DE102017110080B4 - Method and device for detecting surface defects of a surface - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Detektion von Oberflächendefekten (28, 30, 32, 38) einer Oberfläche (14) mit den Schritten:
- Bereitstellen zumindest eines Teils der Oberfläche (14) in einem Detektionsbereich (16);
- Bereitstellen einer ersten Dunkelfeld-Lichtquelle (18), welche in einer ersten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist;
- Bereitstellen einer zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle (22), welche in einer zweiten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist;
- Bereitstellen eines auf den Detektionsbereich (16) gerichteten Detektors (26);
- Beleuchten der Oberfläche (14) in dem Detektionsbereich (16) mit den beiden Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22); und
- Detektion von durch die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) beleuchteten Oberflächendefekten (28, 30, 32, 38) mittels des Detektors (26); dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle (18, 22) annähernd paralleles und gerichtetes Licht in einem Winkel deutlich flacher als der Reflexionswinkel auf den Detektionsbereich ausstrahlen.

Figure DE102017110080B4_0000
A method of detecting surface defects (28, 30, 32, 38) of a surface (14) comprising the steps of:
- Providing at least a portion of the surface (14) in a detection area (16);
- providing a first dark field light source (18) directed in a first direction to the detection area (16);
- providing a second dark field light source (22) directed in a second direction onto the detection area (16);
- providing a detector (26) directed towards the detection area (16);
- illuminating the surface (14) in the detection area (16) with the two dark field light sources (18, 22); and
- detection of surface defects (28, 30, 32, 38) illuminated by the dark field light sources (18, 22) by means of the detector (26); characterized in that the first and the second dark field light source (18, 22) radiate approximately parallel and directed light at an angle significantly shallower than the reflection angle to the detection area.
Figure DE102017110080B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche mit mindestens zwei Dunkelfeld-Lichtquellen.The invention relates to a method and a device for detecting surface defects of a surface. More particularly, the invention relates to a method and apparatus for detecting surface defects of a surface having at least two dark field light sources.

Bei der Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche gelangen je nach Anwendung unterschiedlichste Methoden zum Einsatz. Während in vielen Bereichen automatisierte Detektoren oder Sensoren eingesetzt werden, sind in anderen Bereichen immer noch menschliche Betrachter notwendig, wie zum Beispiel bei der Begutachtung von Filmmaterial.Depending on the application, different methods are used in the detection of surface defects of a surface. While automated detectors or sensors are used in many areas, other areas of the world still require human viewers, such as in the inspection of footage.

Die gängige Methode zur Begutachtung der Filmoberfläche ist rein visuell am Betrachtungstisch. Bei der Pflege und dem Kopieren von Filmmaterial ist es von Belang den Zustand des Filmmaterials zu begutachten und Defekte insbesondere Oberflächendefekte zu erkennen. Diese Informationen werden dann bei der Filmrestauration beziehungsweise dem Scannen verwendet.The common method for assessing the film surface is purely visually at the viewing table. In the care and copying of film material, it is important to examine the condition of the film material and to detect defects, in particular surface defects. This information is then used during film restoration or scanning.

Die Methode der Dunkelfeldbeleuchtung ist ein etabliertes Verfahren, um kleine Objekte, vor allem in der Mikroskopie, von dem Hintergrund optisch abzuheben und sichtbar zu machen. Auch in der Materialtechnik wird diese Methode verwendet, um kleine Erhebungen kontrastreich darzustellen. Bei dieser Methode wird eine Dunkelfeldbeleuchtung oder Dunkelfeld-Lichtquelle flach zu dem Objekt angeordnet, während die Kamera senkrecht oder normal zu dem Objekt oder der Oberfläche angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Großteil des Lichtes von der Kamera wegreflektiert. Die Kamera detektiert lediglich das Streulicht, welches durch einen Oberflächendefekt reflektiert wird, der dann kontrastreich erkennbar ist.The method of dark field illumination is an established method to visually contrast small objects, especially in microscopy, from the background. Also in the material technology this method is used to represent small surveys in high contrast. In this approach, a dark field illumination or darkfield light source is placed flat with the object while the camera is perpendicular or normal to the object or surface. In this way, most of the light is reflected away from the camera. The camera detects only the scattered light, which is reflected by a surface defect, which is then visible in high contrast.

DE 10 2008 012 478 A1 offenbart eine Vorrichtung zur räumlichen Beleuchtung eines Objekts mit mehreren um das Objekt angeordnete Lichtquellen und einer Einrichtung zum selektiven Ansteuern der mehreren Lichtquellen. Die Lichtquellen sind flächig strahlende Lichtquellen und können als Hell- oder Dunkelfeldbeleuchtet ausgebildet sein. DE 10 2008 012 478 A1 discloses an apparatus for spatially illuminating an object having a plurality of light sources disposed about the object and means for selectively driving the plurality of light sources. The light sources are radiant surface light sources and can be designed as light or dark field illuminated.

DE 10 2013 108 457 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objektes mittels einer flächig ausgebildeten Beleuchtungsquelle, wobei die von der Beleuchtungsquelle ausgehende Strahlung in den Strahlengang eines optischen Sensors einkoppelbar und auf das Objekt abbildbar ist. Zwischen Hell- oder Dunkelfeldauflicht kann umgeschaltet werden. DE 10 2013 108 457 A1 discloses a device for illuminating an object by means of a flatly formed illumination source, wherein the radiation emanating from the illumination source can be coupled into the beam path of an optical sensor and can be imaged onto the object. You can switch between bright or darkfield incident light.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Detektion von Oberflächendefekten zu verbessern.The invention is based on the object to improve the detection of surface defects.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 beziehungsweise eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9.This object is achieved by a method according to claim 1 or a device according to claim 9.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche, umfasst die Schritte:

  • Bereitstellen zumindest eines Teils der Oberfläche in einem Detektionsbereich;
  • Bereitstellen einer ersten Dunkelfeld-Lichtquelle, welche in einer ersten Richtung auf den Detektionsbereich gerichtet ist;
  • Bereitstellen einer zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle, welche in einer zweiten Richtung auf den Detektionsbereich gerichtet ist;
  • Bereitstellen eines auf den Detektionsbereich gerichteten Detektors;
  • Beleuchten der Oberfläche in dem Detektionsbereich mit den beiden Dunkelfeld-Lichtquellen; und
  • Detektion von durch die Dunkelfeld-Lichtquellen beleuchteten Oberflächendefekten mittels des Detektors, wobei die erste und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle fast paralleles und gerichtetes Licht in einem Winkel deutlich flacher als der Reflexionswinkel auf den Detektionsbereich ausstrahlen.
The method according to the invention for detecting surface defects of a surface comprises the steps:
  • Providing at least a portion of the surface in a detection area;
  • Providing a first dark field light source which is directed toward the detection area in a first direction;
  • Providing a second dark field light source which is directed in a second direction onto the detection area;
  • Providing a detector directed to the detection area;
  • Illuminating the surface in the detection area with the two dark field light sources; and
  • Detecting surface defects illuminated by the dark field light sources by means of the detector, wherein the first and second dark field light sources emit nearly parallel and directed light at an angle significantly shallower than the reflection angle to the detection area.

