DE102020129040A1

DE102020129040A1 - Method and device for detecting surface structures

Info

Publication number: DE102020129040A1
Application number: DE102020129040.3A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Josef Wessig
Original assignee: Speira GmbH
Current assignee: Speira GmbH
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2022-05-05

Abstract

Es wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Analysieren einer Oberfläche (12) eines gewalzten und/oder gerollten Produktes (10) vorgeschlagen, das folgende Schritte Verfahren aufweist: Bereitstellen, auf einem Datenspeicher (106) einer Datenverarbeitungsvorrichtung (100), von Bilddaten wenigstens eines Teils eines Bildes einer Oberfläche (12) des Produkts (10); Identifizieren, mit einer Verarbeitungsschaltung (102) der Datenverarbeitungsvorrichtung (100), wenigstens einer Oberflächenstruktur (18) des Produkts (10), die sich im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung (14) des Produkts (10) erstreckt und/oder sich quer zu einer Längserstreckungsrichtung (15) des Produkts (10) erstreckt, basierend auf einem Vergleichen des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels, welches in einer ersten Richtung und/oder einer zweiten Richtung benachbart zu besagtem Pixel angeordnet ist; und Bestimmen wenigstens eines charakteristischen Parameters der identifizierten wenigstens einen Oberflächenstruktur (18), wobei der wenigstens eine charakteristische Parameter repräsentativ für eine Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche (12) des Produkts (10) ist.A computer-implemented method for analyzing a surface (12) of a rolled and/or rolled product (10) is proposed, which has the following steps: providing, on a data memory (106) of a data processing device (100), image data of at least part of a image of a surface (12) of the product (10); Identifying, with a processing circuit (102) of the data processing device (100), at least one surface structure (18) of the product (10), which extends essentially along a circumferential direction (14) of the product (10) and/or transversely to a longitudinal direction (15) extending the product (10) based on comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel located in a first direction and/or a second direction adjacent to said pixel; and determining at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure (18), wherein the at least one characteristic parameter is representative of a quality and/or homogeneity of the surface (12) of the product (10).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der industriellen Fertigung von Produkten und/oder der Qualitätskontrolle industriell gefertigter Produkte, Waren und/oder Objekte. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Analysieren einer Oberfläche eines gewalzten und/oder gerollten Produktes sowie ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium und eine Datenverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The invention generally relates to the field of industrial manufacturing of products and/or quality control of industrially manufactured products, goods and/or objects. In particular, the invention relates to a method for analyzing a surface of a rolled and/or rolled product, as well as a computer program, a computer-readable medium and a data processing device for carrying out such a method.

Hintergrundbackground

Im Rahmen der industriellen Fertigung einer Vielzahl von Produkten ist regelmäßig eine Qualitätskontrolle der gefertigten Produkte erforderlich oder zumindest angeraten. Dies betrifft nicht nur Endprodukte für Endkunden oder Verbraucher, sondern auch zur Weiterverarbeitung vorgesehene Zwischenprodukte. Grundsätzlich kann eine Qualitätskontrolle dabei während und/oder nach der Fertigung erfolgen oder zu verarbeitende Zwischenprodukte können vorderen Weiterverarbeitung einer Qualitätskontrolle unterzogen werden. Basierend auf derartigen Qualitätskontrollen, kann zum einen der Produktionsprozess überwacht werden, insbesondere auch hinsichtlich einer Funktionstüchtigkeit der eingesetzten Fertigungsmaschinen oder Komponenten, und zum anderen kann eine gleichbleibende Qualität der gefertigten Produkte sichergestellt werden.As part of the industrial manufacture of a large number of products, regular quality control of the manufactured products is necessary or at least advisable. This not only affects end products for end customers or consumers, but also intermediate products intended for further processing. In principle, quality control can be carried out during and/or after production, or intermediate products to be processed can be subjected to quality control prior to further processing. Based on such quality controls, on the one hand the production process can be monitored, in particular with regard to the functionality of the manufacturing machines or components used, and on the other hand a constant quality of the manufactured products can be ensured.

Derartige Qualitätskontrollen können dabei auf verschiedene Aspekte der jeweiligen Produkte und den damit zusammenhängenden Qualitätsanforderungen gerichtet sein, wie etwa das äußere Erscheinungsbild der gefertigten Produkte, das Gewicht, die Zusammensetzung eines Produkts oder dergleichen. Je nach Qualitätsanforderung und/oder je nach Produkt kann eine umfassende Qualitätskontrolle regelmäßig nur bedingt oder gar nicht automatisiert durchgeführt werden, insbesondere da keine entsprechenden Vorrichtungen zur Verfügung stehen. Häufig werden daher auch visuelle Inspektionen durch Personal durchgeführt, was mitunter zu erhöhtem Personalaufwand und/oder einer erhöhten Fehleranfälligkeit führen kann.Such quality controls can be aimed at various aspects of the respective products and the associated quality requirements, such as the external appearance of the manufactured products, the weight, the composition of a product or the like. Depending on the quality requirements and/or depending on the product, a comprehensive quality control can only be carried out automatically to a limited extent or not at all, especially since no corresponding devices are available. Therefore, visual inspections are often also carried out by personnel, which can sometimes lead to increased personnel costs and/or an increased susceptibility to errors.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ein verbessertes Verfahren zum Analysieren einer Oberfläche eines gewalzten und/oder gerollten Produktes sowie eine entsprechende Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden.With embodiments of the present invention, an improved method for analyzing a surface of a rolled and/or rolled product and a corresponding data processing device can advantageously be provided.

Dies wird insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche ermöglicht. Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.This is made possible in particular by the subject matter of the independent patent claims. Further developments of the invention result from the dependent claims and the following description.

Aspekte der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Verfahren zum Analysieren, Bewerten und/oder Klassifizieren einer Oberfläche eines gewalzten und/oder gerollten Produktes, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium mit einem solchen Computerprogramm, und eine Datenverarbeitungsvorrichtung. Sämtliche Merkmale, Elemente, Schritte und/oder Vorteile, die nachfolgend mit Verweis auf einen der Aspekte der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, gelten gleichermaßen für jeden weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung.Aspects of the present disclosure relate to a method for analyzing, evaluating and/or classifying a surface of a rolled and/or rolled product, a computer program, a computer-readable medium with such a computer program, and a data processing device. Any feature, element, step, and/or advantage described below with reference to any aspect of the present disclosure applies equally to any other aspect of the present disclosure.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein computerimplementiertes, computer-gestütztes und/oder computer-basiertes Verfahren zum Analysieren, Bewerten und/oder Klassifizieren einer Oberfläche eines gewalzten und/oder gerollten Produktes. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Bereitstellen, auf einem Datenspeicher einer Datenverarbeitungsvorrichtung, von Bilddaten wenigstens eines Teils eines Bildes einer Oberfläche des Produkts, wobei die Bilddaten Pixelwerte für mehrere Pixel des Bildes entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung aufweisen;
- Identifizieren und/oder Ermitteln, mit einer Verarbeitungsschaltung der Datenverarbeitungsvorrichtung, wenigstens einer Oberflächenstruktur des Produkts, die sich im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung des Produkts erstreckt und/oder die sich quer zu einer Längserstreckungsrichtung des Produkts erstreckt, basierend auf einem Vergleichen und/oder unter Vergleichen des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels, welches in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung zu besagtem Pixel benachbart ist und/oder benachbart angeordnet ist; und
- Bestimmen, Berechnen und/oder Ermitteln wenigstens eines charakteristischen Parameters der identifizierten wenigstens einen Oberflächenstruktur, wobei der wenigstens eine charakteristische Parameter repräsentativ, indikativ und/oder deskriptiv für eine Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produkts ist.

A first aspect of the present disclosure relates to a computer-implemented, computer-assisted and/or computer-based method for analyzing, evaluating and/or classifying a surface of a rolled and/or rolled product. The procedure has the following steps:

- providing, on a data memory of a data processing device, image data of at least part of an image of a surface of the product, the image data having pixel values for a plurality of pixels of the image along a first direction and a second direction transverse to the first direction;
- Identifying and/or determining, with a processing circuit of the data processing device, at least one surface structure of the product, which extends essentially along a circumferential direction of the product and/or which extends transversely to a longitudinal direction of the product, based on a comparison and/or under comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel which is adjacent and/or located adjacent to said pixel in the first direction and/or the second direction; and
- Determining, calculating and/or ascertaining at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure, the at least one characteristic parameter being representative, indicative and/or descriptive of a quality and/or homogeneity of the surface of the product.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Oberfläche des Produkts, die Qualität der Oberfläche und/oder die Homogenität der Oberfläche zuverlässig, schnell und/oder genau analysiert werden. Insbesondere kann das Verfahren zumindest teilautomatisiert und/oder vollautomatisiert mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei sowohl während, bei und/oder unmittelbar nach Fertigung des Produktes, etwa bei einer Fertigungsanlage zur Fertigung des Produkts, als auch bei einem Lieferanten, vor einer Weiterverarbeitung und/oder bei einem Endkunden in vorteilhafter Weise zu Qualitätskontrolle eingesetzt werden. Das Verfahren kann dabei basierend auf der Bestimmung des wenigstens einen charakteristischen Parameters eine quantitative, vergleichbare und/oder objektive Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit, der Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche mit geringer Fehlerrate ermöglichen. Zum einen kann so eine gewünschte oder geforderte Qualität des Produkts sichergestellt und/oder überprüft werden. Bei Einsatz des Verfahrens an Fertigungsanlagen kann zudem auch ein maschineller Fertigungsprozess und/oder Komponenten einer Fertigungsanlage zur Fertigung des Produkts überwacht werden. Insbesondere können so Rückschlüsse auf der Qualitätskontrolle vorgelagerte Prozessschritte eines Fertigungsprozesses gezogen werden und/oder der Qualitätskontrolle nachgelagerte Prozessschritte können bedarfsgerecht angepasst werden.With the method according to the invention, the surface of the product, the quality of the surface and/or the homogeneity of the surface can be analyzed reliably, quickly and/or precisely will. In particular, the method can be carried out at least partially and/or fully automatically by means of the data processing device. The method according to the invention can be used advantageously for quality control both during, during and/or immediately after production of the product, for example in a production plant for production of the product, and at a supplier, before further processing and/or at an end customer. Based on the determination of the at least one characteristic parameter, the method can enable a quantitative, comparable and/or objective determination of the surface condition, the quality and/or homogeneity of the surface with a low error rate. On the one hand, a desired or required quality of the product can be ensured and/or checked in this way. If the method is used in production plants, a mechanical production process and/or components of a production plant for manufacturing the product can also be monitored. In particular, conclusions can be drawn about process steps of a manufacturing process upstream of the quality control and/or process steps downstream of the quality control can be adapted as required.

Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein mobiles bzw. tragbares Gerät handeln, wie beispielsweise ein Benutzergerät, ein Handheld, ein Endgerät, ein Smartphone, ein Tablet, ein Notebook oder dergleichen. Auch kann es sich bei der Datenverarbeitungsvorrichtung um einen Personal Computer (PC), einen Server, ein Serversystem, ein Cloud-Rechnernetzwerk, ein Computernetzwerk oder Ähnliches handeln.The data processing device can be, for example, a mobile or portable device, such as a user device, a handheld device, a terminal device, a smartphone, a tablet, a notebook or the like. The data processing device can also be a personal computer (PC), a server, a server system, a cloud computer network, a computer network or the like.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise über einen Datenspeicher verfügen, in welchem Softwareinstruktionen (und/oder ein Computerprogramm) hinterlegt sein können, die, bei deren Ausführung, etwa durch eine Verarbeitungsschaltung und/oder einen Prozessor der Datenverarbeitungsvorrichtung, die Datenverarbeitungsvorrichtung veranlassen, Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung durchzuführen.The data processing device can, for example, have a data memory in which software instructions (and/or a computer program) can be stored which, when they are executed, for example by a processing circuit and/or a processor of the data processing device, cause the data processing device to carry out steps of the method according to perform the first aspect of the present disclosure.

Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann das gewalzte und/oder gerollte Produkt grundsätzlich ein beliebiges Produkt, Objekt und/oder eine Ware bezeichnen, welche(s) basierend auf einem Walzprozess und/oder Rollprozess gefertigt ist. Beispielsweise kann das gewalzte und/oder gerollte Produkt ein Walzerzeugnis und/oder eine Rollenware bezeichnen. Das gewalzte und/oder gerollte Produkt kann dabei grundsätzlich aus einem beliebigen Material gefertigt sein oder beliebiges Material aufweisen, wie etwa Metall, Kunststoff, Fasermaterial oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann das Produkt eine zumindest teilweise reflektierende Oberfläche aufweisen. Das gewalzte und/oder gerollte Produkt kann insbesondere im Wesentlichen zylindrisch geformt sein und/oder im Wesentlichen zylindersymmetrisch um eine Längsachse des Produkts ausgebildet sein. Eine Längsrichtung oder Längserstreckungsrichtung des Produktes kann dabei parallel zur Längsachse des Produkts verlaufen und die Umfangsrichtung des Produktes kann orthogonal und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung verlaufen. Die Oberfläche des Produkts kann insbesondere eine Mantelfläche des im Wesentlichen zylindrisch geformten Produkts sein.In the context of the present disclosure, the rolled and/or rolled product can basically refer to any product, object and/or goods that is manufactured based on a rolling process and/or a rolling process. For example, the rolled and/or rolled product can refer to a rolled product and/or a rolled product. The rolled and/or rolled product can in principle be made of any material or have any material, such as metal, plastic, fiber material or the like. Alternatively or additionally, the product can have an at least partially reflective surface. The rolled and/or rolled product can, in particular, be essentially cylindrical in shape and/or essentially cylindrically symmetrical about a longitudinal axis of the product. A longitudinal direction or direction of longitudinal extent of the product can run parallel to the longitudinal axis of the product and the circumferential direction of the product can run orthogonally and/or transversely to the direction of longitudinal extent. The surface of the product can in particular be a lateral surface of the essentially cylindrically shaped product.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich auch bei beliebigen anderen Produkten in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen kann, insbesondere bei Produkten mit zumindest teilweise gekrümmter und/oder reflektierender Oberfläche. Die vorliegende Offenbarung ist daher nicht auf gewalzte und/oder gerollte Produkte beschränkt.It should be mentioned at this point that the method according to the invention can in principle also be used advantageously for any other products, in particular for products with at least partially curved and/or reflective surfaces. The present disclosure is therefore not limited to rolled and/or rolled products.

Im Kontext der vorliegenden Offenbarung können die Bilddaten wenigstens zweidimensionale und/oder digitale Bilddaten eines Bildes zumindest eines Teils der Oberfläche des Produkts bezeichnen. Optional können die Bilddaten jedoch auch mehr als zwei Dimensionen aufweisen. Beispielsweise können die Bilddaten in Form einer Liste und/oder Matrix mit einem oder mehreren Pixelwerten pro Pixel (z.B. Farbwert(e), Intensitätswert(e), Sättigungswert(e)) des Bildes bereitgestellt werden. Die Bilddaten können insbesondere die Pixelwerte von Pixeln in wenigstens zwei zueinander orthogonalen Raumrichtungen umfassen. Die erste Richtung und die zweite Richtung können somit zueinander orthogonale Raumrichtungen, wie beispielsweise eine horizontale Richtung und eine vertikale Richtung.In the context of the present disclosure, the image data can denote at least two-dimensional and/or digital image data of an image of at least a part of the surface of the product. Optionally, however, the image data can also have more than two dimensions. For example, the image data can be provided in the form of a list and/or matrix with one or more pixel values per pixel (e.g. color value(s), intensity value(s), saturation value(s)) of the image. The image data can in particular include the pixel values of pixels in at least two mutually orthogonal spatial directions. The first direction and the second direction can thus be mutually orthogonal spatial directions, such as a horizontal direction and a vertical direction.

Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann die wenigstens eine Oberflächenstruktur des Produkts im Allgemeinen eine strukturelle Abweichung der Oberfläche von übrigen oder anderen Bereichen der Oberfläche bezeichnen. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise repräsentativ für eine Störstelle der Oberfläche sein, welche etwa produktionsbedingt, transportbedingt oder anderweitig hervorgerufen sein kann. Beispielsweise kann die Oberflächenstruktur relativ zu anderen Bereichen der Oberfläche des Produktes eine veränderte Materialrauigkeit, einen veränderten Reflexionsgrad, eine veränderte Färbung oder dergleichen aufweisen. Zum Beispiel kann die Oberflächenstruktur durch eine Materialfehlstelle des Produkts, eine Deformation des Produktes und/oder durch mechanische Krafteinwirkung auf das Produkt bzw. das Material desselben hervorgerufen sein.In the context of the present disclosure, the at least one surface structure of the product can generally refer to a structural deviation of the surface from remaining or other areas of the surface. The surface structure can, for example, be representative of an imperfection on the surface, which can be caused by production, transport or some other reason. For example, the surface structure can have a changed material roughness, a changed degree of reflection, a changed coloring or the like relative to other areas of the surface of the product. For example, the surface structure can be caused by a material defect in the product, a deformation of the product and/or by mechanical forces acting on the product or the material of the same.

Grundsätzlich kann die wenigstens eine Oberflächenstruktur dabei beliebig geformt sein und sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung des Produktes erstrecken. „Im Wesentlichen“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass sich zumindest ein überwiegender Teil der Oberflächenstruktur, etwa wenigstens 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95% oder 99% einer Länge und/oder wenigstens 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95% oder 99% der Fläche der Oberflächenstruktur, in Umfangsrichtung und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung über die Oberfläche des Produktes erstreckt.In principle, the at least one surface structure can be of any shape and extend essentially in the circumferential direction and/or transversely to the longitudinal direction of the product. "Substantially" can mean in this context that at least a major part of the surface structure, such as at least 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95% or 99% of a length and / or at least 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95% or 99% of the area of the surface structure, in the circumferential direction and/or transverse to the direction of longitudinal extent over the surface of the product.

Die wenigstens eine Oberflächenstruktur kann dabei unter Vergleichen der Pixelwerte benachbarter Pixel ermittelt und/oder identifiziert werden. Dabei kann ein oder mehrere Pixelwerte jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels, welches in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung benachbart zu besagtem Pixel angeordnet ist, verglichen werden. Dies kann optional ein Bestimmen, ob die verglichenen Pixelwerte benachbarter Pixel übereinstimmen und/oder innerhalb eines gewissen Wertebereichs übereinstimmen, umfassen.The at least one surface structure can be determined and/or identified by comparing the pixel values of neighboring pixels. One or more pixel values of each pixel can be compared with at least one other pixel value of at least one other pixel, which is arranged adjacent to said pixel in the first direction and/or the second direction. This may optionally include determining whether the compared pixel values of neighboring pixels match and/or match within a certain range of values.

Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann ein „benachbartes Pixel“ innerhalb eines gewissen Bereichs und/oder in einem gewissen Abstand um das jeweilige Pixel herum angeordnet sein. Der Bereich und/oder der Abstand kann etwa durch eine Anzahl von Pixeln in der ersten und/oder zweiten Richtung um das jeweilige Pixel herum bestimmt und/oder definiert sein kann. Ein derartiger Bereich, Abstand und/oder eine entsprechende Anzahl von Pixeln in der ersten und/oder zweiten Richtung können etwa vordefiniert sein, von einer externen Datenquelle heruntergeladen werden und/oder über eine Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung festgelegt werden.In the context of the present disclosure, a “neighboring pixel” may be located within a certain range and/or a certain distance around the respective pixel. The area and/or the distance can be determined and/or defined by a number of pixels in the first and/or second direction around the respective pixel. Such a range, distance and/or a corresponding number of pixels in the first and/or second direction can be predefined, downloaded from an external data source and/or set via a user input at a user interface of the data processing device.

Der wenigstens eine charakteristische Parameter der identifizierten wenigstens einen Oberflächenstruktur kann im Kontext der vorliegenden Offenbarung einen computativ bzw. rechnerisch, etwa basierend auf einer Bilddatenverarbeitung, ermittelten Wert und/oder Indikator bezeichnen, welcher indikativ und/oder deskriptiv für die Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produkts ist. Gleichsam kann der wenigstens eine charakteristische Parameter ein Maß für eine Güte der Oberfläche und/oder ein Maß für eine Oberflächenbeschaffenheit darstellen. Insbesondere kann der wenigstens eine charakteristische Parameter eine Klassifizierung der Oberfläche des Produktes hinsichtlich vordefinierter oder definierbarer Kriterien ermöglichen. Allgemein kann der wenigstens eine charakteristische Parameter mit einem oder mehreren physikalischen und/oder chemischen Charakteristika bzw. Eigenschaften der Oberflächenstruktur und/oder der Oberfläche des Produkts beziehen.The at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure can, in the context of the present disclosure, denote a value and/or indicator determined by calculation, for example based on image data processing, which is indicative and/or descriptive of the quality and/or homogeneity of the surface of the product. At the same time, the at least one characteristic parameter can represent a measure of a quality of the surface and/or a measure of a surface condition. In particular, the at least one characteristic parameter can enable the surface of the product to be classified with regard to predefined or definable criteria. In general, the at least one characteristic parameter can relate to one or more physical and/or chemical characteristics or properties of the surface structure and/or the surface of the product.

