DE102021130762A1

DE102021130762A1 - Device and method for detecting at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure

Info

Publication number: DE102021130762A1
Application number: DE102021130762.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Schindler; Christian Patron
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Detektion wenigstens eines Elementes (12) und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche (14) einer Trägerstruktur (16), aufweisend eine Emittereinheit (22) zum Bestrahlen der Oberfläche (14) der Trägerstruktur (16) und eine Detektoreinheit (24), die eingerichtet ist, die von dem Element (12), dem Datum und/oder der Trägerstruktur (16) reflektierte Strahlung zu detektieren und daraus eine Visualisierung (30) zu erzeugen, auf der eine Information bezüglich dem Element (12) und/oder dem Datum dargestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Detektion wenigstens eines Elements (12) und/oder einer Datum auf einer Oberfläche (14) einer Trägerstruktur (16) sowie ein Fahrzeugteil (20).The invention relates to a device (10) for detecting at least one element (12) and/or at least one datum on a surface (14) of a carrier structure (16), having an emitter unit (22) for irradiating the surface (14) of the carrier structure ( 16) and a detector unit (24) which is set up to detect the radiation reflected by the element (12), the datum and/or the carrier structure (16) and to generate a visualization (30) therefrom, on which information regarding the element (12) and/or the date is shown. The invention also relates to a method for detecting at least one element (12) and/or a datum on a surface (14) of a support structure (16) and a vehicle part (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Detektion wenigstens eines Elementes und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur.The present invention relates to a device and a method for detecting at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure.

Im Fahrzeugbau, insbesondere im Premiumfahrzeugbau, gewinnt die Individualisierung von Fahrzeugen weiter an Bedeutung. Dadurch wird im Produktionssystem ein extremes Maß an Komplexität induziert. Bisher werden in der Qualitätsarbeit entweder manuelle Inspektionen, wie das 4-Augen-Prinzip, oder automatisierte Bildverarbeitungen in sogenannten Kameraportalen durchgeführt. Beide Verfahren zeichnen sich durch hohen Kosten aus, wodurch in der Produktion von Premiumfahrzeugen signifikante Kosten für die Prüfung der Produktionsqualität entstehen.In vehicle construction, especially in premium vehicle construction, the individualization of vehicles is becoming increasingly important. This induces an extreme degree of complexity in the production system. So far, either manual inspections, such as the 4-eyes principle, or automated image processing in so-called camera portals have been carried out in quality work. Both methods are characterized by high costs, which means that in the production of premium vehicles, there are significant costs for testing production quality.

Kameraportale sind zwar sehr feinfühlig, da sie mittels pixelbasierter Computervision arbeiten, automatisierte Bildverarbeitungsverfahren geraten jedoch dann an ihre Grenzen, wenn die Überprüfungs- beziehungsweise Bildverarbeitungsaufgabe darin besteht, besonders geringfügige Unterschiede zwischen mindestens zwei Ausprägungen der Merkmale zu unterscheiden. Dies ist insbesondere bei Bauteilen ähnlicher Farbe eine Insuffizienz derartiger Qualitätsarbeit. Dabei sind vor allem die folgenden Fehlerbilder von maßgeblicher Relevanz: „Bauteil fehlt“, „Bauteil ist falsch“ oder „Bauteil ist lose beziehungsweise nicht korrekt gefügt“. Zur Steigerung der Performance von Kameraportalen werden teils aufwendige Filter in der Hardware und/oder der Software appliziert, allerdings bleibt die Gesamtperformance der Bildverarbeitung im Allgemeinen in einer Vielzahl der Fälle hinter der geforderten zurück.Although camera portals are very sensitive because they work using pixel-based computer vision, automated image processing methods reach their limits when the inspection or image processing task consists of distinguishing particularly small differences between at least two characteristics of the features. This is an insufficiency of such quality work, especially in the case of components of a similar color. The following error patterns are of particular relevance: "Component is missing", "Component is wrong" or "Component is loose or not correctly joined". To increase the performance of camera portals, complex filters are sometimes applied in the hardware and/or the software, but the overall performance of the image processing generally falls short of the required level in a large number of cases.