Als Dunkelfeld-Lichtquelle wird hier eine Lichtquelle verstanden, welche fast paralleles und gerichtetes Licht ausstrahlt. Die Lichtquelle kann mehrere parallel angeordnete LEDs, Laser oder andere Leuchtmittel aufweisen. Um das ausgestrahlte Licht besser zu parallelisieren kann die Lichtquelle eine zusätzliche Optik wie zum Beispiel einen oder mehrere Kollimatoren aufweisen. Zudem ist die Dunkelfeld-Lichtquelle sehr nahe über dem Detektionsbereich beziehungsweise der zu prüfenden Oberfläche angeordnet, sodass das ausgestrahlte Licht in einem sehr flachen Winkel auf den Detektionsbereich beziehungsweise die zu prüfende Oberfläche auftrifft. Bei einer störungsfreien Oberfläche gelangt dann kein Licht zum Detektor. Lediglich durch einen Oberflächendefekt gestreutes Licht gelangt zum Detektor.As a dark field light source is understood here a light source, which emits almost parallel and directional light. The light source may have a plurality of parallel LEDs, lasers or other bulbs. To better parallelize the emitted light, the light source may have additional optics, such as one or more collimators. In addition, the dark-field light source is arranged very close to the detection area or the surface to be tested, so that the emitted light impinges on the detection area or the surface to be tested at a very shallow angle. With a trouble-free surface then no light gets to the detector. Only light scattered by a surface defect reaches the detector.

Die Dunkelfeld-Lichtquellen sind in zwei unterschiedlich zueinander ausgerichteten Richtungen angeordnet. Beispielsweise können die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sein. Zur Erzielung eines größeren Ausleuchtungsbereichs können zwei Dunkelfeld-Lichtquellen gegenüberliegend angeordnet sein, sodass das fast parallel ausgestrahlte Licht dieser beiden Dunkelfeld-Lichtquellen in einer Richtung verläuft. Insgesamt können in diesem Beispiel demnach vier Dunkelfeld-Lichtquellen vorhanden sein. Man kann dann zwei gegenüberliegende Dunkelfeld-Lichtquellen als erste Dunkelfeld-Lichtquelle und die beiden anderen gegenüberliegenden Dunkelfeld-Lichtquellen als zweite Dunkelfeld-Lichtquelle bezeichnen.The dark field light sources are arranged in two differently aligned directions. For example, the two dark field light sources can be arranged at an angle of 90 ° to each other. To achieve a larger illumination range, two dark field light sources may be arranged opposite one another, so that the almost parallel emitted light of these two dark field light sources in one direction. Overall, therefore, four dark-field light sources may be present in this example. One may then designate two opposite dark field light sources as the first dark field light source and the other two opposite dark field light sources as the second dark field light source.

Als Detektor kommt zum Beispiel eine optische Kamera zum Einsatz. Der Begriff Detektor umfasst hier einen Flächendetektor, einen Zeilendetektor und einen Punktdetektor. Generell kann jeder Detektor zum Einsatz gelangen, welcher einen Erfassungsbereich oder Spektralbereich aufweist, der zur Detektion der von den Dunkelfeld-Lichtquellen ausgesandten Strahlung beziehungsweise der von der Oberfläche reflektierten Strahlung geeignet ist. Es ist möglich, mehrere Detektoren zu verwenden, die zum Beispiel jeweils auf unterschiedliche Spektralbereiche der beiden Dunkelfeld-Lichtquellen abgestimmt sind. Als Detektor kann auch das menschliche Auge beziehungsweise ein menschlicher Betrachter angesehen werden.The detector used is, for example, an optical camera. The term detector here comprises an area detector, a line detector and a point detector. In general, any detector can be used which has a detection range or spectral range which is suitable for detecting the radiation emitted by the dark-field light sources or the radiation reflected by the surface. It is possible to use a plurality of detectors, which are tuned, for example, in each case to different spectral ranges of the two dark field light sources. As a detector, the human eye or a human observer can be considered.

Die Beleuchtung durch die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen kann gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen.The illumination by the two dark field light sources can take place simultaneously or with a time offset.