Die Erfindung kann als insbesondere auf den nachfolgenden Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Bei der Fertigung von gerollten und/oder gewalzten Produkten kann es mitunter produktionsbedingt zur Ausbildung von Oberflächenstrukturen auf der Oberfläche Produktes kommen. Derartige Oberflächenstrukturen treten dabei regelmäßig quer zur Längserstreckungsrichtung des Produktes und/oder im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Produktes auf. Beispielsweise kann eine solche Oberflächenstruktur bei einem Aufrollprozess, in welchem Material des Produktes aufgerollt wird, bei einem Walzprozess während des Walzens von Material des Produkts und/oder bei einem Schneidprozess zum Schneiden von Material des Produkts entstehen. Bei gerollten und/oder gewalzten Produkten werden derartige Oberflächenstrukturen unter anderem als Seilfalten, Grammophonrillen, Verseilung oder Kantenaufbau bezeichnet. Bisher eingesetzte Vorrichtungen basieren auf einer linienartigen Analyse der Oberfläche parallel zur Längserstreckungsrichtung des Produkts, was eine zuverlässige Erkennung von Oberflächenstrukturen bei gerollten bzw. gewalzten Produkten kaum oder nur mit hoher Fehlerrate ermöglicht. In der Regel wird daher auf eine visuelle Inspektion gefertigter Produkte durch Personal zurückgegriffen. Mithin nutzt das erfindungsgemäße Verfahren die Erkenntnis, dass die bei gerollten und/oder gewalzten Produkten auftretenden bzw. zu identifizierenden Oberflächenstrukturen flächig und/oder bereichsweise sowie im Wesentlichen in Umfangsrichtung auf dem Produkt auftreten. Mittels Vergleichen wenigstens eines Pixelwertes jedes Pixels mit einem oder mehreren Pixelwerten eines oder mehrerer benachbarter Pixel (in der ersten und/oder zweiten Richtung) können derartige Oberflächenstrukturen auf zuverlässige, schnelle und einfache Weise mittels Bilddatenverarbeitung identifiziert und/oder detektiert werden. Auch ermöglicht dies eine quantitative, vergleichbare und/oder objektive Bestimmung der Qualität der Oberfläche über den wenigstens einen charakteristischen Parameter, welcher basierend auf und/oder für eine oder mehrere Oberflächenstrukturen bestimmt wurde. Dies erlaubt wiederum eine Klassifizierung, Bewertung und/oder Einordnung eines Produktes gemäß der Qualität dessen Oberfläche. Insbesondere kann somit zuverlässig überprüft werden, ob das Produkt bzw. dessen Oberfläche vorgegebenen Qualitätsanforderungen und/oder Qualitätsstandards entspricht.The invention can be viewed as being based in particular on the following findings. During the manufacture of rolled and/or rolled products, production-related surface structures can sometimes occur on the surface of the product. Such surface structures regularly occur transversely to the longitudinal direction of the product and/or essentially in the circumferential direction of the product. For example, such a surface structure can arise during a rolling process in which material of the product is rolled up, during a rolling process during the rolling of material of the product and/or during a cutting process for cutting material of the product. In the case of rolled and/or rolled products, such surface structures are referred to as cable folds, gramophone grooves, stranding or edge structure, among other things. Devices used up to now are based on a line-like analysis of the surface parallel to the longitudinal direction of the product, which hardly enables reliable detection of surface structures in rolled or rolled products, or only with a high error rate. As a rule, therefore, a visual inspection of manufactured products by personnel is used. The method according to the invention therefore makes use of the finding that the surface structures which occur or are to be identified in the case of rolled and/or rolled products occur areally and/or in regions and essentially in the circumferential direction on the product. By comparing at least one pixel value of each pixel with one or more pixel values of one or more neighboring pixels (in the first and/or second direction), such surface structures can be identified and/or detected in a reliable, fast and simple manner using image data processing. This also enables a quantitative, comparable and/or objective determination of the quality of the surface using the at least one characteristic parameter which was determined based on and/or for one or more surface structures. This in turn allows a product to be classified, evaluated and/or classified according to the quality of its surface. In particular, it is thus possible to reliably check whether the product or its surface meets specified quality requirements and/or quality standards.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der wenigstens eine charakteristische Parameter wenigstens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

- einer Anzahl von identifizierten Oberflächenstrukturen,
- einer von der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur beanspruchten Fläche,
- einer von der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur beanspruchten Anzahl von Pixeln,
- einer von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen beanspruchten Gesamtfläche,
- einer von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen beanspruchten Gesamtanzahl von Pixeln,
- einer Länge der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur,
- einer Gesamtlänge von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen,
- einer Dichte von Oberflächenstrukturen auf mindestens einem Teil der Oberfläche des Produkts,
- einem Abstand zwischen benachbarten Oberflächenstrukturen, und einem mittleren Abstand zwischen mehreren benachbarten Oberflächenstrukturen.

Das Bestimmen des wenigstens einen charakteristischen Parameters kann somit ein Bestimmen eines oder mehrerer der voranstehend genannten Elemente umfassen. Dies kann eine umfassende, quantitative Bestimmung und/oder Ermittlung der Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produktes ermöglichen.According to one embodiment, the at least one characteristic parameter comprises at least one element selected from the group consisting of:

- a number of identified surface structures,
- an area occupied by the at least one identified surface structure,
- a number of pixels occupied by the at least one identified surface structure,
- a total area occupied by several identified surface structures,
- a total number of pixels occupied by several identified surface structures,
- a length of the at least one identified surface structure,
- a total length of several identified surface structures,
- a density of surface structures on at least part of the surface of the product,
- a distance between adjacent surface structures, and an average distance between several adjacent surface structures.

Determining the at least one characteristic parameter can thus include determining one or more of the elements mentioned above. This can enable a comprehensive, quantitative determination and/or determination of the quality and/or homogeneity of the surface of the product.

Gemäß einer Ausführungsform umfass das Bereitstellen der Bilddaten ein Erfassen der Bilddaten mit einer Kamera, beispielsweise einer Kamera der Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder einer daran ankoppelbaren Kamera. Alternativ oder ergänzend kann das Bereitstellen der Bilddaten ein Beziehen, Empfangen und/oder Herunterladen der Bilddaten von einer externen Datenquelle, etwa von einem Server, umfassen.According to one embodiment, the provision of the image data includes capturing the image data with a camera, for example a camera of the data processing device and/or a camera that can be coupled to it. Alternatively or additionally, providing the image data can include obtaining, receiving and/or downloading the image data from an external data source, for example from a server.

Beispielsweise kann die Datenverarbeitungsvorrichtung als tragbares Bediengerät und/oder Smartphone ausgestaltet sein und über eine darin integrierte Kamera die Bilddaten erfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Datenverarbeitungsvorrichtung die Bilddaten über ein Kommunikationsnetzwerk, ein Mobilfunknetzwerk, eine Kommunikationsverbindung und/oder das Internet von einem Server herunterladen und/oder beziehen, etwa um diese anschließend zu verarbeiten und/oder zu analysieren. Alternativ kann die Datenverarbeitungsvorrichtung auch als Server ausgestaltet sein und Bilddaten von einer oder mehreren Kameras, beispielsweise von in tragbaren Bediengeräten integrierten Kameras und/oder ortsfest installierten Kameras, zur Analyse beziehen, empfangen und/oder erhalten.For example, the data processing device can be designed as a portable operating device and/or smartphone and can capture the image data via a camera integrated therein. Alternatively or additionally, the data processing device can download and/or obtain the image data from a server via a communication network, a mobile radio network, a communication connection and/or the Internet, for example in order to subsequently process and/or analyze them. Alternatively, the data processing device can also be designed as a server and obtain, receive and/or get image data from one or more cameras, for example cameras integrated in portable operating devices and/or cameras installed in a fixed location, for analysis.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Bestimmens wenigstens eines Oberflächenkennwertes zur Oberflächenbewertung basierend auf dem wenigstens einen charakteristischen Parameter der identifizierten wenigstens einen Oberflächenstruktur. Der wenigstens eine Oberflächenkennwert kann im Kontext der vorliegenden Offenbarung repräsentativ für eine Oberflächenbeschaffenheit und/oder Oberflächengüte der Oberfläche des Produktes sein. Der Oberflächenkennwert kann beispielsweise von einem oder mehreren charakteristischen Parametern abgeleitet werden. Insbesondere können mehrere, unterschiedliche charakteristische Parameter zur Bestimmung des Oberflächenkennwerts verwendet werden, welche optional unterschiedlich gewichtet sein können. Dies kann eine umfassende Bewertung des Produktes hinsichtlich der Qualität und/oder Homogenität dessen Oberfläche ermöglichen. Der Oberflächenkennwert kann dabei in beliebiger Form vorliegen, beispielsweise in binärer Form (etwa „gut“ oder „schlecht“), als numerischer Wert oder als Klassenangabe für eine oder mehrere Klassen von Oberflächenbeschaffenheiten (etwa „sehr gut“, „gut“, „durchschnittlich“, unterdurchschnittlich“ etc.). Auf diese Weise kann das Ergebnis umfangreicher Analyse der Oberflächenstrukturen in einem verständlichen, anschaulichen, vergleichbaren und/oder aussagekräftigen Oberflächenkennwert kondensiert und/oder zusammengeführt werden.According to one embodiment, the method also includes a step of determining at least one surface parameter for surface evaluation based on the at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure. In the context of the present disclosure, the at least one surface parameter can be representative of a surface texture and/or surface quality of the surface of the product. The surface parameter can be derived from one or more characteristic parameters, for example. In particular, several different characteristic parameters can be used to determine the surface parameter, which can optionally be weighted differently. This can enable a comprehensive evaluation of the product with regard to the quality and/or homogeneity of its surface. The surface characteristic value can be in any form, for example in binary form (e.g. "good" or "poor"), as a numerical value or as a class specification for one or more classes of surface properties (e.g. "very good", "good", "average ", below average", etc.). In this way, the result of extensive analysis of the surface structures can be condensed and/or combined into an understandable, clear, comparable and/or meaningful surface characteristic.

