes gerichtet sind und beobachten dort ein Reflektionsbild einer ausgedehnten Beleuchtungseinrichtung, bei der es sich in der Regel um einen strukturierten Schirm, eine strukturierte beleuchtete Mattscheibe oder Fernseher oder Monitor, der Strukturen darstellt, handelt. Die reflektierende Oberfläche selbst ist dabei nicht sichtbar. Durch Auswertung der Strukturen des Reflektionsbildes kann man Rückschlüsse auf die lokale Neigung der reflektierenden Oberfläche und damit auf ihre Form ziehen. Ein Beispiel eines deflektometrischen Messverfahrens ist in der
EP 1 882 8996 A1 - Verfügbare deflektometrische Systeme können geometrische Merkmale und die Textur einer Oberfläche getrennt erfassen. Sie modulieren jedoch zeitlich und benötigen aus diesem Grund mehrere Bildaufnahmen vom Prüfobjekt. Bei rotationssymetrischen Körpern sind mehrere Aufnahmen mit unterschiedlichen Beleuchtungsmodulationen mit der Bedingung, dass jedes Pixel in allen Aufnahmen den gleichen Objektpunkt repräsentiert, schwierig und daher nur sehr aufwendig zu realisieren. Rotiert das zu vermessende Objekt, muss die Kamera sehr schnell und räumlich sehr exakt getriggert werden.
- Daher ist es Aufgabe der Erfindung, basierend auf herkömmlichen deflektometrischen Oberflächenprüfverfahren, ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachtes Verfahren zur Oberflächenprüfung bereitzustellen.
- Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine, zur Durchführung des Verfahrens entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.
- Offenbarung der Erfindung
- Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 7 gelöst.
- Das Verfahren sieht dabei vor, dass als Beleuchtungseinrichtung eine Beleuchtungsfläche mit einer oder mehreren im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen und als Beobachtungseinrichtung mindestens eine Farbzeilenkamera verwendet wird, wobei mit der Farbzeilenkamera ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten gleichzeitig und pixelgenau erfasst werden und aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels abgeleitet werden.
- Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine entsprechende Prüfvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, wobei diese mindestens eine Beobachtungseinrichtung und mindestens eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, mit der Reflektionsbilder der Beleuchtungseinrichtung im sichtbaren Spektralbereich erfassbar sind, die an der Oberfläche des Prüflings entstehen, und bei dem in einer Auswerteeinheit aus der Form der Reflektionsbilder eine Neigung der Oberfläche des Prüflings ableitbar ist. Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung als Beleuchtungsfläche mit einer oder mehrerer im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen ausgebildet und die Beobachtungseinrichtung weist mindestens eine Farbzeilenkamera auf, mit der ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten gleichzeitig und pixelgenau erfassbar und innerhalb der Auswerteeinheit aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels ableitbar sind.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann gegenüber den bisher üblichen Verfahren zu Deflektometrie der apparative Aufwand deutlich reduziert werden, was insbesondere wirtschaftliche Vorteile bietet. Aufwendige technische Konstruktionen, um sicherzustellen, dass jedes Pixel den gleichen Objektpunkt in jeder Modulationsaufnahme repräsentiert, wie dies bei den bisher bekannten Verfahren zur Deflektometrie erforderlich ist, können mit dem vorgeschlagenen Verfahren entfallen.
- Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass von der Beleuchtungseinrichtung elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich ausgesendet und das Reflektionsbild in diesem erfasst wird.
- In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass mittels einer Kalibrierung jedem Farbwert der chromatisch codierten Bilddaten ein Neigungswert der Oberfläche des Prüflings zugewiesen wird. Damit können Abweichungen in der Topografie bei der Inspektion der Oberfläche des Prüflings schnell erkannt werden.
- In einer bevorzugten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die Farbmodulationen der Beleuchtungsflächen eindeutig vorgegeben und an die jeweilige Messaufgabe angepasst wird. Damit kann erreicht werden, dass je nach Neigung der Oberfläche und entsprechend dem Reflektionswinkel jedem Pixel der chromatisch codierten Bilddaten entsprechende Oberflächenbereiche des Prüflings eindeutig zugewiesen werden können.
- Eine besonders effektive Farbmodulation in einer Richtung kann erzielt werden, wenn für die Farbmodulation der Beleuchtungsquelle eine Kosinus-Modulation der einzelnen RGB-Farbkanäle verwendet, deren Phase jeweils um 120° verschoben ist. Diese Modulation ermöglicht eine direkte Berechnung der Neigung und der Textur aus den chromatisch codierten Bilddaten mittels einer einfachen HSI-Farbraum-Transformation.