Verfahren der künstlichen Intelligenz zur Auswertung der von den Kameraportalen erstellten Bilder sind grundsätzlich geeignet, Objekte zu erkennen, allerdings sind Systeme, die auf einer künstlichen Intelligenz basieren, schwach hinsichtlich der Robustheit, Genauigkeit, Aussagekraft, Trainingsumfang oder Kosten in der Analyse von Objekten, die sich stark ähneln. Zudem geraten Systeme, die auf einer künstlichen Intelligenz basieren, an ihre Grenzen, da sie absichtlich ausgetrickst werden, beispielsweise in Form einer adversarialen Attacke. In der Folge weisen gerade Premiumprodukte immer häufiger eine unzureichende Qualität gegenüber direkter Qualität des Produkts selbst und der Qualität seiner Funktionen auf.Artificial intelligence methods for evaluating the images created by the camera portals are basically suitable for recognizing objects, but systems based on artificial intelligence are weak in terms of robustness, accuracy, meaningfulness, scope of training or costs in the analysis of objects that are very similar. In addition, systems based on artificial intelligence reach their limits because they are deliberately tricked, for example in the form of an adversarial attack. As a result, premium products in particular are increasingly of insufficient quality compared to the direct quality of the product itself and the quality of its functions.

Aus DE 698 04 142 T2 ist eine Vorrichtung zum Detektieren des Vorhandenseins mehrerer Objekte auf einer relativ zur Detektionsvorrichtung stationären Plattform bekannt. Die Vorrichtung weist eine Lichtquelle zum Beleuchten eines eindimensionalen Randprofils von Objekten auf der Plattform auf, einen Detektor, der von der Lichtquelle beabstandet ist und relativ zu der Plattform so positioniert ist, dass er ein zweidimensionales Bild des Randprofils empfängt und einen Signalgenerator zum Liefern eines dem eindimensionalen Randprofil entsprechenden Signals, wobei Signalabweichungen, die einen vorbestimmten Wert überschreiten, mehrere Objekte auf der Plattform anzeigen.Out of DE 698 04 142 T2 a device is known for detecting the presence of a plurality of objects on a platform which is stationary relative to the detection device. The apparatus includes a light source for illuminating a one-dimensional edge profile of objects on the platform, a detector spaced from the light source and positioned relative to the platform to receive a two-dimensional image of the edge profile, and a signal generator for providing a dem signal corresponding to one-dimensional edge profile, wherein signal deviations exceeding a predetermined value indicate multiple objects on the platform.