Die Oberfläche muss prinzipiell glatt sein, kann aber aus allen Materialien bestehen, welche geeignet sind Licht der Dunkelfeld-Lichtquelle zu reflektieren. Zum Beispiel können Oberflächen von Filmen, Mikrofilmen, Mikroplanfilmen, polierten Diamanten, Folien, Skis, Gleitflächen und so weiter gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren auf Oberflächendefekte analysiert werden. Der Begriff Oberflächendefekte beschränkt sich nicht nur auf Defekte an der Oberfläche, die keine Erstreckung in die Tiefe haben. Vielmehr umfasst der Begriff Oberflächendefekte alle Defekte, die einen Anteil an der Oberfläche haben. Entsprechend werden auch Defekte, welche zu der Oberfläche auch das Material unterhalb der Oberfläche vollständig durchdringen, hier als Oberflächendefekte bezeichnet.The surface must be smooth in principle, but may consist of all materials which are suitable to reflect light of the dark field light source. For example, surfaces of films, microfilm, microplan films, polished diamonds, foils, skis, sliding surfaces, and so on may be analyzed for surface defects according to the method proposed herein. The term surface defects is not limited to defects on the surface that have no extension in depth. Rather, the term surface defects includes all defects that have a share of the surface. Accordingly, defects which completely penetrate the surface beneath the surface are also referred to herein as surface defects.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass durch die beiden unterschiedlich ausgerichteten Dunkelfeld-Lichtquellen Oberflächendefekte schnell und zuverlässig erkannt werden können. Die unterschiedliche Anstrahlung der Oberflächendefekte erhöht die zur Verfügung gestellte Information und verbessert die Detektionsrate. Für Filmmaterial wird erstmalig eine zuverlässige, voll automatisierte Detektion zur Verfügung gestellt. Es können alle bei einem Film üblichen Oberflächendefekte wie Längskratzer durch den Filmtransport, quer verlaufende Klebestellen und Verschmutzungen wie zum Beispiel Staub erkannt werden. Bedingt durch die Geometrie des Aufbaus können die unterschiedlichen Arten der Oberflächendefekte kategorisiert werden. So werden beispielweise die Längskratzer durch eine der beiden Dunkelfeld-Lichtquellen angestrahlt, die Klebestellen durch die andere der beiden Dunkelfeld-Lichtquellen und Verschmutzungen durch beide Dunkelfeldlichtquellen. Durch geeignete Auswertungen wie Farbkodierungen der Lichtquellen oder zeitlich versetzte Beleuchtungen und Aufnahmen können die Oberflächendefekte oder Fehler unabhängig von ihrer Ausprägung bereits bei der Aufnahme kategorisiert werden. Dadurch wird eine zusätzliche Informationsebene geschaffen, welche eine nachfolgende Auswertung und/oder Korrektur der Fehler deutlich vereinfachen kann.The method according to the invention has the advantage that surface defects can be detected quickly and reliably by the two differently aligned dark-field light sources. The different illumination of the surface defects increases the information provided and improves the detection rate. For film material, a reliable, fully automated detection is provided for the first time. All surface defects common to a film, such as longitudinal scratches due to film transport, transversal splices and soiling such as dust, can be detected. Due to the geometry of the structure, the different types of surface defects can be categorized. Thus, for example, the longitudinal scratches are illuminated by one of the two dark field light sources, the splices by the other of the two dark field light sources and contamination by both dark field light sources. By means of suitable evaluations such as color coding of the light sources or time-shifted illuminations and images, the surface defects or defects can be categorized during the recording, regardless of their form. As a result, an additional information level is created, which can significantly simplify a subsequent evaluation and / or correction of the errors.

Es kann vorgesehen sein, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen in Vorzugsrichtungen ausgerichtet sind, in denen Oberflächendefekte in der Oberfläche bevorzugt auftreten. Beziehungsweise es werden Vorzugsrichtungen des Detektionsbereichs ausgerichtet oder vorgegeben, anhand derer dann die zu untersuchende Oberfläche ausgerichtet werden. Dadurch wird erreicht, dass die Oberflächendefekte beziehungsweise Fehler optimal ausgeleuchtet werden.It can be provided that the dark-field light sources are oriented in preferred directions in which surface defects in the surface preferably occur. Respectively preferred directions of the detection area are aligned or predetermined, by means of which then the surface to be examined are aligned. This ensures that the surface defects or defects are optimally illuminated.

Es kann vorgesehen sein, dass während des Beleuchtens und/oder des Detektierens eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche und dem Detektionsbereich erfolgt, wobei die Dunkelfeld-Lichtquellen in einem Impulsmodus betrieben werden. Während der Relativbewegung wird die Oberfläche und/oder der Detektionsbereich bewegt. Zum Beispiel kann ein Film durch den Detektionsbereich bewegt werden. Dies ermöglicht eine deutlich schnellere Analyse. Dabei werden die Dunkelfeld-Lichtquellen in einem Impulsmodus, zum Beispiel wie ein Blitzlicht, betrieben. Dies stellt eine gute Bildqualität bei gleichzeitig schnellem Durchlauf des Films beziehungsweise der Oberfläche zur Verfügung. Die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen können dabei gleichzeitig oder in sehr kurzem Zeitabstand zueinander aktiviert werden. Bei zeitlich versetzten Aufnahmen können für eine spätere Verarbeitung der Detektion die Aufnahmen verschoben werden, sodass die Aufnahmen beider Dunkelfeld-Lichtquellen den identischen Ausschnitt in der Oberfläche beziehungsweise des Filmmaterials umfassen.It can be provided that, during lighting and / or detection, a relative movement takes place between the surface and the detection area, the dark field light sources being operated in a pulse mode. During the relative movement, the surface and / or the detection area is moved. For example, a film may be moved through the detection area. This allows a much faster analysis. The dark field light sources are operated in a pulse mode, for example like a flash. This provides a good image quality with simultaneous fast passage of the film or the surface available. The two dark field light sources can be activated simultaneously or in a very short time interval from each other. In the case of staggered images, the images can be shifted for later processing of the detection so that the images of both dark field light sources comprise the identical section in the surface or the film material.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen in unterschiedlichen Spektralbereichen ausstrahlen. Dies hat den Vorteil, dass bei gleichzeitiger Aktivierung der Dunkelfeld-Lichtquellen die von der jeweiligen Dunkelfeld-Lichtquelle beleuchteten Oberflächendefekte einem festen Spektralbereich zugeordnet sind. So kann der Detektor, zum Beispiel eine optische Kamera oder ein menschlicher Betrachter, die Oberflächendefekte anhand des Spektralbereichs wie zum Beispiel einer Farbe zuordnen beziehungsweise selektieren. Vorzugsweise liegen die Spektralbereiche voneinander entfernt, wie zum Beispiel die beiden Farben blau und rot. Auf diese Weise werden Überschneidungen der Spektralbereiche vermieden, was die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der Detektion erhöht. Die Auswahl der Spektralbereiche ist nicht auf die sichtbaren Wellenlängen beschränkt. Zum Beispiel können Bereich im IR und UV Spektrum für die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen verwendet werden.It may further be provided that the dark field light sources emit in different spectral ranges. This has the advantage that, with simultaneous activation of the dark field light sources, the surface defects illuminated by the respective dark field light source are assigned to a fixed spectral range. Thus, the detector, for example an optical camera or a human observer, can select or select the surface defects on the basis of the spectral range, for example of a color. Preferably, the spectral ranges are distant from each other, such as the two colors blue and red. In this way, overlaps of the spectral regions are avoided, which increases the accuracy and reliability of the detection. The choice of spectral ranges is not limited to the visible wavelengths. For example, range in the IR and UV spectrum can be used for the two darkfield light sources.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass eine Lichtquelle mit Bezug zu dem Detektor auf der anderen Seite der Oberfläche angeordnet ist, wobei die Lichtquelle in einem weiteren Spektralbereich ausstrahlt. Mit dieser Anordnung in Form einer Durchlichteinheit können Perforationen oder Löcher in der Oberfläche durch das dann durchscheinende Licht erkannt werden. Diese Lichtquelle ist keine Dunkelfeld-Lichtquelle sondern ist normal zu der Oberfläche ausgerichtet. Der Spektralbereich ist vorzugsweise unterschiedlich zu den Spektralbereichen der Dunkelfeld-Lichtquellen, so dass bereits aus der Lichtfarbe auf die Art der Fehlstelle geschlossen werden kann.It can further be provided that a light source with respect to the detector is arranged on the other side of the surface, the light source radiating in a further spectral range. With this arrangement in the form of a transparency unit perforations or holes in the surface can be detected by the then translucent light. This light source is not a darkfield light source but is normal to the surface. The spectral range is preferably different from the spectral ranges of the dark field light sources, so that it is possible to deduce the type of defect even from the light color.