Der ermittelte Oberflächenkennwert kann beispielsweise in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungsvorrichtung hinterlegt werden, an eine weitere Datenverarbeitungsvorrichtung zur Speicherung übermittelt werden und/oder auf einer Benutzerschnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung, etwa einem Display, angezeigt und/oder dargestellt werden.The determined surface parameter can be stored, for example, in a data memory of the data processing device, transmitted to another data processing device for storage and/or displayed and/or displayed on a user interface of the data processing device, such as a display.

Gemäß einer Ausführungsform wird der wenigstens eine Oberflächenkennwert basierend auf einem Vergleichen und/oder unter Vergleichen des wenigstens einen charakteristischen Parameters mit wenigstens einem vordefinierten Schwellenwert bestimmt. Über einen oder mehrere Schwellenwerte können in vorteilhafter Weise Kriterien und/oder Anforderungen für eine erwartete Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produktes definiert sein. Basierend auf dem Vergleich eines oder mehrerer der ermittelten charakteristischen Parameter mit einem oder mehreren Schwellwerten kann somit eine Abweichung zur erwarten Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produktes quantitativ bestimmt werden. Der eine oder die mehreren Schwellwerte können beispielsweise in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungsvorrichtung hinterlegt sein. Alternativ oder ergänzend können diese auch von einer externen Datenquelle, etwa einem Server, bezogen, empfangen und/oder heruntergeladen werden. Alternativ oder ergänzend können die Schwellwerte auch basierend auf einer Benutzereingabe, etwa über eine Benutzerschnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung, festgelegt werden.According to one embodiment, the at least one surface characteristic value is determined based on and/or by comparing the at least one characteristic parameter with at least one predefined threshold value. Criteria and/or requirements for an expected quality and/or homogeneity of the surface of the product can advantageously be defined via one or more threshold values. Based on the comparison of one or more of the determined characteristic parameters with one or more threshold values, a deviation from the expected quality and/or homogeneity of the surface of the product can thus be determined quantitatively. The one or more threshold values can be stored in a data memory of the data processing device, for example. Alternatively or additionally, these can also be obtained, received and/or downloaded from an external data source, such as a server be downloaded. As an alternative or in addition, the threshold values can also be defined based on a user input, for example via a user interface of the data processing device.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Approximierens der wenigstens einen Oberflächenstruktur mittels der Datenverarbeiktungsvorrichtung. Durch Approximieren der Oberflächenstruktur kann ein Rechenaufwand in vorteilhafter Weise reduziert werden und so das Verfahren schneller durchgeführt werden. Auch ein Speicherbedarf kann reduziert werden.According to one embodiment, the method also includes a step of approximating the at least one surface structure using the data processing device. By approximating the surface structure, the computing effort can be reduced in an advantageous manner and the method can thus be carried out more quickly. A memory requirement can also be reduced.

Beispielsweise kann die wenigstens eine Oberflächenstruktur vollständig, bereichsweise oder abschnittsweise mittels geometrischer Objekte, wie beispielsweise mittels Polygonen, Vielecken oder dergleichen, approximiert werden. Alternativ oder ergänzend kann die Oberflächenstruktur auch mittels einem oder mehreren Vektoren und/oder mittels einer oder mehrerer mathematischer Funktionen approximiert werden. Optional kann der wenigstens eine charakteristische Parameter basierend auf der approximierten Oberflächenstruktur bestimmt werden.For example, the at least one surface structure can be approximated completely, in areas or in sections using geometric objects, such as using polygons, polygons or the like. Alternatively or additionally, the surface structure can also be approximated using one or more vectors and/or using one or more mathematical functions. The at least one characteristic parameter can optionally be determined based on the approximated surface structure.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Bilddaten Graustufenbilddaten. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Schritt des Bereitstellens der Bilddaten ein Umwandeln von Quellbilddaten in Graustufenbilddaten. Zum einen kann so ein Rechenaufwand und Speicherbedarf reduziert werden. Zum anderen kann basierend auf Graustufenbilddaten eine Robustheit und Zuverlässigkeit der Erkennung von Oberflächenstrukturen gesteigert werden.According to one embodiment, the image data is grayscale image data. Alternatively or additionally, the step of providing the image data includes converting source image data into grayscale image data. On the one hand, the computing effort and memory requirements can be reduced in this way. On the other hand, the robustness and reliability of the recognition of surface structures can be increased based on greyscale image data.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Bilddaten binäre Bilddaten. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Schritt des Bereitstellens der Bilddaten ein Umwandeln von Quellbilddaten in binäre Bilddaten. Zum einen kann so ein Rechenaufwand und Speicherbedarf reduziert werden. Zum anderen kann basierend auf binären Bilddaten eine Robustheit und Zuverlässigkeit der Erkennung von Oberflächenstrukturen gesteigert werden.According to one embodiment, the image data is binary image data. Alternatively or additionally, the step of providing the image data includes converting source image data into binary image data. On the one hand, the computing effort and memory requirements can be reduced in this way. On the other hand, the robustness and reliability of the detection of surface structures can be increased based on binary image data.

Optional kann das Bereitstellen der Bilddaten auch einen oder mehrere Vorverarbeitungsschritte zur Vorverarbeitung der Bilddaten umfassen. Beispielsweise kann ein Bildausschnitt aus den Bilddaten ausgewählt werden, ein Teil des Bildes kann abgeschnitten werden, zumindest ein Teil des Bildes kann rotiert werden oder dergleichen. Insbesondere kann vorgesehen sein, einen Bereich des Bildes, in welchem das Produkt abgebildet ist, basierend auf Bilddatenverarbeitung und/oder Objekterkennung zu selektieren, und zumindest diesen Bereich derart zu rotieren, beispielsweise unter Transformation eines Teils der Bilddaten derart, dass die Längserstreckungsrichtung des Produktes im Wesentlichen parallel zu einer der ersten oder der zweiten Richtung verläuft. Dies kann eine Erkennung von im Wesentlichen quer zur Längserstreckungsrichtung verlaufenden Oberflächenstrukturen weiter verbessern.Optionally, providing the image data can also include one or more pre-processing steps for pre-processing the image data. For example, an image section can be selected from the image data, part of the image can be cut off, at least part of the image can be rotated, or the like. In particular, provision can be made to select an area of the image in which the product is depicted based on image data processing and/or object recognition and to rotate at least this area in such a way, for example by transforming part of the image data in such a way that the longitudinal direction of the product in the Substantially parallel to one of the first or the second direction. This can further improve the detection of surface structures running essentially transversely to the direction of longitudinal extension.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das gewalzte und/oder gerollte Produkt eine Schicht, ein Blech, eine Lage und/oder eine Folie aus einem Material, das entlang der Umfangsrichtung des Produkts aufgerollt ist. Beispielsweise kann das Material Kunststoff, Gewebe, Textil, Faserstoff, Metall oder dergleichen aufweisen.According to one embodiment, the rolled and/or rolled product comprises a sheet, sheet, ply and/or foil of material rolled up along the circumferential direction of the product. For example, the material may include plastic, fabric, textile, fiber, metal, or the like.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das gewalzte und/oder gerollte Produkt ein Metallblech und/oder eine Metallfolie, die entlang der Umfangsrichtung des Produkts aufgerollt ist. Das Material des Metallblechs und/oder der Metallfolie kann beliebiges Metall, eine beliebige Metallzusammensetzung und/oder Legierung aufweisen. Beispielsweise kann das Material des Produkts Stahl, Kupfer und/oder Aluminium enthalten.According to one embodiment, the rolled and/or rolled product comprises a metal sheet and/or a metal foil rolled up along the circumferential direction of the product. The material of the metal sheet and/or the metal foil can comprise any metal, metal composition and/or alloy. For example, the material of the product may include steel, copper, and/or aluminum.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Identifizieren der wenigstens einen Oberflächenstruktur ein Anwenden, beispielsweise mittels einer Verarbeitungsschaltung der Datenverarbeitungsvorrichtung, wenigstens einer morphologischen Operation auf die Bilddaten, wobei die wenigstens eine morphologische Operation eine Dilatationsoperation und/oder Erosionsoperation umfasst. Dabei kann beispielsweise in einem vordefinierten Bildbereich, welcher etwa durch eine vordefinierte Anzahl von Pixeln in der ersten und/oder zweiten Richtung definiert sein kann, das Bild bzw. die Bilddaten bereichsweise verarbeitet werden. An jeder Position des Bildbereichs kann bei einer Erosionsoperation ein Minimalwert der Pixelwerte in dem jeweiligen Bereich bestimmt werden und dieser Minimalwert kann den Pixeln des jeweiligen Bildbereichs zugeordnet werden. Analog kann bei einer Dilatationsoperation ein Maximalwert pro Bereich ermittelt werden und den Pixeln des Bereichs zugeordnet werden. Ein Anwenden einer oder beider dieser Operationen kann letztlich zu einer Art Verstärkung bzw. einem Betonen der Oberflächenstrukturen in den Bilddaten führen, sodass die Erkennung derselben weiter verbessert werden kann.According to one embodiment, identifying the at least one surface structure includes applying at least one morphological operation to the image data, for example by means of a processing circuit of the data processing device, wherein the at least one morphological operation includes a dilation operation and/or erosion operation. In this case, for example, the image or the image data can be processed in regions in a predefined image region, which can be defined, for example, by a predefined number of pixels in the first and/or second direction. In an erosion operation, a minimum value of the pixel values in the respective area can be determined at each position of the image area and this minimum value can be assigned to the pixels of the respective image area. Analogously, a maximum value per area can be determined in a dilation operation and assigned to the pixels of the area. Applying one or both of these operations can ultimately lead to a kind of amplification or emphasizing of the surface structures in the image data, so that the recognition of the same can be further improved.

Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine Oberflächenstruktur des Produkts basierend auf einem Vergleichen und/oder unter Vergleichen des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels identifiziert, das in einen vordefinierten Bereich um besagtes Pixel herum und/oder in einem vordefinierten Abstand zu besagtem Pixel angeordnet ist. Über den vordefinierten Bereich und/oder den vordefinierten Abstand können die Bilddaten bereichsweise gescannt und/oder analysiert werden. Dies kann eine Genauigkeit in der Bestimmung der Oberflächenstruktur weiter erhöhen. Der vordefinierte Bereich und/oder der vordefinierte Abstand kann beispielsweise durch eine Anzahl von Pixeln in wenigstens einer der ersten und der zweiten Richtung definiert sein. Derartige Parameter (d.h. der vordefinierte Bereich und/oder der vordefinierte Abstand) können in einem Datenspeicher der Datenverarbeitungsvorrichtung hinterlegt sein, von einer externen Datenquelle bezogen, empfangen und/oder heruntergeladen werden, und/oder durch eine Benutzereingabe auf einer Benutzerschnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung festgelegt werden.According to one embodiment, the at least one surface structure of the product is identified based on comparing and/or by comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel falling within a predefined area around said pixel and/or at a predefined distance to said pixel is arranged. The image data can be scanned and/or analyzed in areas over the predefined area and/or the predefined distance. This can further increase accuracy in determining the surface structure. The predefined area and/or the predefined distance can be defined, for example, by a number of pixels in at least one of the first and the second direction. Such parameters (ie the predefined range and/or the predefined distance) can be stored in a data memory of the data processing device, obtained from an external data source, received and/or downloaded, and/or set by a user input on a user interface of the data processing device.

Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine Oberflächenstruktur des Produkts basierend auf einem Vergleichen des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels identifiziert, das nur und/oder ausschließlich in einer der ersten Richtung und der zweiten Richtung direkt und/oder unmittelbar an besagtes Pixel angrenzt. Dabei können Pixelwert von einem oder mehreren unmittelbar an das jeweilige Pixel angrenzende Pixeln miteinander verglichen werden, beispielsweise in einem vordefinierten Bereich um das und/oder einem vordefinierten Abstand zu dem jeweiligen Pixel. Durch Vergleich der Pixelwerte von direkt benachbarten Pixeln in nur einer Richtung können die Bilddaten gezielt nach Oberflächenstrukturen, welche sich quer zur Längserstreckungsrichtung und/oder im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Produktes erstrecken, analysiert werden.According to one embodiment, the at least one surface structure of the product is identified based on comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel that is only and/or exclusively in one of the first direction and the second direction directly and/or immediately adjacent said pixel adjacent. In this case, pixel values of one or more pixels directly adjacent to the respective pixel can be compared with one another, for example in a predefined area around and/or a predefined distance from the respective pixel. By comparing the pixel values of directly adjacent pixels in only one direction, the image data can be specifically analyzed for surface structures that extend transversely to the longitudinal direction and/or essentially in the circumferential direction of the product.

Bei gerollten und/oder gewalzten Produkten können beispielsweise Reflexionen von Licht auftreten, welche sich im Wesentlichen parallel zur Längserstreckungsrichtung des Produktes erstrecken. Derartige Reflexionen können durch Analyse von Bilddaten und Vergleich benachbarter Pixel in einer Richtung orthogonal und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung präzise und zuverlässig erkannt und somit von den zu identifizierenden Oberflächenstrukturen differenziert werden. Insgesamt kann so eine zuverlässige Identifikation bzw. Erkennung von Oberflächenstrukturen, welche sich quer zur Längserstreckungsrichtung erstrecken, ermöglicht werden.In the case of rolled and/or rolled products, reflections of light can occur, for example, which extend essentially parallel to the longitudinal direction of the product. Such reflections can be precisely and reliably detected by analyzing image data and comparing adjacent pixels in a direction orthogonal and/or transverse to the direction of longitudinal extent, and can thus be differentiated from the surface structures to be identified. Overall, a reliable identification or recognition of surface structures that extend transversely to the direction of longitudinal extent can thus be made possible.

In einem Beispiel können Reflexionen von Licht auf der gekrümmten Oberfläche des Produktes im Wesentlichen parallel zu einer horizontalen bzw. ersten Richtung verlaufen. Die zweite Richtung kann die vertikale Richtung bezeichnen. Die Bilddaten können bereichsweise unter Vergleich von Pixelwerten von zwei oder mehr Pixeln, welche entlang der zweiten Richtung direkt aneinander angrenzen, analysiert werden, um die Oberflächenstruktur zu identifizieren.In one example, reflections of light on the curved surface of the product may be substantially parallel to a horizontal or first direction. The second direction can denote the vertical direction. The image data can be analyzed region by region by comparing pixel values of two or more pixels that are directly adjacent to one another along the second direction in order to identify the surface structure.

Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine Oberflächenstruktur des Produkts basierend auf einem Feststellen einer Übereinstimmung von Pixelwerten einer vordefinierten Anzahl von benachbarten Pixeln, etwa direkt benachbarten und/oder aneinander grenzenden Pixeln, identifiziert. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Oberflächenstruktur des Produkts basierend auf einem Feststellen einer Übereinstimmung von Pixelwerten von Pixeln in einem vordefinierten Bereich um jedes Pixel herum und/oder in einem vordefinierten Abstand zu jedem Pixel identifiziert werden. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann eine „Übereinstimmung von Pixelwerten“ eine Übereinstimmung und/oder Abweichung der jeweiligen Werte in einem gewissen Bereich bedeuten, wie beispielsweise eine Übereinstimmung von wenigstens 50% (bzw. Abweichung von maximal 50%), eine Übereinstimmung von wenigstens 70% (bzw. Abweichung von maximal 30%), eine Übereinstimmung von wenigstens 80% (bzw. Abweichung von maximal 20%), eine Übereinstimmung von wenigstens 90% (bzw. Abweichung von maximal 10%), eine Übereinstimmung von wenigstens 95% (bzw. Abweichung von maximal 5%), eine Übereinstimmung von wenigstens 99% (bzw. Abweichung von maximal 1%).According to one embodiment, the at least one surface structure of the product is identified based on determining a match of pixel values of a predefined number of neighboring pixels, such as directly neighboring and/or bordering pixels. Alternatively or additionally, the at least one surface structure of the product can be identified based on determining a match of pixel values of pixels in a predefined area around each pixel and/or at a predefined distance from each pixel. In the context of the present disclosure, a "match of pixel values" can mean a match and/or deviation of the respective values within a certain range, such as a match of at least 50% (or deviation of at most 50%), a match of at least 70 % (or maximum deviation of 30%), a match of at least 80% (or a maximum deviation of 20%), a match of at least 90% (or a maximum deviation of 10%), a match of at least 95% ( or maximum deviation of 5%), a match of at least 99% (or maximum deviation of 1%).

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Anzeigens eines Bildes des Produkts auf einer Benutzerschnittstelle der Datenverarbeitungsvorrichtung und einen Schritt des Hervorhebens der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur in dem angezeigten Bild. Beispielsweise können die erkannten Oberflächenstrukturen approximiert werden, etwa mittels geometrischer Objekte, mathematischer Funktionen und/oder Vektoren, und die approximierten Oberflächenstrukturen können über das angezeigte Bild des Produkts gelegt werden. Auf diese Weise kann einem Benutzer die identifizierte Oberflächenstruktur visuell zu Informations- oder Prüfzwecken dargestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann auch einer oder mehrere der charakteristischen Parameter und/oder ein Oberflächenkennwert auf der Benutzerschnittstelle angezeigt werden.According to one embodiment, the method further comprises a step of displaying an image of the product on a user interface of the data processing device and a step of highlighting the at least one identified surface structure in the displayed image. For example, the detected surface structures can be approximated, for example using geometric objects, mathematical functions and/or vectors, and the approximated surface structures can be superimposed on the displayed image of the product. In this way, the identified surface structure can be presented visually to a user for information or verification purposes. Alternatively or additionally, one or more of the characteristic parameters and/or a surface parameter can also be displayed on the user interface.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Computerprogramm, das, wenn es auf einer Verarbeitungsschaltung einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, die Datenverarbeitungsvorrichtung anweist, Schritte des Verfahrens, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, auszuführen.A second aspect of the present disclosure relates to a computer program which, when executed on a processing circuit of a data processing device, instructs the data processing device to carry out steps of the method as described above and below.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einer Verarbeitungsschaltung einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, die Datenverarbeitungsvorrichtung anweist, Schritte des Verfahrens, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, auszuführen.A third aspect of the present disclosure relates to a computer-readable medium on which a computer program is stored which, when executed on a processing circuit of a data processing device, instructs the data processing device to carry out steps of the method as described above and below.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung auszuführen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung verfügt dabei über einen Datenspeicher zum Speichern der Bilddaten und eine Verarbeitungsschaltung zur Datenverarbeitung. Die Verarbeitungsschaltung kann dabei einen oder mehrere Prozessoren aufweisen.A fourth aspect of the present disclosure relates to a data processing device configured to carry out steps of the method according to the first aspect of the present disclosure. The data processing device has a data memory for storing the image data and a processing circuit for data processing. The processing circuit can have one or more processors.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann optional eine oder mehrere Kameras zum Erfassen der Bilddaten aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann die Datenverarbeitungsvorrichtung auch über eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen zur Anbindung einer oder mehrerer Kameras aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Kommunikationsverbindung mit einer externen Datenquelle (bzw. einem externen Datenspeicher), beispielsweise einem Server, herzustellen. Beispielsweise kann die Datenverarbeitungsvorrichtung die Bilddaten von einem Server laden oder empfangen und/oder ein Ergebnis der Analyse, beispielsweise einen oder mehrere charakteristische Parameter und/oder einen Oberflächenkennwert, an den Server schicken. Kommunikationsverbindungen zwischen der Datenverarbeitungsvorrichtung, einer Kamera und/oder einem Server können dabei drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Mögliche Verbindungen sind dabei eine Bluetooth-Verbindung, eine WLAN-Verbindung, eine BUS-Verbindung, eine LAN-Verbindung, eine Verbindung über Mobilfunknetz, eine Internetverbindung oder beliebige andere Verbindungen.The data processing device can optionally have one or more cameras for capturing the image data. Alternatively or additionally, the data processing device can also have one or more communication interfaces for connecting one or more cameras. Alternatively or additionally, the data processing device can be set up to establish a communication connection with an external data source (or an external data memory), for example a server. For example, the data processing device can load or receive the image data from a server and/or send a result of the analysis, for example one or more characteristic parameters and/or a surface parameter, to the server. Communication connections between the data processing device, a camera and/or a server can be wired or wireless. Possible connections are a Bluetooth connection, a WLAN connection, a BUS connection, a LAN connection, a connection via the mobile radio network, an Internet connection or any other connection.