- Wird für die Farbmodulation der Beleuchtungsquelle eine Überlagerung einer horizontalen und einer vertikalen Modulation verwendet wird, kann gegenüber einer Modulation in nur einer Raumrichtung erreicht werden, dass für die Oberfläche des Prüflings sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung Neigungswerte aus den Bilddaten ermittelt werden können.
- Zur Erhöhung der räumlichen Auflösung der Neigungsdaten ist es vorteilhaft, wenn für die Farbmodulation der Beleuchtungsquelle eine Überlagerung von höher- und niederfrequenten Modulationen verwendet wird.
- Grundsätzlich sei angemerkt, dass für die Farbmodulation der Beleuchtungsquelle unterschiedliche Farbmodulationen in x- und/oder y-Richtung der Beleuchtungsfläche mit Farbmodulationen, bei denen unterschiedliche Raumfrequenzen überlagert sind, beliebig kombinierbar sind.
- Eine besonders bevorzugte Verwendung des Verfahrens, wie es zuvor beschrieben wurde, sieht die Oberflächen-Inspektion von rotationssymetrischen Prüflingen, wobei die Prüflinge gedreht werden und von der Farbzeilenkamera abgetastet werden, vor. Mantelflächen von derartigen Rotationskörpern können mit einer gewöhnlichen Farbzeilenkamera in kurzer Zeit inspiziert und hinsichtlich Oberflächendefekte ausgewertet werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in einer schematischen Darstellung eine Prüfvorrichtung zur Oberflächenprüfung, -
2 verschiedene Ausführungen einer Beleuchtungsfläche mit unterschiedlichen Farbmodulationen, -
3 weitere Ausführungen der Beleuchtungsfläche mit unterschiedlichen Farbmodulationen, -
4 ein Beispiel eines Oberflächendefekts, vorliegend als chromatisch codierte Bilddaten sowie als errechnete Topologie-Bilddaten mit errechneten Neigungsdaten, -
5 den Oberflächendefekt gemäß4 als errechnete Topologie-Bilddaten im Vergleich zu, mit anderen Verfahren gemessenen Referenz-Bilddaten und -
6 einen anderen Oberflächendefekt, dargestellt in unterschiedlichen Bilddaten. -
1 zeigt schematisch den Aufbau einer Prüfvorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. - Dargestellt ist ein rotationssymetrischer Prüfling
11 , der um seine Längsachse rotierend aufgehängt ist. Beleuchtet wird der Prüfling11 mit einer Beleuchtungsfläche12 , welche eine Farbmodulation20 aufweist, so dass die zu prüfende Oberfläche des Prüflings chromatisch moduliert beleuchtet werden kann. Eine Farbzeilenkamera13 nimmt dabei die verschieden farbigen spekularen Reflexe zur Bestimmung der Oberflächenneigung und der Textur der Oberfläche des Prüflings11 auf. Schematisch ist dies durch die verschieden farbigen Strahlengänge dargestellt (rot21 , blau23 und grün25 ). - Das zuvor beschriebene Verfahren bezieht sich ausdrücklich auf eine Farbmodulation im sichtbaren Spektralbereich des Lichts. Grundsätzlich kann das Verfahren auch auf andere Spektralbereiche, wie beispielsweise auf den nahen Infrarotbereich (NIR) oder auf den nahen UV-Bereich erweitert werden. Zu berücksichtigen sind hierbei entsprechende Lichtquellen zur Beleuchtung sowie entsprechende Aufnahmesysteme, die in diesen Bereichen eine ausreichend hohe Empfindlichkeit aufweisen müssen. Weiterhin sind in diesem Zusammenhang insbesondere auch die Reflektions- bzw. die Transmissionseigenschaften des Prüflings
11 im verwendeten Spektralbereich zu berücksichtigen. - Um den Reflexionswinkel eines jeden Pixels bestimmen zu können, ist die auf dem Objekt abgebildete Beleuchtungsfläche
12 eindeutig chromatisch moduliert. Je nach Neigung der Oberfläche wird, nach dem Reflexionsgesetz der Strahlenoptik, ein anderer Punkt der Beleuchtungsfläche12 über die Oberfläche des Prüflings11 auf dem Kamerachip der Farbzeilenkamera13 abgebildet. - Durch eine Kalibrierung kann jedem Farbwert der Beleuchtung ein Neigungswert der Oberfläche zugewiesen werden. Um die Mantelfläche eines rotationssymetrischen Objekts vollständig zu erfassen, wird der Prüfling
11 gedreht und mit der Farbzeilenkamera13 abgetastet. Die auf diese Weise akquirierten Bilddaten30 (siehe dazu die4 bis6 ) enthalten in ihren Farbinformationen (Farbwinkel im HSI-Farbraumsystem) Informationen zur Oberflächenneigung und in deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels. - Je nach gesuchtem Merkmal auf dem Prüfling