Es kann vorgesehen sein, dass die Oberflächendefekte anhand der Spektralbereiche und/oder Kombinationen der Spektralbereiche kategorisiert werden. Dies erlaubt gewissermaßen eine physikalische Vorsortierung der Oberflächendefekte vor der eigentlichen Verarbeitung zum Beispiel mittels einer Software zur Bilderkennung. Auf diese Weise kann der Rechenaufwand und die Bearbeitungszeit deutlich verringert werden. Wenn zum Beispiel eine Dunkelfeld-Lichtquelle rot strahlt und die andere Dunkelfeld-Lichtquelle blau strahlt, sind die hauptsächlich senkrecht zu dem jeweiligen Licht verlaufenden Oberflächendefekte in einer dieser Farben markiert. Bei punktförmigen oder flächigen Störungen wie zum Beispiel Erhebungen durch Verschmutzung oder Vertiefungen wie Löchern sind bei Farben kombiniert zu sehen. Im Falle einer Durchlichteinheit steht noch eine weitere Farbe zur Verfügung, um auch sehr kleine Löcher noch besser erkennen und deutlicher markieren zu können.It can be provided that the surface defects are categorized on the basis of the spectral ranges and / or combinations of the spectral ranges. This allows a sort of physical pre-sorting of the surface defects before the actual processing, for example by means of a software for image recognition. In this way, the computational effort and processing time can be significantly reduced. For example, if one dark field light source emits red and the other dark field light source emits blue, the surface defects mainly perpendicular to the respective light are marked in one of these colors. In the case of punctiform or flat disturbances, such as elevations due to contamination or depressions such as holes, color can be seen combined. In the case of a transmitted-light unit, there is another color available for even better detection and marking of very small holes.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass anhand der Anzahl, der Fläche und/oder der Lichtmenge der detektierten Oberflächendefekte ein Gütemaß der Oberfläche erstellt wird. Mit einem derartigen Gütemaß kann eine zuverlässige und sehr schnell zu erstellende Aussage hinsichtlich der Qualität der Oberfläche gemacht werden. Dies kann bei der Qualitätsprüfung von Materialien wie zum Beispiel einer Folie oder zur Vorbereitung einer Restaurierung eines Filmes dienen. Aufgrund der zwei unterschiedlich ausgerichteten Dunkelfeld-Lichtquellen können neben der reinen Anzahl von Oberflächendefekten auch Kategorien von Oberflächendefekten angegeben werden. Bei einem Film können das zum Beispiel Kratzer in Längsrichtung, Klebestellen in Querrichtung und Verschmutzungen wie zum Beispiel Staub sein.It can further be provided that based on the number, the area and / or the amount of light of the detected surface defects a quality measure of the surface is created. With such a quality measure can be made a reliable and very fast to make statement regarding the quality of the surface. This can be used in the quality inspection of materials such as a film or to prepare for a restoration of a film. Due to the two differently aligned darkfield light sources, in addition to the pure number of surface defects, it is also possible to specify categories of surface defects. For example, in a film this may be scratches in the longitudinal direction, splices in the transverse direction and soiling such as dust.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass von der Oberfläche in dem Detektionsbereich ein Bild aufgenommen wird und dass die detektierten Oberflächendefekte unter Berücksichtigung des umgebenden Bildmaterials korrigiert werden. Dies eignet sich insbesondere für die Archivierung oder Digitalisierung von Filmmaterial. Nun können mit Algorithmen für die Fehlerkorrektur beziehungsweise Bildbearbeitung die detektierten Oberflächendefekte automatisch oder sogar in Echtzeit korrigiert werden. Nach der Korrektur der Oberflächendefekte erfolgt die digitale Speicherung des Filmmaterials. Dieses Verfahren arbeitet sehr zuverlässig und schnell. Die Detektion und Korrektur kann um ein Vielfaches schneller ablaufen als die normale Abspielgeschwindigkeit des Films.It can further be provided that an image is taken of the surface in the detection area and that the detected surface defects are corrected taking into account the surrounding image material. This is particularly suitable for archiving or digitizing film material. Now, with algorithms for error correction or image processing, the detected surface defects can be corrected automatically or even in real time. After the correction of the surface defects, the digital storage of the film material takes place. This method works very reliable and fast. The detection and correction can be much faster than the normal playback speed of the film.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche umfasst einen Detektionsbereich, in dem zumindest ein Teil der Oberfläche anordenbar ist, eine erste Dunkelfeld-Lichtquelle, welche in einer ersten Richtung auf den Detektionsbereich gerichtet ist, und einen auf den Detektionsbereich gerichteten Detektor. Es ist eine zweite Dunkelfeld-Lichtquelle vorgesehen, welche in einer zweiten Richtung auf den Detektionsbereich gerichtet ist. Die erste und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle strahlen fast paralleles und gerichtetes Licht in einem Winkel deutlich flacher als der Reflexionswinkel auf den Detektionsbereich aus. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Die Vorrichtung kann auch mehrere Einheiten in Form des beschriebenen Detektionsbereiches mit Dunkelfeld-Lichtquellen und Detektor umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass auf beiden Seiten der Oberfläche, wie einem Film oder einer Folie, eine Einheit vorgesehen ist. Zum Beispiel bei größeren Flächen können mehrere dieser Einheiten nebeneinander angeordnet sein. So kann eine Art Zeilenscanner realisiert werden. Ebenso ist eine Matrixanordnung mehrerer Einheiten möglich.The device according to the invention for detecting surface defects of a surface comprises a detection region in which at least a part of the surface can be arranged, a first dark-field light source which is directed in a first direction onto the detection region, and a detector directed onto the detection region. A second dark field light source is provided, which is directed in a second direction onto the detection area. The first and second dark field light sources radiate nearly parallel and directed light at an angle much shallower than the reflection angle to the detection area. The same advantages and modifications apply as described above. The device may also comprise a plurality of units in the form of the described detection area with dark field light sources and detector. It can be provided that a unit is provided on both sides of the surface, such as a film or a film. For example, with larger surfaces, several of these units may be arranged side by side. So a kind of line scanner can be realized. Likewise, a matrix arrangement of several units is possible.