Gemäß einer Ausführungsform ist die die Datenverarbeitungsvorrichtung ein mobiles Gerät, ein Benutzergerät, ein Handheld, ein Endgerät, ein Server, ein Serversystem, ein Computernetzwerk, ein Personal Computer, ein Tablet, ein Notebook und/oder ein Smartphone. Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich somit um ein mobiles bzw. tragbares Gerät oder ein ortsfest installiertes Gerät handeln.According to one embodiment, the data processing device is a mobile device, a user device, a handheld device, a terminal device, a server, a server system, a computer network, a personal computer, a tablet, a notebook and/or a smartphone. The data processing device can thus be a mobile or portable device or a permanently installed device.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the figures.

Figurenlistecharacter list

1a shows a data processing device according to an embodiment.
1 b and 1c each illustrate steps with the data processing device of 1a performed method for analyzing a surface of a product according to an embodiment.
2 FIG. 12 shows a flowchart to illustrate a method for analyzing a surface of a rolled and/or rolled product according to an embodiment.

Ähnlich, ähnlich wirkende, gleich oder gleich wirkende Elemente in den Figuren werden mit ähnlichen oder gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.Elements in the figures that are similar, have a similar effect, have the same or the same effect are provided with similar or the same reference symbols. The figures are merely schematic and not true to scale.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments

1a zeigt eine Datenverarbeitungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 ist dazu eingerichtet, die Oberfläche 12 eines gerollten und/oder gewalzten Produktes 10 zu analysieren, zu bewerten und/oder zu klassifizieren. Schritte eines solchen, exemplarischen Verfahrens sind in den 1b und 1c illustriert. 1a 10 shows a data processing device 100 according to an embodiment. The data processing device 100 is set up to analyze, evaluate and/or classify the surface 12 of a rolled and/or rolled product 10 . Steps of such an exemplary method are in the 1b and 1c illustrated.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 weist eine Verarbeitungsschaltung 102 auf, welche zur Datenverarbeitung und/oder zur Steuerung der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 eingerichtet ist. Die Verarbeitungsschaltung 102 kann beispielsweise als Datenverarbeitungsschaltung, Logikeinheit, Steuereinheit, Recheneinheit und/oder Controller erachtet werden. Die Verarbeitungsschaltung 102 weist dabei wenigstens einen Prozessor 104 auf.The data processing device 100 has a processing circuit 102 which is set up for data processing and/or for controlling the data processing device 100 . The processing circuitry 102 may be considered to be, for example, data processing circuitry, a logic unit, a control unit, an arithmetic unit, and/or a controller. In this case, the processing circuit 102 has at least one processor 104 .

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 weist ferner wenigstens einen Datenspeicher 106 auf. Der Datenspeicher kann ein beliebigen, nicht-flüchtigen Speicher zur Datenspeicherung sein. Insbesondere können in dem Datenspeicher 106 Bilddaten eines Bildes des Produkts 10, einer oder mehrere charakteristische Parameter und/oder wenigstens ein Oberflächenkennwert hinterlegt und/oder gespeichert werden, wie voranstehend und nachfolgend erläutert.The data processing device 100 also has at least one data memory 106 . The data store can be any non-volatile memory for data storage. In particular, image data of an image of the product 10, one or more characteristic parameters and/or at least one surface parameter can be stored and/or stored in the data memory 106, as explained above and below.

Ferner verfügt die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 über eine Kommunikationsschaltung 108, welche eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen aufweisen kann. Die Kommunikationsschaltung 108 ist zur Kommunikation und/oder zum Datenaustausch mit weiteren Vorrichtungen eingerichtet. Die Kommunikationsschaltung 108 kann beispielsweise über eine Bluetoothschnittstelle, eine Internetschnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine kabelgebundene Schnittstelle, eine Netzwerkschnittstelle, eine USB-Schnittstelle, eine serielle Schnittstelle, eine parallele Schnittstelle und/oder beliebige andere Schnittstellen verfügen.Furthermore, the data processing device 100 has a communication circuit 108, which can have one or more communication interfaces. The communication circuit 108 is used for communication and/or data exchange with other devices directs. The communication circuit 108 can have, for example, a Bluetooth interface, an Internet interface, a WLAN interface, a wired interface, a network interface, a USB interface, a serial interface, a parallel interface and/or any other interfaces.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 verfügt ferner über eine Benutzerschnittstelle 110 zum Empfangen von Benutzereingaben durch einen Benutzer der Datenverarbeitungsvorrichtung 100. In dem in 1a gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Benutzerschnittstelle 110 als Touch-Display ausgebildet und auch zur Anzeige bzw. Ausgabe von Informationen an den Benutzer eingerichtet. Alternativ kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 jedoch auch ein separates Anzeigeelement bzw. Display aufweisen.The data processing device 100 also has a user interface 110 for receiving user inputs by a user of the data processing device 100. In FIG 1a The exemplary embodiment shown is designed as a touch display and is also set up to display or output information to the user. Alternatively, however, the data processing device 100 can also have a separate display element or display.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 weist ferner eine Kamera 112 zum Erfassen eines Bildes und/oder von Bilddaten des Produkts 10 auf.The data processing device 100 also has a camera 112 for capturing an image and/or image data of the product 10 .

In 1a ist des Weiteren eine (optionale) Kamera 200 gezeigt, welche beispielsweise eine externe und/oder ortsfest installierte Kamera zum Erfassen eines Bildes und/oder von Bilddaten des Produkts 10 sein kann. Beispielsweise kann die Kamera 200 erfasste Bilddaten über die Kommunikationsschaltung 108 an die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 übermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera 200 die Bilddaten an einen (ebenso optionalen) Server 500 übermitteln.In 1a an (optional) camera 200 is also shown, which can be, for example, an external and/or stationary camera for capturing an image and/or image data of the product 10 . For example, the camera 200 can transmit captured image data to the data processing device 100 via the communication circuit 108 . Alternatively or additionally, the camera 200 can transmit the image data to a server 500 (likewise optional).

Der Server 500 kann ferner über die Kommunikationsschaltung 108 Daten an die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 übermitteln und/oder Daten von der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 empfangen. Beispielsweise kann der Server 500 Bilddaten des Produkts 10 von der Kamera 200 an die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 übermitteln und der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 somit zur Analyse bereitzustellen.The server 500 can also transmit data to the data processing device 100 and/or receive data from the data processing device 100 via the communication circuit 108 . For example, the server 500 can transmit image data of the product 10 from the camera 200 to the data processing device 100 and thus make it available to the data processing device 100 for analysis.

Es sei an dieser Stelle betont, dass in 1a die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 lediglich exemplarisch als Smartphone oder tragbares Bediengerät ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Server 500 als „Datenverarbeitungsvorrichtung“ ausgebildet sein und die Analyse der Bilddaten des Produkts 10 vornehmen, so wie voranstehend und nachfolgend detailliert beschrieben. Hierzu kann auch die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 der 1a Bilddaten des Produkts 10 an den Server 500 übermitteln.It should be emphasized at this point that in 1a the data processing device 100 is embodied as a smartphone or a portable operating device only by way of example. Alternatively or additionally, the server 500 can also be designed as a “data processing device” and carry out the analysis of the image data of the product 10, as described in detail above and below. For this purpose, the data processing device 100 of 1a Transmit image data of the product 10 to the server 500.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 ist dazu eingerichtet, die Oberfläche 12 des gerollten und/oder gewalzten Produktes 10 zu analysieren. Das Produkt 10 weist dabei wenigstens eine Lage von Material und/oder wenigstens eine Materiallage auf, welche in Umfangsrichtung 14 des Produkts 10 um die Längsachse 16 des Produkts 10 aufgerollt ist. Das Produkt 10 weist daher eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer gekrümmten Oberfläche 12 auf, wobei die Oberfläche 12 eine Mantelfläche des im Wesentlichen zylindrisch geformten Produktes 10 sein kann. Insbesondere kann die Oberfläche 12 des Produkts im Wesentlich glatt sein.The data processing device 100 is set up to analyze the surface 12 of the rolled and/or rolled product 10 . The product 10 has at least one layer of material and/or at least one material layer which is rolled up around the longitudinal axis 16 of the product 10 in the circumferential direction 14 of the product 10 . The product 10 therefore has an essentially cylindrical shape with a curved surface 12, wherein the surface 12 can be a lateral surface of the essentially cylindrically shaped product 10. In particular, the surface 12 of the product can be substantially smooth.

Das Material des Produkts ist dabei grundsätzlich beliebig. Insbesondere kann das Produkt 10 Kunststoff, Gewebe, Textil, Faserstoff, und/oder Metall aufweisen. Beispielsweise kann das Produkt 10 eine Aluminium, Stahl, Kupfer und/oder Messing enthaltende Rolle und/oder Rollenware sein.The material of the product is basically arbitrary. In particular, the product 10 can have plastic, fabric, textile, fibrous material and/or metal. For example, the product 10 may be a roll and/or roll stock containing aluminum, steel, copper and/or brass.

Auf der Oberfläche 12 des Produktes 10 ist wenigstens eine Oberflächenstruktur 18 angeordnet und/oder ausgebildet. Die wenigstens eine Oberflächenstruktur 18 des Produkts 10 kann im Allgemeinen eine strukturelle und/oder materialmäßige Abweichung der Oberfläche 12 von übrigen oder anderen Bereichen der Oberfläche 12 bezeichnen. Beispielsweise kann die Oberflächenstruktur 18 eine Beschädigung der Oberfläche 12 sein und daher optisch im Vergleich zu der übrigen, im Wesentlichen glatten Oberfläche 12 des Produkts 10 erkennbar sein. Das Produkt 10 kann beispielsweise eine Metall enthaltende Rolle sein und die Oberflächenstruktur 18 kann eine Seilfalte, eine Grammophonrille, eine Verseilung und/oder ein Kantenaufbau sein.At least one surface structure 18 is arranged and/or formed on the surface 12 of the product 10 . The at least one surface structure 18 of the product 10 can generally denote a structural and/or material deviation of the surface 12 from remaining or other areas of the surface 12 . For example, the surface structure 18 can be damage to the surface 12 and can therefore be visually recognized in comparison to the remaining, essentially smooth surface 12 of the product 10 . For example, the product 10 may be a metal-containing roll and the surface structure 18 may be a rope fold, gramophone groove, stranding, and/or edge construction.