11 sind verschieden Farbmodulationen20 der Beleuchtungsfläche12 zielführend. Die2 und3 zeigen entsprechende Beispiele für derartige Farbmodulationen20 der Beleuchtungsfläche12 . -
2 zeigt im linken Bild eine Kosinus-Modulation der einzelnen Farbkanäle (rot21 , blau23 und grün25 ) deren Phase jeweils um 120° verschoben ist. Daraus resultiert eine Farbverlaufsfläche die von oben nach unten gesehen die Farben Rot21 , Magenta22 , Blau23 , Cyan24 , Grün25 und Gelb26 ergibt. Ein weiteres Beispiel stellt das mittlere Bild in2 dar. Dargestellt ist ein Grauwert codierter Farbwinkel. Das rechte Bild zeigt eine Intensitäts-Codierung. - Da die in
2 dargestellten Modulationen für die Beleuchtungsfläche12 nur in einer Richtung chromatisch moduliert sind, kann mit dieser Art der Farbmodulation20 nur eine Neigungsrichtung der Oberfläche des Prüflings11 erfasst werden. Um zwei voneinander unabhängige Neigungsrichtungen auf dem Prüfling11 , und somit die gesamte Information der Oberfläche im 3D-Raum zu erfassen, ist eine Überlagerung der horizontalen Farbmodulation20 mit einer vertikalen Farbmodulation20 notwendig. - Die
3 zeigt im linken Bild eine entsprechende zweidimensionale Farbmodulation20 der Beleuchtungsfläche12 . Daraus resultiert eine Farbverlaufsfläche die im Uhrzeigersinn gesehen die Farben Grün25 (unten links beginnend), Cyan24 , Blau23 , Magenta22 , Rot21 und Gelb26 ergibt. - Zur Erhöhung der Auflösung der Neigungsdaten ist eine Variation der Modulationssteigungen bzw. Modulationsfrequenzen der einzelnen Farbkanäle hilfreich. Dazu sind im rechten Bild der
3 niederfrequente Grün- und Rot-Modulationen (Übergänge von Grün25 , Gelb26 und Rot21 ) mit einer hochfrequenten Blaumodulation kombiniert (Blau23 ). - In
4 ,5 und6 sind beispielhaft als Ergebnis einer Machbarkeitsstudie verschiedene Oberflächendefekte50 in unterschiedlich vorliegenden Bilddaten30 dargestellt. -
4 zeigt als Oberflächedefekt50 eine geometrische Fehlstelle in Form einer Delle. Die linke Abbildung in4 zeigt chromatisch codierte Bilddaten31 und entspricht den Rohdaten, welche mit einer CMOS-Farbkamera im Zeilenkamerabetrieb akquiriert wurden. Die rechte Abbildung zeigt errechnete Topologie-Bilddaten33 , aus denen errechnete Neigungsdaten36 in y-Richtung der Oberfläche des Prüflings11 resultieren. Helle Pixel entsprechen einer ansteigenden Fläche37 (positive Steigung). Dunkle Pixel entsprechen einer absteigenden Fläche39 (negative Steigung). Eine ebene Fläche38 (Steigung = 0) wird durch einen bestimmten mittleren Grauwert in den Topologie-Bilddaten33 repräsentiert. - In
5 ist die Topologie des Oberflächendefekts50 aus4 dargestellt. Das linke Bild zeigt eine Höhenkarte, errechnet aus den Neigungsdaten des deflektometrischen Verfahrens (errechnete Topologie-Bilddaten33 ). Helle Pixel entsprechen einer hoch liegenden Fläche34 . Dunkle Pixel entsprechen einer tief liegenden Fläche35 . Das rechte Bild zeigt entsprechende Referenz-Bilddaten40 , aufgenommen mit einem hochwertigen Weißlichtinterferometer. Deutlich ist in beiden Aufnahmen die Delle (Oberflächendefekt50 ) in der Oberfläche des Prüflings11 sichtbar. Strukturen, wie die in der Weißlichtinterferometer-Aufnahme (WLT-Aufnahme, rechtes Bild) eingefärbten Stege41 , sind in den errechneten Topologie-Bilddaten33 durch die Art der Beleuchtungsmodulation (nur vertikale Farbmodulation20 , vergleiche2 und3 ) gezielt unterdrückt worden. -
6 zeigt Bilddaten30 einer Machbarkeitsuntersuchung zur automatischen Prüfung einer Komponente eines Commonrail-Injektors. - Diese veranschaulichen die Trennung von Textur- und Topologiedaten, welche durch das vorgestellte System möglich ist. Das linke Bild zeigt die Rohdaten als chromatisch codierte Bilddaten