Es kann vorgesehen sein, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen senkrecht zueinander angeordnet sind. Diese Anordnung bietet einen großen Winkelabstand von neunzig Grad zwischen den beiden Lichtrichtungen, was die Detektion und Differenzierbarkeit von Oberflächendefekten verbessert. Zum Beispiel bei Filmen können so typische Kratzer in Längsrichtung und Klebestellen in Querrichtung optimal angestrahlt werden, was zu einer starken Reflexion und dadurch Erkennbarkeit führt.It can be provided that the dark field light sources are arranged perpendicular to one another. This arrangement provides a large ninety degree angular separation between the two directions of light, which improves the detection and differentiability of surface defects. In the case of films, for example, typical scratches in the longitudinal direction and splices in the transverse direction can be optimally illuminated, which leads to a high degree of reflection and thus to recognizability.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche; und
  • 2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten einer Oberfläche.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a perspective view of an apparatus for detecting surface defects of a surface; and
  • 2 a perspective view of another device for detecting surface defects of a surface.

1 zeigt eine räumliche Darstellung der Vorrichtung 10 zur Detektion von Oberflächendefekten. Hier wird ein Material in Form eines Films 12 begutachtet beziehungsweise analysiert. Der Film 12 hat eine Oberfläche 14 und wird entlang einer Transportrichtung T durch einen Detektionsbereich 16 der Vorrichtung 10 bewegt. Der Detektionsbereich 16 kann baulich zum Beispiel durch eine Blende oder Apertur definiert sein. Andererseits kann der Detektionsbereich 16 durch optische Eigenschaften wie Ausleuchtung oder Erfassungsbereich definiert sein. Schließlich kann der Detektionsbereich 16 auch durch eine bildverarbeitende Software definiert werden. 1 shows a spatial representation of the device 10 for the detection of surface defects. Here is a material in the form of a film 12 reviewed or analyzed. The film 12 has a surface 14 and becomes along a transport direction T through a detection area 16 the device 10 emotional. The detection area 16 can be structurally defined, for example, by a diaphragm or aperture. On the other hand, the detection area 16 be defined by optical properties such as illumination or detection range. Finally, the detection area 16 also be defined by an image processing software.

Neben dem Detektionsbereich 16 ist eine erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 angeordnet. Sie ist in einem 90° Winkel zu der Transportrichtung T ausgerichtet. Hier ist der Einfachheit halber eine einzige erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 dargestellt. Zur Verbesserung der Ausleuchtung kann eine weitere Dunkelfeld-Lichtquelle am gegenüberliegenden Ende des Detektionsbereich 16 angeordnet sein. Die erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 strahlt fast paralleles Licht beziehungsweise Lichtstrahlen 20 aus, welche die Oberfläche 14 quer zu der Transportrichtung T in dem Detektionsbereich 16 anstrahlen.Next to the detection area 16 is a first darkfield light source 18 arranged. It is at a 90 ° angle to the transport direction T aligned. Here, for the sake of simplicity, there is a single first dark field light source 18 shown. To improve the illumination, another darkfield light source can be found at the opposite end of the detection area 16 be arranged. The first darkfield light source 18 emits almost parallel light or light rays 20 out which the surface 14 transverse to the transport direction T in the detection area 16 spotlighting.

Eine zweite Dunkelfeld-Lichtquelle 22 ist in Richtung der Transportrichtung T angeordnet und ausgerichtet. Auch hier ist der Einfachheit halber nur eine zweite Dunkelfeld-Lichtquelle 22 dargestellt; eine zweite gegenüberliegende Dunkelfeld-Lichtquelle kann ebenfalls vorgesehen werden. Die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle 22 strahlt fast paralleles Licht beziehungsweise Lichtstrahlen 24 aus, welche die Oberfläche 14 längst zu der Transportrichtung T in dem Detektionsbereich 16 anstrahlen.A second darkfield light source 22 is in the direction of the transport direction T arranged and aligned. Again, for simplicity, only a second dark field light source 22 shown; a second opposite dark field light source may also be provided. The second darkfield light source 22 emits almost parallel light or light rays 24 out which the surface 14 long to the transport direction T in the detection area 16 spotlighting.

Ein Detektor 26 zum Beispiel in Form einer Digitalkamera ist oberhalb des Detektionsbereichs 26 und damit normal zu der Oberfläche 14 angeordnet. Die Anordnung und/oder Optik des Detektors 26 ist derart ausgebildet, dass der Detektionsbereich 16 vollständig erfasst wird. Je nach Anwendung kann der Detektionsbereich 16 an die zu untersuchende Oberfläche 14 angepasst werden. Bei der Analyse von Filmmaterial kann der Detektionsbereich 16 zum Beispiel auf ein Bild des Filmmaterials angepasst sein.A detector 26 for example in the form of a digital camera is above the detection area 26 and thus normal to the surface 14 arranged. The arrangement and / or optics of the detector 26 is formed such that the detection area 16 is completely recorded. Depending on the application, the detection range 16 to the surface to be examined 14 be adjusted. In the analysis of film material, the detection range 16 for example, be adapted to a picture of the footage.

Beide Dunkelfeld-Lichtquellen 18, 22 beziehungsweise deren Optiken und/oder Leuchtmittel sind derart angeordnet, dass die Lichtstrahlen 20, 26 in einem sehr flachen Winkel auf die Oberfläche 14 beziehungsweise den Detektionsbereich 16 auftreffen. Der Winkel ist deutlich flacher als der Reflexionswinkel. Dies führt dazu, dass die Lichtstrahlen 20 und 26 bei einer fehlerlosen Oberfläche 14 vollständig von dem Detektor 26 Weg reflektiert werden. Ein aufgenommenes Bild liefert daher keinerlei Information beziehungsweise ist schwarz.Both darkfield light sources 18 . 22 or their optics and / or lighting means are arranged such that the light beams 20 . 26 at a very shallow angle to the surface 14 or the detection area 16 incident. The angle is much flatter than the angle of reflection. This causes the light rays 20 and 26 with a flawless surface 14 completely from the detector 26 Way to be reflected. Therefore, a captured image provides no information or is black.