Zur Analyse der Oberfläche 12 des Produkts 10 werden der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 Bilddaten eines Bildes zumindest eines Teils der Oberfläche 12 des Produkts 10 in dem Datenspeicher 106 bereitgestellt. Die Bilddaten können entweder mit der Kamera 112 erfasst worden sein und/oder mit der Kamera 200 erfasst und an die Datenverarbeitungsvorrichtung 100 übermittelt worden sein (von der Kamera 200 direkt und/oder über den Server 500). Die Bilddaten enthalten dabei Pixelwerte für mehrere Pixel des Bildes des Produkts 10 entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung quer und/oder orthogonal zur ersten Richtung.In order to analyze the surface 12 of the product 10 , the data processing device 100 is provided with image data of an image of at least part of the surface 12 of the product 10 in the data memory 106 . The image data can either have been captured with the camera 112 and/or captured with the camera 200 and transmitted to the data processing device 100 (by the camera 200 directly and/or via the server 500). In this case, the image data contain pixel values for a plurality of pixels of the image of the product 10 along a first direction and a second direction transverse and/or orthogonal to the first direction.

Die Bilddaten können dabei Farbdaten, Graustufendaten oder binäre Bilddaten sein. Optional können die Bilddaten im Rahmen einer Vorverarbeitung von der Verarbeitungsschaltung 102 in Graustufendaten und/oder binäre Bilddaten gewandelt werden.The image data can be color data, gray scale data or binary image data. Optionally, the image data can be converted into gray scale data and/or binary image data by the processing circuit 102 as part of pre-processing.

Des Weiteren können die Bilddaten optional mittels der Verarbeitungsschaltung 102 transformiert und/oder rotiert werden, beispielsweise derart, dass eine der ersten und der zweiten Richtungen in den Bilddaten parallel zur Längserstreckungsrichtung 15 des Produkts 10 verläuft.Furthermore, the image data can optionally be transformed and/or rotated by means of the processing circuit 102, for example in such a way that one of the first and the second directions in the Image data runs parallel to the direction of longitudinal extension 15 of the product 10 .

Exemplarisch ist in den 1b und 1c das Produkt 10 derart dargestellt, dass die erste Richtung parallel zur Längsachse 16 und der Längserstreckungsrichtung 15 des Produkts 10 verläuft und die zweite Richtung orthogonal dazu verläuft. Die erste Richtung verläuft in dem in 1b exemplarisch gezeigten Koordinatensystem somit parallel zur x-Richtung und die zweite Richtung parallel zur y-Richtung.An example is in the 1b and 1c the product 10 is shown in such a way that the first direction runs parallel to the longitudinal axis 16 and the longitudinal extension direction 15 of the product 10 and the second direction runs orthogonally thereto. The first direction runs in the in 1b exemplarily shown coordinate system thus parallel to the x-direction and the second direction parallel to the y-direction.

Die Verarbeitungsschaltung 102 ist dazu eingerichtet, die Oberflächenstrukturen 18 des Produkts 10 zu identifizieren, welche sich im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung 14 des Produkts 10 erstrecken und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung 15 des Produkts 10 erstrecken. Hierzu vergleicht die Verarbeitungsschaltung 102 den Pixelwert jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels, welches in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung benachbart zu besagtem Pixel angeordnet ist.The processing circuit 102 is set up to identify the surface structures 18 of the product 10 which essentially extend along the circumferential direction 14 of the product 10 and/or extend transversely to the longitudinal direction 15 of the product 10 . For this purpose, the processing circuit 102 compares the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel which is arranged in the first direction and/or the second direction adjacent to said pixel.

Insbesondere kann die Verarbeitungsschaltung 102 dazu eingerichtet sein, die Oberflächenstrukturen 18 des Produkts 10 basierend auf einem Vergleich des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels zu identifizieren, das in einem vordefinierten Bereich um besagtes Pixel herum und/oder in einem vordefinierten Abstand zu besagtem Pixel angeordnet ist. Gleichsam kann die Verarbeitungsschaltung 102 die Bilddaten bereichs- oder abschnittsweise scannen und/oder verarbeiten und die Pixelwerte von benachbarten und/oder direkt an das jeweilige Pixel angrenzenden Pixeln miteinander vergleichen. Die Oberflächenstrukturen 18 können insbesondere basierend auf einem Feststellen einer Übereinstimmung der verglichenen Pixelwerte identifiziert werden.In particular, the processing circuitry 102 may be configured to identify the surface features 18 of the product 10 based on a comparison of the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel that is in a predefined area around said pixel and/or in a predefined Distance to said pixel is arranged. At the same time, the processing circuit 102 can scan and/or process the image data in areas or sections and compare the pixel values of neighboring pixels and/or pixels directly adjoining the respective pixel. In particular, the surface structures 18 can be identified based on determining that the compared pixel values match.

Der vordefinierte Bereich und/oder der vordefinierte Abstand kann etwa über eine Anzahl von Pixeln definiert sein, welche in dem Datenspeicher 106 hinterlegt, vom Server 500 empfangen und/oder durch eine Benutzereingabe für die erste und/oder die zweite Richtung festgelegt sein kann. Eine mögliche Anzahl von Pixeln kann beispielsweise zwischen eins und 50, insbesondere zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 10, und weiter bevorzugt zwischen 1 und 5 liegen. Die Verarbeitungsschaltung 102 kann die Oberflächenstruktur(en) 18 beispielsweise basierend auf einem Feststellen einer Übereinstimmung von Pixelwerten der vordefinierten Anzahl(en) von benachbarten und/oder direkt aneinandergrenzenden Pixeln identifizieren.The predefined area and/or the predefined distance can be defined, for example, via a number of pixels, which can be stored in the data store 106, received from the server 500 and/or set by a user input for the first and/or the second direction. A possible number of pixels can be between one and 50, in particular between 1 and 20, preferably between 1 and 10, and more preferably between 1 and 5, for example. The processing circuitry 102 may identify the surface structure(s) 18 based on, for example, determining a match of pixel values of the predefined number(s) of neighboring and/or directly adjacent pixels.

Insbesondere kann vorgesehen sein, zum Identifizieren der Oberflächenstrukturen 18 den Pixelwert jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels zu vergleichen, das in nur einer der ersten Richtung oder der zweiten Richtung direkt an besagtes Pixel angrenzt. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn eine der ersten und der zweiten Richtungen parallel zur Längsachse 16 des Produktes 10 verläuft, wie beispielhaft in den 1b und 1c illustriert. Ist die Längsachse 16 beispielsweise parallel zur ersten Richtung (x-Richtung), so können die Pixelwerte von in der zweiten Richtung (y-Richtung) benachbarten und/oder direkt aneinander angrenzenden Pixeln miteinander verglichen werden. Dies kann ein zuverlässiges und präzises Identifizieren der Oberflächenstrukturen 18 ermöglichen.In particular, in order to identify the surface structures 18, it can be provided that the pixel value of each pixel is compared with at least one other pixel value of at least one other pixel that is directly adjacent to said pixel in only one of the first direction or the second direction. This can be particularly advantageous when one of the first and second directions runs parallel to the longitudinal axis 16 of the product 10, as shown in FIGS 1b and 1c illustrated. If the longitudinal axis 16 is parallel to the first direction (x-direction), for example, then the pixel values of pixels that are adjacent and/or directly adjacent to one another in the second direction (y-direction) can be compared with one another. This can enable the surface structures 18 to be identified reliably and precisely.

Zur Identifikation der Oberflächenstrukturen 18 können die Bilddaten beispielsweise bereichsweise gescannt werden und die Pixelwerte von paarweise, drei, vier oder fünf direkt aneinandergrenzenden Pixeln miteinander verglichen werden. Optional können auch Pixelwerte von mehr als fünf direkt aneinandergrenzenden Pixeln verglichen werden.In order to identify the surface structures 18, the image data can be scanned in areas, for example, and the pixel values of pairs of three, four or five directly adjacent pixels can be compared with one another. Optionally, pixel values of more than five directly adjacent pixels can also be compared.

Derart kann die Verarbeitungsschaltung 102 die Oberflächenstrukturen 18, welche in dem Beispiel der 1b und 1c quer zur horizontalen Richtung verlaufen, aus den Bilddaten herauslösen, herausfiltern und/oder extrahieren.Thus, the processing circuit 102, the surface structures 18, which in the example of FIG 1b and 1c transverse to the horizontal direction, separate, filter out and/or extract from the image data.

Zur Verstärkung der Oberflächenstrukturen 18 kann die Verarbeitungsschaltung 102 optional wenigstens eine morphologische Operation auf die Bilddaten bzw. auf die bereits prozessierten Bilddaten bzw. die herausgelösten Oberflächenstrukturen 18, anwenden. Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 102 eine Dilatationsoperation und/oder eine Erosionsoperation anwenden.To enhance the surface structures 18, the processing circuit 102 can optionally apply at least one morphological operation to the image data or to the image data that has already been processed or to the surface structures 18 that have been detached. For example, processing circuitry 102 may apply a dilation operation and/or an erosion operation.

Optional kann die Verarbeitungsschaltung 102 die identifizierten Oberflächenstrukturen 18 (entweder bereichs- bzw. abschnittsweise oder vollständig) mittels Vektoren, mathematischer Funktionen, mathematischer Operatoren oder dergleichen approximieren.Optionally, the processing circuit 102 can approximate the identified surface structures 18 (either in areas or sections or completely) by means of vectors, mathematical functions, mathematical operators or the like.

Auch kann die Verarbeitungsschaltung 102 die identifizierten Oberflächenstrukturen 18 (bzw. die optional approximierten Oberflächenstrukturen 18) auf der Benutzerschnittstelle 110 darstellen und etwa einem Bild des Produktes 10 zur visuellen Kenntlichmachung der Oberflächenstrukturen 18 überlagern.The processing circuit 102 can also display the identified surface structures 18 (or the optionally approximated surface structures 18) on the user interface 110 and overlay them, for example, on an image of the product 10 for visual identification of the surface structures 18.