31 der Oberfläche des Prüflings11 , welche mit der in1 dargestellten Prüfvorrichtung10 aufgenommen wurde. Das mittlere Bild stellt die errechnete Textur der Oberfläche dar (Intensitäts-Bilddaten32 ). Deutlich zu erkennen sind Unregelmäßigkeiten der Oberfläche sowie zwei dunkle Markierungen51 , die links und rechts des Oberflächendefekts50 aufgebracht wurden. Im rechten Bild ist die Topologie in Form von errechneten Topologie-Bilddaten33 dargestellt. Deutlich zu erkennen ist, dass der Oberflächendefekt50 (hier als Kratzer) nur in einem kleinen Bereich eine nennenswerte Tiefe aufweist. Die Unregelmäßigkeiten der Oberfläche wie auch die Markierungen51 haben eine vernachlässigbare Höhe und erscheinen somit nur schemenhaft in den Topologie-Bilddaten33 . - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 18828996 A1 [0005]
Claims (10)
- Verfahren zur Oberflächenprüfung eines Prüflings (
11 ) nach dem Prinzip der Deflektometrie, bei dem mindestens eine Beobachtungseinrichtung Reflektionsbilder einer Beleuchtungseinrichtung aufnimmt, die elektromagnetische Strahlung aussendet, bei der die Reflektionsbilder der Beleuchtungseinrichtung an der Oberfläche des Prüflings (11 ) entstehen, und bei dem aus der Form der Reflektionsbilder eine Neigung der Oberfläche des Prüflings bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Beleuchtungseinrichtung eine Beleuchtungsfläche (12 ) mit einer oder mehreren im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen (20 ) und als Beobachtungseinrichtung mindestens eine Farbzeilenkamera (13 ) verwendet wird, wobei mit der Farbzeilenkamera (13 ) ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten (31 ) gleichzeitig und pixelgenau erfasst werden und aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels abgeleitet werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Beleuchtungseinrichtung elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich ausgesendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kalibrierung jedem Farbwert der chromatisch codierten Bilddaten (
31 ) ein Neigungswert der Oberfläche des Prüflings (11 ) zugewiesen wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbmodulationen (
20 ) der Beleuchtungsflächen (12 ) eindeutig vorgegeben und an die jeweilige Messaufgabe angepasst werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Farbmodulation (
20 ) der Beleuchtungsquelle (12 ) eine Kosinus-Modulation der einzelnen RGB-Farbkanäle verwendet wird, deren Phase jeweils um 120° verschoben ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Farbmodulation (
20 ) der Beleuchtungsquelle (12 ) eine Überlagerung einer horizontalen und einer vertikalen Modulation verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Farbmodulation (
20 ) der Beleuchtungsquelle (12 ) eine Überlagerung von höher- und niederfrequenten Modulationen verwendet wird. - Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Oberflächeninspektion von rotationssymetrischen Prüflingen (
11 ), wobei die Prüflinge (11 ) gedreht werden und von der Farbzeilenkamera (13 ) abgetastet werden. - Prüfvorrichtung (
10 ) zur Oberflächeninspektion eines Prüflings (11 ) nach dem Prinzip der Deflektometrie, die mindestens eine Beobachtungseinrichtung und mindestens eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, mit der Reflektionsbilder der Beleuchtungseinrichtung erfassbar sind, die an der Oberfläche des Prüflings (11 ) entstehen, und bei dem in einer Auswerteeinheit aus der Form der Reflektionsbilder eine Neigung der Oberfläche des Prüflings ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung als Beleuchtungsfläche (12 ) mit einer oder mehrerer im Farbraum vorgebbaren Farbmodulationen (20 ) ausgebildet ist und die Beobachtungseinrichtung mindestens eine Farbzeilenkamera (13 ) aufweist, mit der ein oder mehrere chromatisch codierte Bilddaten (31 ) gleichzeitig und pixelgenau erfassbar und innerhalb der Auswerteeinheit aus der Farbinformation Informationen zur Oberflächenneigung und aus deren Intensität Informationen zur Oberflächentextur eines jeden Pixels ableitbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Beleuchtungseinrichtung Licht im sichtbaren Spektralbereich aussendbar ist.
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