Die Vorrichtung 10 kann in einem kontinuierlichen Modus und in einem Start-Stopp Modus arbeiten. In dem kontinuierlichen Modus wird die Oberfläche 14 des Films 12 kontinuierlich das heißt ohne Pause durch den Detektionsbereich 16 geführt. Die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 und gegebenenfalls auch der Detektor 26 sind dabei mit der Geschwindigkeit des Filmtransports synchronisiert. So wird sichergestellt, dass genau jedes Bild des Films 12 durch die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 beleuchtet und von dem Detektor 26 aufgenommen wird. Die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 können in einem Blitzlicht Modus betrieben werden, wodurch die Transportgeschwindigkeit des Films 12 deutlich erhöht werden kann. Dies erlaubt eine sehr schnelle Analyse der Oberfläche 14 des Films 12. In dem Start-Stopp Modus wird die Oberfläche 14 immer um einen Ausschnitt, der dem Detektionsbereich 16 entspricht, weiter bewegt. Dieser neue Ausschnitt wird dann wieder beleuchtet und detektiert, sodass eine quasi kontinuierliche Verarbeitung entsteht. Die Details der Beleuchtung von Oberflächendefekten durch die Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 wird im Folgenden beschrieben.The device 10 can work in a continuous mode and in a start-stop mode. In the continuous mode, the surface becomes 14 of the film 12 continuously that means without a break through the detection area 16 guided. The two darkfield light sources 18 and 22 and optionally also the detector 26 are synchronized with the speed of film transport. This ensures that every single image of the film 12 through the two darkfield light sources 18 and 22 lit and from the detector 26 is recorded. The two darkfield light sources 18 and 22 can be operated in a flash mode, increasing the transport speed of the film 12 can be significantly increased. This allows a very fast analysis of the surface 14 of the film 12 , In the start-stop mode, the surface becomes 14 always a section, the detection area 16 corresponds, moves further. This new section is then illuminated and detected again, resulting in quasi-continuous processing. The details of illumination of surface defects by the dark field light sources 18 and 22 is described below.

Zwei Arten der Beleuchtung durch die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 20 sind möglich. Die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 20 können zeitlich versetzt betrieben werden, wobei zwei Bilder des Detektionsbereichs 16 beziehungsweise der dort angeordneten Oberfläche 14 entstehen. In dem kontinuierlichen Transportmodus ist dann eine Kompensation des dabei entstehenden Bildversatzes erforderlich. Diese Kompensation kann von einer Softwareroutine ausgeführt werden.Two types of lighting through the two darkfield light sources 18 and 20 are possible. The two darkfield light sources 18 and 20 can be operated offset in time, with two images of the detection area 16 or the surface arranged there 14 arise. In the continuous transport mode compensation of the resulting image offset is then required. This compensation can be performed by a software routine.

Andererseits können die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 20 gleichzeitig aktiviert werden, sodass die Lichtstrahlen 20 und 24 gleichzeitig den Detektionsbereich 16 beziehungsweise die darin angeordnete Oberfläche 14 beleuchten. Um die Identifikation und Zuordnung von Oberflächendefekten zu vereinfachen, strahlen die Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 Licht in unterschiedlichen Spektralbereichen aus. In diesem Beispiel arbeitet die erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 in einem blauen Spektralbereich und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle 22 in einem roten Spektralbereich. Diese beiden Spektralbereiche sind in ihren Wellenlängen ausreichend voneinander entfernt, sodass der Detektor 26 die Unterschiede gut auflösen kann. In dem Detektionsbereich 16 ist ein längs verlaufender Oberflächendefekt 28 wie zum Beispiel ein bei dem Transport des Films 12 entstandener Kratzer gezeigt. Bei der Beleuchtung durch die erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 treffen deren Lichtstrahlen 20 auf die Längskante des Oberflächendefekts 28 auf, wodurch Streulicht in Richtung des Detektors 26 reflektiert wird. Die Lichtstrahlen 24 der zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle 22 hingegen verlaufen parallel zu dem längs verlaufenden Oberflächendefekt 28, sodass nur sehr wenig oder kein Streulicht von den Lichtstrahlen 24 der zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle 22 in Richtung des Detektors 26 reflektiert werden. Somit erscheint der längs verlaufende Oberflächendefekt 28 in einem von dem Detektor 26 aufgenommenen Bild in der Farbe Blau.On the other hand, the two dark field light sources 18 and 20 be activated at the same time so that the light rays 20 and 24 at the same time the detection area 16 or the surface arranged therein 14 illuminate. To the To simplify identification and assignment of surface defects, the dark field light sources radiate 18 and 22 Light in different spectral ranges. In this example, the first darkfield light source works 18 in a blue spectral range and the second darkfield light source 22 in a red spectral range. These two spectral ranges are sufficiently separated in their wavelengths so that the detector 26 the differences can dissolve well. In the detection area 16 is a longitudinal surface defect 28 such as one in the transport of the film 12 resulting scratch shown. When illuminated by the first darkfield light source 18 meet their rays of light 20 on the longitudinal edge of the surface defect 28 on, causing stray light in the direction of the detector 26 is reflected. The rays of light 24 the second darkfield light source 22 however, they are parallel to the longitudinal surface defect 28 so that there is little or no scattered light from the light rays 24 the second darkfield light source 22 in the direction of the detector 26 be reflected. Thus, the longitudinal surface defect appears 28 in one of the detector 26 taken picture in the color blue.

In den Detektionsbereich 16 ist ferner ein querverlaufender Oberflächendefekt 30 wie zum Beispiel eine Klebestelle des Films 12 dargestellt. Bei der Beleuchtung durch die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle 22 treffen deren Lichtstrahlen 24 auf die Querkante des Oberflächendefekts 30 auf, wodurch Streulicht in Richtung des Detektors 26 reflektiert wird. Die Lichtstrahlen 20 der ersten Dunkelfeld-Lichtquelle 18 hingegen verlaufen parallel zu dem quer verlaufenden Oberflächendefekt 30, sodass nur sehr wenig oder kein Streulicht von den Lichtstrahlen 20 der ersten Dunkelfeld-Lichtquelle 18 in Richtung des Detektors 26 reflektiert werden. Somit erscheint der quer verlaufende Oberflächendefekt 30 in einem von dem Detektor 26 aufgenommenen Bild in der Farbe Rot.In the detection area 16 is also a transverse surface defect 30 such as a splice of the film 12 shown. When illuminated by the second darkfield light source 22 meet their rays of light 24 on the transverse edge of the surface defect 30 on, causing stray light in the direction of the detector 26 is reflected. The rays of light 20 the first dark field light source 18 however, they are parallel to the transverse surface defect 30 so that there is little or no scattered light from the light rays 20 the first dark field light source 18 in the direction of the detector 26 be reflected. Thus, the transverse surface defect appears 30 in one of the detector 26 taken picture in the color red.