Basierend auf den identifizierten Oberflächenstrukturen 18 (bzw. den optional approximierten Oberflächenstrukturen 18) kann die Verarbeitungsschaltung 102 einen oder mehrere charakteristische Parameter der Oberflächenstrukturen 18 bestimmen, die repräsentativ für eine Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche des Produkts sind. Based on the identified surface structures 18 (or the optionally approximated surface structures 18), the processing circuit 102 can have one or more characteristic Determine parameters of the surface structures 18 that are representative of a quality and/or homogeneity of the surface of the product.

Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 102 eine Anzahl von identifizierten Oberflächenstrukturen 18, eine von der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur 18 beanspruchte Fläche, eine von der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur 18 beanspruchte Anzahl von Pixeln, eine von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen 18 beanspruchte Gesamtfläche, eine von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen 18 beanspruchte Gesamtanzahl von Pixeln, eine Länge der wenigstens einen identifizierten Oberflächenstruktur 18, eine Gesamtlänge von mehreren identifizierten Oberflächenstrukturen 18, eine Dichte von Oberflächenstrukturen 18 auf zumindest einem Teil der Oberfläche 12 des Produkts 10, einen Abstand zwischen benachbarten Oberflächenstrukturen 18, und/oder einen mittleren Abstand zwischen mehreren benachbarten Oberflächenstrukturen 18 bestimmen. Hierzu kann die Verarbeitungsschaltung 102 auch eine Fläche des Produkts 10 bzw. der Oberfläche 12 in den Bilddaten ermitteln.For example, the processing circuit 102 may have a number of identified surface structures 18, an area occupied by the at least one identified surface structure 18, a number of pixels occupied by the at least one identified surface structure 18, a total area occupied by a plurality of identified surface structures 18, one of a plurality of identified surface structures 18 claimed total number of pixels, a length of the at least one identified surface structure 18, a total length of several identified surface structures 18, a density of surface structures 18 on at least part of the surface 12 of the product 10, a distance between adjacent surface structures 18, and/or a average distance between several adjacent surface structures 18 determine. For this purpose, the processing circuit 102 can also determine an area of the product 10 or the surface 12 in the image data.

Basierend auf einem oder mehreren der charakteristischen Parameter kann die Verarbeitungsschaltung 102 ferner einen Oberflächenkennwert zur Oberflächenbewertung bestimmen. Hierzu kann der eine oder können die mehreren charakteristischen Parameter beispielsweise mit entsprechenden Schwellenwerten verglichen werden, welche in dem Datenspeicher 106 hinterlegt, von dem Server 500 empfangen und/oder über eine Benutzereingabe festgelegt werden können. Es können auch mehrere Oberflächenkennwerte ermittelt werden.Based on one or more of the characteristic parameters, the processing circuitry 102 may further determine a surface characteristic for surface evaluation. For this purpose, the one or more characteristic parameters can be compared, for example, with corresponding threshold values, which can be stored in the data memory 106, received by the server 500 and/or can be defined via a user input. Several surface parameters can also be determined.

Der eine oder die mehreren charakteristischen Parameter und/oder der Oberflächenkennwert können ferner optional auf der Benutzerschnittstelle 110 dargestellt, in dem Datenspeicher 106 hinterlegt und/oder an den Server 500 übermittelt werden. Insbesondere kann der Oberflächenkennwert derart intuitiv sein, dass einem Benutzer der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 unmittelbar mitgeteilt wird, ob das Produkt 10 den über die Schwellwerte definierten Qualitätsanforderungen entspricht. Denkbar wäre hier eine binäre Angabe als Oberflächenkennwert, etwa „gut und minderqualitativ“, oder dergleichen. Allerdings sind auch andere Oberflächenkennwerte denkbar.The one or more characteristic parameters and/or the surface parameter can also optionally be displayed on the user interface 110, stored in the data store 106 and/or transmitted to the server 500. In particular, the surface parameter can be intuitive in such a way that a user of the data processing device 100 is informed immediately whether the product 10 meets the quality requirements defined via the threshold values. A binary specification as a surface parameter would be conceivable here, such as “good and poor quality” or the like. However, other surface parameters are also conceivable.

2 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration eines Verfahrens zum Analysieren einer Oberfläche 12 eines gewalzten und/oder gerollten Produktes 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann insbesondere computer-implementiert und/oder computer-gestützt sein. Beispielsweise kann das Verfahren mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 und/oder dem Server 500 der 1a bis 1c durchgeführt werden. 2 FIG. 1 shows a flowchart to illustrate a method for analyzing a surface 12 of a rolled and/or rolled product 10 according to an exemplary embodiment. In particular, the method can be computer-implemented and/or computer-aided. For example, the method with the data processing device 100 and/or the server 500 of 1a until 1c be performed.

In einem Schritt S1 werden in einem Datenspeicher 106 einer Datenverarbeitungsvorrichtung 100 Bilddaten wenigstens eines Teils eines Bildes einer Oberfläche 12 des Produkts10 bereitgestellt, wobei die Bilddaten Pixelwerte für mehrere Pixel des Bildes entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung aufweisen.In a step S1, image data of at least part of an image of a surface 12 of the product 10 is provided in a data memory 106 of a data processing device 100, the image data having pixel values for a plurality of pixels of the image along a first direction and a second direction transverse to the first direction.

In einem weiteren Schritt S2 wird, basierend auf einem Vergleichen des Pixelwerts jedes Pixels mit wenigstens einem weiteren Pixelwert wenigstens eines weiteren Pixels, welches in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung benachbart zu besagtem Pixel angeordnet ist, mit einer Verarbeitungsschaltung 102 der Datenverarbeitungsvorrichtung 100 wenigstens eine Oberflächenstruktur 18 des Produkts 10 identifiziert. Die Oberflächenstruktur 18 erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung 14 des Produkts 10 und/oder sich quer zu einer Längserstreckungsrichtung 15 des Produkts 10.In a further step S2, based on a comparison of the pixel value of each pixel with at least one further pixel value, at least one further pixel, which is arranged adjacent to said pixel in the first direction and/or the second direction, is processed with a processing circuit 102 of the data processing device 100 at least one surface structure 18 of the product 10 is identified. The surface structure 18 extends essentially along a circumferential direction 14 of the product 10 and/or transversely to a longitudinal direction 15 of the product 10.

In einem weiteren Schritt S3 wird mit der Verarbeitungsschaltung 102 wenigstens ein charakteristischer Parameter der identifizierten wenigstens einen Oberflächenstruktur 12 bestimmt, wobei der wenigstens eine charakteristische Parameter repräsentativ für eine Qualität und/oder Homogenität der Oberfläche 12 des Produkts 10 ist.In a further step S3, at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure 12 is determined with the processing circuit 102, wherein the at least one characteristic parameter is representative of a quality and/or homogeneity of the surface 12 of the product 10.

Das Verfahren der 2 kann weitere optionale Schritte umfassen, wie unter Bezugnahme auf 1a bis 1c sowie in weiteren Teilen der Beschreibung offenbart.The procedure of 2 may include further optional steps as referred to in FIG 1a until 1c as well as disclosed in other parts of the specification.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen.In addition, it should be noted that "comprising" and "having" do not exclude other elements or steps and the indefinite articles "a" or "an" do not exclude a plurality.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limitations.

Claims

Computer-implemented method for analyzing a surface (12) of a rolled and/or rolled product (10), the method comprising: Providing, on a data memory (106) of a data processing device (100), image data of at least part of an image of a surface (12) of the product (10), the image data including pixel values for a plurality of pixels of the image along a first direction and a second direction transversely facing the first direction; Identifying, with a processing circuit (102) of the data processing device (100), at least one surface structure (18) of the product (10), which extends essentially along a circumferential direction (14) of the product (10) and/or transversely to a longitudinal direction (15) extending the product (10) based on comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel located in the first direction and/or the second direction adjacent to said pixel; and determining at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure (18), wherein the at least one characteristic parameter is representative of a quality and/or homogeneity of the surface (12) of the product (10).

procedure after claim 1 , wherein the at least one characteristic parameter comprises at least one element selected from the group consisting of: a number of identified surface structures (18), an area occupied by the at least one identified surface structure (18), an area occupied by the at least one identified surface structure (18). Number of pixels, a total area occupied by several identified surface structures (18), a total number of pixels occupied by several identified surface structures (18), a length of the at least one identified surface structure (18), a total length of several identified surface structures (18), a density of surface features (18) on at least a portion of the surface (12) of the product (10), a spacing between adjacent surface features (18), and an average spacing between a plurality of adjacent surface features (18).

A method according to any one of the preceding claims, further comprising: Determining at least one surface parameter for surface evaluation based on the at least one characteristic parameter of the identified at least one surface structure (18).

procedure after claim 3 , wherein the at least one surface characteristic value is determined based on comparing the at least one characteristic parameter with at least one predefined threshold value.

Method according to one of the preceding claims, wherein the image data is grayscale image data; and or wherein the image data is provided by converting source image data into grayscale image data; and or wherein the image data is binary image data; and or wherein the image data is provided by converting source image data into binary image data.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the rolled and/or rolled product (10) comprises a sheet, sheet, ply and/or foil of material rolled along the circumferential direction of the product.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the rolled and/or rolled product (10) comprises a metal sheet and/or a metal foil rolled up along the circumferential direction of the product.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one surface structure (18) of the product (10) is identified based on comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel lying in only one of the first direction and the second direction directly adjacent to said pixel.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one surface structure (18) of the product (10) is identified based on comparing the pixel value of each pixel with at least one other pixel value of at least one other pixel that is in a predefined area around said pixel and /or is arranged at a predefined distance from said pixel.

Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one surface structure (18) of the product (12) is identified based on determining a match of pixel values of a predefined number of neighboring pixels.

The method of any preceding claim, further comprising: displaying an image of the product (10) on a user interface (110) of the computing device device (100); and highlighting the at least one identified surface structure (18) in the displayed image.

A computer program which, when executed on a processing circuit (102) of a data processing device (100), instructs the data processing device (100) to carry out steps of the method according to any one of the preceding claims.

Computer-readable medium on which a computer program is based claim 12 is saved.

Data processing device (100), which is set up to carry out steps of the method according to one of Claims 1 until 11 the data processing device (100) comprising: a data memory (106) for storing the image data; and a processing circuit (102) for data processing.

Data processing device (100) according to Claim 14 , wherein the data processing device (100) is a mobile device, a user device, a handheld device, a terminal device, a server, a server system, a computer network, a personal computer, a tablet, a notebook and/or a smartphone.