Aus DE 10 2016 207 756 A1 ist ein Verfahren zur Ausbildung und Detektion von Sicherheitselementen auf der Oberfläche eines Bauteils und/oder in einem Bauteil bekannt, bei dem bei der Herstellung des Bauteils mittels eines generativen Fertigungsverfahrens lokal und geometrisch definiert ein sich vom Werkstoff des Bauteils unterscheidendes magnetisches Sicherheitselement in das Bauteil an mindestens einer vorgegebenen Position eingebracht wird. Zur Detektion des Sicherheitselements mittels einer Magnetisierungseinheit wird mindestens ein in das Bauteil eindringendes Magnetfeld generiert oder ein magnetischer Fluss innerhalb der Magnetisierungseinheit erzeugt, der in das Bauteil eindringt. Zur Überprüfung eines so ausgebildeten Sicherheitselements werden mit einer Detektionseinheit, die an dem Sicherheitselement infolge des mindestens einen Magnetfelds auftretenden magnetischen Strahlfelder detektiert, und die mit der Detektionseinheit erfassten Messsignale an eine Auswertereinheit mit Bildverarbeitungs- oder Mustererkennungssystem übermittelt. Mit der Auswerteeinheit mit Bildverarbeitungs- oder Mustererkennungssystem wird mittels der detektierten magnetischen Streufelder überprüft, ob eine Übereinstimmung des detektierten Sicherheitselements mit einer Vorgabe vorliegt oder nicht.Out of DE 10 2016 207 756 A1 a method for the formation and detection of security elements on the surface of a component and/or in a component is known, in which during the production of the component using an additive manufacturing process, a magnetic security element that differs from the material of the component is locally and geometrically defined in the component at least one predetermined position is introduced. To detect the security element by means of a magnetization unit, at least one magnetic field penetrating the component is generated or a magnetic flux is generated within the magnetization unit, which penetrates the component. To check a security element designed in this way, a detection unit detects the magnetic radiation fields occurring on the security element as a result of the at least one magnetic field, and the measurement signals detected by the detection unit are transmitted to an evaluation unit with an image processing or pattern recognition system. The evaluation unit with image processing or pattern recognition system uses the detected magnetic stray fields to check whether or not the detected security element matches a specification.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die eine verbesserte Detektion wenigstens eines Elements und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur ermöglichen.The present invention is based on the object of creating a device and a method which enable improved detection of at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8, sowie ein Fahrzeugteil mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.To solve the problem, a device with the features of claim 1, a method with the features of claim 8, and a vehicle part with the features of claim 10 are proposed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.Advantageous configurations of the device and the method are the subject matter of the respective dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Detektion wenigstens eines Elements und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Emittereinheit zum Bestrahlen der Oberfläche der Trägerstruktur und eine Detektoreinheit, die eingerichtet ist, die von dem Element, dem Datum und/oder der Trägerstruktur reflektierte Strahlung zu detektieren und daraus eine Visualisierung zu erzeugen, auf der eine Information bezüglich des Elements und/oder dem Datum dargestellt ist, auf.According to one aspect, a device for detecting at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure is proposed. The device has an emitter unit for irradiating the surface surface of the carrier structure and a detector unit that is set up to detect the radiation reflected by the element, the datum and/or the carrier structure and to generate a visualization therefrom on which information relating to the element and/or the datum is shown .

Somit kann mit der Vorrichtung eine Visualisierung erzeugt werden, mittels der Elemente und/oder Daten auf der Trägerstruktur detektiert und klassifiziert werden können. Hierfür macht sich die Vorrichtung die unterschiedlichen Reflektivitäten der Elemente und/oder der Daten sowie der Oberfläche der Trägerstruktur zu Nutze, indem die Detektoreinheit ein Bild oder ein Foto erzeugt, auf dem die Elemente und/oder die Daten separiert von der Trägerstruktur dargestellt sind. Dadurch steigert die Vorrichtung die Robustheit für generische Aufgaben der Bildverarbeitung, insbesondere bei einer auf künstlicher Intelligenz basierten Bildverarbeitung, der Objektdetektion und/oder Computervision. Somit ermöglicht die Vorrichtung Kosten- und Effizienzvorteile in der Produktion von individualisierten Produkten, insbesondere bei einer hohen Variantenvielfalt.A visualization can thus be generated with the device, by means of which elements and/or data on the carrier structure can be detected and classified. For this purpose, the device makes use of the different reflectivities of the elements and/or the data and the surface of the carrier structure, in that the detector unit generates an image or a photo on which the elements and/or the data are shown separately from the carrier structure. As a result, the device increases the robustness for generic image processing tasks, in particular in the case of image processing based on artificial intelligence, object detection and/or computer vision. The device thus enables cost and efficiency advantages in the production of individualized products, in particular with a large number of variants.

Unter einem Element wird vorliegend ein Objekt oder ein Bauteil verstanden. Unter einem Datum wird vorliegend ein unstrukturiertes Datum, wie beispielsweise ein Bild oder Videoframe verstanden. Unter einer Trägerstruktur wird vorliegend ein Substrat verstanden, auf dem das Element und/oder das Datum angeordnet integriert oder aufgebracht ist. Unter einer Information wird vorliegend verstanden, ob das Element und/oder das Datum auf der Trägerstruktur vorhanden ist, fehlt, falsch ist und/oder lose ist. Unter einer Visualisierung wird vorliegend ein computergeneriertes Bild oder Foto verstanden. So kann das Bild oder das Foto beispielsweise unterschiedliche Graustufen aufweisen, um das Element und/oder das Datum auf der Oberfläche der Trägerstruktur zu identifizieren.In the present case, an element is understood to be an object or a component. In the present case, a datum is understood to mean an unstructured datum, such as an image or video frame. In the present case, a carrier structure is understood to mean a substrate on which the element and/or the datum is arranged, integrated or applied. In the present context, information is understood to mean whether the element and/or the date is present on the carrier structure, is missing, is wrong and/or is loose. In the present case, a visualization is understood to mean a computer-generated image or photo. For example, the image or the photo can have different shades of gray in order to identify the element and/or the date on the surface of the carrier structure.