In dem Detektionsbereich 16 ist noch ein flächenförmiger Oberflächendefekt 32 wie zum Beispiel eine Verschmutzung durch Staub dargestellt. Bei der Beleuchtung durch die erste Dunkelfeld-Lichtquelle 18 treffen deren Lichtstrahlen 20 auf Längskanten des Oberflächendefekts 32 auf, wodurch Streulicht in Richtung des Detektors 26 reflektiert wird. Die Lichtstrahlen 24 der zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle 22 treffen auf Querkanten des Oberflächendefekts 32 auf, wodurch Streulicht in Richtung des Detektors 26 reflektiert wird. Da dieser Oberflächendefekt 32 Kanten, Erhebungen oder Vertiefungen quer zur Lichtausbreitung beider Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 hat, wird Streulicht von beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 zu dem Detektor 26 reflektiert. Somit erscheint der flächenförmige Oberflächendefekt 32 in einem von dem Detektor 26 aufgenommenen Bild sowohl in der Farbe Blau als auch in der Farbe Rot.In the detection area 16 is still a surface-shaped surface defect 32 such as a pollution caused by dust. When illuminated by the first darkfield light source 18 meet their rays of light 20 on longitudinal edges of the surface defect 32 on, causing stray light in the direction of the detector 26 is reflected. The rays of light 24 the second darkfield light source 22 meet on transverse edges of the surface defect 32 on, causing stray light in the direction of the detector 26 is reflected. Because of this surface defect 32 Edges, elevations or depressions transverse to the light propagation of both dark field light sources 18 and 22 has, stray light from both darkfield light sources 18 and 22 to the detector 26 reflected. Thus, the surface-shaped surface defect appears 32 in one of the detector 26 taken picture in both the color blue and in the color red.

Dies ermöglicht eine Klassifizierung der Oberflächendefekte 28, 30 und 32 bereits allein basierend auf der Farbe der Oberflächendefekte in dem von dem Detektor 26 aufgenommenen Bild. Dies ermöglicht eine schnelle Typisierung der Oberflächendefekte, um zum Beispiel ein Gütemaß zu erstellen oder eine anschließende Korrektur der Oberflächendefekte zum Beispiel durch eine Vorsortierung zu vereinfachen.This allows a classification of the surface defects 28 . 30 and 32 already based solely on the color of the surface defects in that of the detector 26 taken picture. This allows for fast typing of surface defects, for example, to create a measure of goodness or to facilitate subsequent correction of surface defects, for example by presorting.

In 2 ist eine Erweiterung der Vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung verfügt wie auch in 1 dargestellt über den Detektionsbereich 16, die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 sowie den Detektor 26, um Oberflächendefekte in der Oberfläche 14 des Films 12 zu erkennen.In 2 is an extension of the device 10 shown. The device has as well as in 1 represented over the detection area 16 , the two darkfield light sources 18 and 22 as well as the detector 26 to surface defects in the surface 14 of the film 12 to recognize.

Zusätzlich verfügt die Vorrichtung 10 hier über eine weitere Lichtquelle 34, die unterhalb des Detektionsbereichs 16 beziehungsweise des Films 12 angeordnet ist. Die Lichtquelle 34 ist damit gegenüberliegend zu dem Detektor 26 angeordnet. Die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Lichtstrahlen der Lichtquelle 34 sind in Richtung des Detektors 26 gerichtet. Die Lichtquelle 34 ist derart ausgebildet beziehungsweise angeordnet, dass sie den Detektionsbereichs 16 ausleuchtet.In addition, the device has 10 here about another light source 34 that are below the detection area 16 or the movie 12 is arranged. The light source 34 is thus opposite to the detector 26 arranged. The light rays of the light source, not shown here for reasons of clarity 34 are in the direction of the detector 26 directed. The light source 34 is formed or arranged such that it the detection area 16 illuminates.

Diese Lichtquelle 34 dient zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit der Oberfläche 14 beziehungsweise des Films 12. Bei typischen Perforationen 36, die bei Filmen 12 an den Längsseiten zum Filmtransport vorhanden sind, wird der Film 12 durchleuchtet. Dies wird von dem Detektor 26 detektiert. Ebenso werden Oberflächendefekte 38 in Form von Löchern durchleuchtet. Die durch die Perforationen 36 und Oberflächendefekte 38 hindurchtretenden Lichtstrahlen werden von dem Detektor 26 detektiert beziehungsweise aufgenommen. Je nach Farbe des ausgesandten Lichts der Lichtquelle 34 können auch diese Oberflächendefekte in Form von Perforationen typisiert werden. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 34 Licht in einem Spektralbereich, welcher der Farbe Grün entspricht, ausstrahlen. Dann erscheinen auf einem von dem Detektor 26 aufgenommenen Bild diese Oberflächendefekte in der Farbe Grün.This light source 34 serves to check the light transmission of the surface 14 or the movie 12 , For typical perforations 36 who are watching movies 12 On the long sides for film transport are present, the film 12 rayed. This is done by the detector 26 detected. Likewise, surface defects become 38 illuminated in the form of holes. The through the perforations 36 and surface defects 38 passing light beams are from the detector 26 detected or recorded. Depending on the color of the emitted light of the light source 34 These surface defects can also be typified in the form of perforations. For example, the light source 34 Emit light in a spectral range corresponding to the color green. Then appear on one of the detector 26 captured image of these surface defects in the color green.

Die Oberflächendefekte 32 und 38 können auch durch die beiden Dunkelfeld-Lichtquellen 18 und 22 detektiert werden. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die zusätzliche Lichtquelle 34 zu verwenden, um diese Oberflächendefekte 32 und 38 noch besser sichtbar zu machen. Insbesondere sehr kleine Löcher oder Perforationen können so besser erkannt werden.The surface defects 32 and 38 can also through the two dark field light sources 18 and 22 be detected. However, it may be advantageous to use the additional light source 34 to use these surface defects 32 and 38 even better visible. In particular, very small holes or perforations can be better recognized.