Die Emittereinheit kann vorliegend auch als Beleuchtungseinheit bezeichnet werden, die eine Oberfläche der Trägerstruktur bestrahlt. Die Detektoreinheit kann vorliegend auch als Sensoreinheit oder Sensor bezeichnet werden.In the present case, the emitter unit can also be referred to as an illumination unit, which irradiates a surface of the carrier structure. In the present case, the detector unit can also be referred to as a sensor unit or sensor.

Unter einer Strahlung wird vorliegend eine Lichtstrahlung, wie beispielsweise sichtbares Licht, Licht im Infrarotbereich oder Licht im ultravioletten Bereich, oder eine Wärmestrahlung verstanden. Je nach Materialbeschaffenheit von dem Element und/oder dem Datum und/oder der Oberfläche der Trägerstruktur wird eine Wellenlänge der Wellen, insbesondere der elektromagnetischen Wellen, derart eingestellt, dass das Element und/oder das Datum die Wellen, insbesondere die elektromagnetischen Wellen, nahezu zu 100% reflektieren.In the present case, radiation is understood to mean light radiation, such as visible light, light in the infrared range or light in the ultraviolet range, or thermal radiation. Depending on the material properties of the element and/or the datum and/or the surface of the support structure, a wavelength of the waves, in particular the electromagnetic waves, is set in such a way that the element and/or the datum almost completely closes to the waves, in particular the electromagnetic waves 100% reflect.

Die Strahlungseigenschaft kann dabei dauerhaft oder temporär ausgeprägt sein. So kann ein Element und/oder ein Datum vorbehandelt sein, um die Strahlungseigenschaft kurzfristig entsprechend auszubilden. So kann beispielsweise das Element und/oder das Datum mittels eines elektromagnetischen Feldes erwärmt werden. Die von dem Element und/oder dem Datum reflektierte Wärmestrahlung kann von der Detektoreinheit detektiert werden. Diese Strahlungseigenschaft ist vorteilhaft in einer Art ausgeprägt, die für Lebewesen unschädlich ist, beispielsweise ist die Strahlung keine radioaktive Strahlung.The radiation property can be permanent or temporary. An element and/or a datum can thus be pretreated in order to develop the radiation property accordingly in the short term. For example, the element and/or the date can be heated by means of an electromagnetic field. The thermal radiation reflected by the element and/or the datum can be detected by the detector unit. This radiation property is advantageously expressed in a way that is harmless to living beings, e.g. the radiation is not radioactive.

Vorteilhaft ist die Vorrichtung in einem autonomen System, wie beispielsweise einem Roboter, integrierbar.The device can advantageously be integrated in an autonomous system, such as a robot.