Idealerweise weist jede der Lichtquellen 18, 22 und 34 einen unterschiedlichen Spektralbereich auf, deren Wellenlängen noch voneinander beabstandet sind. Dann können mit einer einfachen optischen Kamera alle Typen von Oberflächendefekte in einem Bild unterscheidbar kenntlich gemacht werden.Ideally, each of the light sources points 18 . 22 and 34 a different spectral range whose wavelengths are still spaced apart. Then, with a simple optical camera, all types of surface defects in a picture can be made distinguishable.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit dem hier beschriebenen Verfahren beziehungsweise der Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten 28, 30, 32 und 38 diese zuverlässig und schnell detektiert werden können. Darüber hinaus ist durch eine farbliche Kodierung der Typen der Oberflächendefekte 28, 30, 32 und 38 eine physikalische Vorsortierung der Defekte möglich, was statistische Auswertungen ermöglicht und eine anschließende Korrektur der Oberfläche erleichtert.In summary, it should be noted that with the method described here or the device for the detection of surface defects 28 . 30 . 32 and 38 These can be reliably and quickly detected. In addition, by a color coding of the types of surface defects 28 . 30 . 32 and 38 a physical presorting of the defects possible, which allows statistical analysis and facilitates subsequent correction of the surface.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungdevice
1212
FilmMovie
1414
Oberflächesurface
1616
Detektionsbereichdetection range
1818
erste Dunkelfeld-Lichtquellefirst darkfield light source
2020
Lichtstrahlenlight rays
2222
zweite Dunkelfeld-Lichtquellesecond darkfield light source
2424
Lichtstrahlenlight rays
2626
Detektordetector
2828
Oberflächendefektsurface defect
3030
Oberflächendefektsurface defect
3232
Oberflächendefektsurface defect
3434
Lichtquellelight source
3636
Perforationperforation
3838
Loch hole
TT
Transportrichtungtransport direction

Claims (10)

Verfahren zur Detektion von Oberflächendefekten (28, 30, 32, 38) einer Oberfläche (14) mit den Schritten: - Bereitstellen zumindest eines Teils der Oberfläche (14) in einem Detektionsbereich (16); - Bereitstellen einer ersten Dunkelfeld-Lichtquelle (18), welche in einer ersten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist; - Bereitstellen einer zweiten Dunkelfeld-Lichtquelle (22), welche in einer zweiten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist; - Bereitstellen eines auf den Detektionsbereich (16) gerichteten Detektors (26); - Beleuchten der Oberfläche (14) in dem Detektionsbereich (16) mit den beiden Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22); und - Detektion von durch die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) beleuchteten Oberflächendefekten (28, 30, 32, 38) mittels des Detektors (26); dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle (18, 22) annähernd paralleles und gerichtetes Licht in einem Winkel deutlich flacher als der Reflexionswinkel auf den Detektionsbereich ausstrahlen.A method of detecting surface defects (28, 30, 32, 38) of a surface (14) comprising the steps of: - providing at least a portion of the surface (14) in a detection region (16); - providing a first dark field light source (18) directed in a first direction to the detection area (16); - providing a second dark field light source (22) directed in a second direction onto the detection area (16); - providing a detector (26) directed towards the detection area (16); - illuminating the surface (14) in the detection area (16) with the two dark field light sources (18, 22); and - detecting surface defects (28, 30, 32, 38) illuminated by the dark field light sources (18, 22) by means of the detector (26); characterized in that the first and the second dark field light source (18, 22) radiate approximately parallel and directed light at an angle significantly shallower than the reflection angle to the detection area. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) in Vorzugsrichtungen ausgerichtet sind, in denen Oberflächendefekte (28, 30, 32, 38) in der Oberfläche (14) bevorzugt auftreten.Method according to Claim 1 , characterized in that the dark field light sources (18, 22) are aligned in preferred directions in which surface defects (28, 30, 32, 38) in the surface (14) preferably occur. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Beleuchtens und/oder des Detektierens eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche (14) und dem Detektionsbereich (16) erfolgt, wobei die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) in einem Impulsmodus betrieben werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that during the lighting and / or the detection, a relative movement between the surface (14) and the detection area (16) takes place, wherein the dark field light sources (18, 22) are operated in a pulse mode. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) in unterschiedlichen Spektralbereichen ausstrahlen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dark-field light sources (18, 22) emit in different spectral ranges. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle mit Bezug zu dem Detektor auf der anderen Seite der Oberfläche (14) angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (34) in einem weiteren Spektralbereich ausstrahlt.Method according to Claim 4 , characterized in that a light source with respect to the detector is arranged on the other side of the surface (14), the light source (34) radiating in a further spectral range. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächendefekte (28, 30, 32, 38) anhand der Spektralbereiche und/oder Kombinationen der Spektralbereiche kategorisiert werden.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that the surface defects (28, 30, 32, 38) are categorized on the basis of the spectral ranges and / or combinations of the spectral ranges. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Anzahl, der Fläche und/oder der Lichtmenge der detektierten Oberflächendefekte (28, 30, 32, 38) ein Gütemaß der Oberfläche (14) erstellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the number, the area and / or the amount of light of the detected surface defects (28, 30, 32, 38) a quality measure of the surface (14) is created. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Oberfläche (14) in dem Detektionsbereich (16) ein Bild aufgenommen wird und dass die detektierten Oberflächendefekte (28, 30, 32, 38) unter Berücksichtigung des umgebenden Bildmaterials korrigiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an image is taken of the surface (14) in the detection area (16) and that the detected surface defects (28, 30, 32, 38) are corrected taking into account the surrounding image material. Vorrichtung zur Detektion von Oberflächendefekten (28, 30, 32, 38) einer Oberfläche (14) aufweisend einen Detektionsbereich (16), in dem zumindest ein Teil der Oberfläche (14) anordenbar ist, eine erste Dunkelfeld-Lichtquelle (18), welche in einer ersten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist, eine zweite Dunkelfeld-Lichtquelle (22), welche in einer zweiten Richtung auf den Detektionsbereich (16) gerichtet ist, und einen auf den Detektionsbereich (16) gerichteten Detektor (26), dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Dunkelfeld-Lichtquelle (18, 22) annähernd paralleles und gerichtetes Licht in einem Winkel deutlich flacher als der Reflexionswinkel auf den Detektionsbereich ausstrahlen.Device for detecting surface defects (28, 30, 32, 38) of a surface (14) comprising a detection region (16) in which at least a part of the surface (14) can be arranged, a first dark field light source (18) directed in a first direction to the detection area (16), a second dark field light source (22) directed in a second direction to the detection area (16) and one on the detection area (16) directed detector (26), characterized in that the first and the second dark field light source (18, 22) radiate approximately parallel and directed light at an angle significantly shallower than the reflection angle to the detection area. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunkelfeld-Lichtquellen (18, 22) senkrecht zueinander angeordnet sind.Device after Claim 9 , characterized in that the dark field light sources (18, 22) are arranged perpendicular to each other.
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