Ein denkbares Einsatzgebiet der Vorrichtung ist in der Produktion eines Fahrzeugs. So kann mit der Vorrichtung überprüft werden, ob sämtliche schwarze Stopfen an einem Fahrzeugunterboden montiert wurden. Diese Aufgabe ist gerade dann besonders anspruchsvoll, wenn die schwarzen Stopfen auf einem dunklen oder schwarzen Fahrzeugunterboden detektiert werden müssen. In der Regel bestehen die schwarzen Stopfen und der Fahrzeugunterboden aus unterschiedlichen Materialien. Mittels der Emittereinheit werden die schwarzen Stopfen sowie der Fahrzeugunterboden bestrahlt, und die Detektoreinheit empfängt die von den Stopfen und dem Fahrzeugunterboden reflektierte Strahlung und erstellt daraus eine Visualisierung, beispielsweise in Form eines Bildes oder Fotos, auf dem die Stopfen und der Fahrzeugunterboden dargestellt sind, so dass erkannt werden kann, ob sämtliche Stopfen vorhanden sind.A conceivable field of application of the device is in the production of a vehicle. The device can be used to check whether all black plugs have been fitted to a vehicle underbody. This task is particularly demanding when the black plugs have to be detected on a dark or black vehicle underbody. As a rule, the black plugs and the vehicle underbody are made of different materials. The black plugs and the vehicle underbody are irradiated by means of the emitter unit, and the detector unit receives the radiation reflected by the plugs and the vehicle underbody and creates a visualization from this, for example in the form of an image or photo, on which the plugs and the vehicle underbody are shown, see above that it can be recognized whether all plugs are present.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die von der Detektoreinheit erzeugte Visualisierung digital verarbeitbar. Dadurchbietet die Vorrichtung ein System zur optimierten computerbasierten Bildverarbeitung. So kann zur Auswertung der Visualisierung ein auf künstlicher Intelligenz basiertes System eingesetzt werden.In an advantageous embodiment, the visualization generated by the detector unit can be processed digitally. The device thereby offers a system for optimized computer-based image processing. A system based on artificial intelligence can be used to evaluate the visualization.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Detektoreinheit auf die von dem zu detektierenden Element und/oder dem zu detektierenden Datum reflektierte Strahlung abgestimmt. Hierbei können folgende zwei Kategorien von Elementen und/oder Daten unterschieden werden, die potentiell detektiert werden sollen. Elemente und/oder Daten mit besonderer, bekannter Materialeigenschaft, die eine bestimmte, vorteilhafte Strahlungseigenschaft und/oder Reflektivität aufweisen, oder Objekte und/oder Daten ohne bekannte spezielle Materialeigenschaften. Vorteilhaft grenzt die Detektoreinheit die von anderen Objekten, wie beispielsweise von der Trägerstruktur, reflektierte Strahlung von der zu detektierenden Strahlung des Elementes und/oder des Datums ab.In an advantageous embodiment, the detector unit is tuned to the radiation reflected by the element to be detected and/or the datum to be detected. Here, the following two categories of elements and/or data that are potentially to be detected can be distinguished. Elements and/or data with special, known material properties that have a specific, advantageous radiation property and/or reflectivity, or objects and/or data with no known special material properties. Advantageously, the detector unit limits the radiation reflected from other objects, such as from the support structure detected radiation of the element and/or the date.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung emittiert die Emittereinheit Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen. Ferner kann die Emittereinheit mechanische Wellen emittieren. Vorteilhaft ist die Detektoreinheit ausgebildet, Wellen, insbesondere elektromagnetische Wellen, zu detektieren. So kann die Emittereinheit Infrarotstrahlung oder ultraviolette Strahlung emittieren und die Sensoreinheit kann die von dem Element, dem Datum und/oder der Oberfläche der Trägerstruktur reflektierte Infrarotstrahlung oder ultraviolette Strahlung detektieren.In an advantageous embodiment, the emitter unit emits waves, in particular electromagnetic waves. Furthermore, the emitter unit can emit mechanical waves. The detector unit is advantageously designed to detect waves, in particular electromagnetic waves. Thus, the emitter unit can emit infrared radiation or ultraviolet radiation and the sensor unit can detect infrared radiation or ultraviolet radiation reflected from the element, the datum and/or the surface of the support structure.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Strahlungsstärke und/oder ein Strahlungsbereich der Emittereinheit einstellbar. Dadurch kann die Emittereinheit das gesamte Spektrum der Strahlung, insbesondere der elektromagnetischen Strahlung, in unterschiedlicher Intensität aussenden. Vorteilhaft kann ein Wellenlängenbereich der Emittereinheit breiter oder enger eingestellt werden.In an advantageous embodiment, a radiation intensity and/or a radiation range of the emitter unit can be adjusted. As a result, the emitter unit can emit the entire spectrum of radiation, in particular electromagnetic radiation, with different intensities. A wavelength range of the emitter unit can advantageously be set wider or narrower.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Emittereinheit ausgebildet, einen Zielbereich punktförmig, streifenförmig, flächig und/oder mit einem Muster zu bestrahlen.In an advantageous embodiment, the emitter unit is designed to irradiate a target area in a punctiform, strip-shaped, planar manner and/or with a pattern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Emittereinheit einen ersten Emitter, der eine erste Strahlung emittiert, und einen zweiten Emitter, der eine zweite Strahlung emittiert, auf. Durch den Einsatz zweier Emitter, die Strahlungen mit unterschiedlichen Wellenlängen aussenden, macht man sich die Eigenschaft zunutze, dass unterschiedliche Gegenstände und/oder Materialien eine unterschiedliche Reflektivität aufweisen. Dadurch kann die Detektoreinheit eine Visualisierung erzeugen, auf der eine leichtere Trennung der einzelnen beziehungsweise verschiedenen Elemente, Daten und/oder der Trägerstruktur ermöglicht wird.In an advantageous embodiment, the emitter unit has a first emitter, which emits a first radiation, and a second emitter, which emits a second radiation. The use of two emitters, which emit radiation with different wavelengths, makes use of the property that different objects and/or materials have different reflectivities. As a result, the detector unit can generate a visualization on which easier separation of the individual or different elements, data and/or the carrier structure is made possible.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Detektoreinheit aus wenigstens zwei miteinander gekoppelten Detektoren gebildet. Dadurch können getrennt erzeugte Visualisierungen harmonisiert werden und so unterschiedliche Elemente und/oder Daten auf der Visualisierung physikalisch separiert werden. Vorteilhaft sind die beiden Detektoren über eine einheitlich synchronisierte Triggerung miteinander gekoppelt. Weiterhin vorteilhaft erfolgt die Koppelung der beiden Detektoren in lokaler Nähe der Elemente, der Daten und/oder der Trägerstruktur, um getrennt erzeugte Visulisierungen in Form von Bilder oder Fotos zu harmonisieren und so unterschiedliche Objekte auf dem Foto physikalisch zu separieren. Vorteilhaft ist die Detektoreinheit aus mehreren miteinander gekoppelten Detektoren gebildet.In an advantageous embodiment, the detector unit is formed from at least two detectors coupled to one another. In this way, separately generated visualizations can be harmonized and different elements and/or data can be physically separated on the visualization. The two detectors are advantageously coupled to one another via uniformly synchronized triggering. Furthermore, the two detectors are advantageously coupled in the local vicinity of the elements, the data and/or the carrier structure in order to harmonize separately generated visualizations in the form of images or photos and thus to physically separate different objects in the photo. The detector unit is advantageously formed from a plurality of detectors coupled to one another.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Speichereinheit auf, die die erzeugte Visualisierung speichert. Dadurch kann die erzeugte Visualisierung gespeichert und/oder weiterprozessiert beziehungsweise mittels eines auf künstlicher Intelligenz basierendem Systems ausgewertet werden.In an advantageous embodiment, the device has a storage unit that stores the generated visualization. As a result, the generated visualization can be stored and/or further processed or evaluated using a system based on artificial intelligence.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Detektion wenigstens eines Elementes und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird zunächst die Oberfläche der Trägerstruktur bestrahlt. Anschließend wird die von dem Element, dem Datum und/oder der Trägerstruktur reflektierte Strahlung detektiert. Schließlich wird eine Visualisierung erzeugt, auf der eine Information bezüglich dem Element und/oder dem Datum dargestellt wird.According to a further aspect, a method for detecting at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure is proposed. In the process, the surface of the carrier structure is first irradiated. The radiation reflected by the element, the datum and/or the carrier structure is then detected. Finally, a visualization is created on which information regarding the item and/or the date is presented.

Vorteilhaft wird das Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt. So kann die Bestrahlung mittels einer Emittereinheit und die Detektion der reflektierten Strahlung kann mittels einer Detektoreinheit erfolgen. Des Weiteren kann die Detektoreinheit die Visualisierung erzeugen.The method is advantageously carried out using a device according to the invention. Thus, the irradiation can be carried out by means of an emitter unit and the reflected radiation can be detected by means of a detector unit. Furthermore, the detector unit can generate the visualization.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das zu detektierende Element und/oder das zu detektierende Datum vorbehandelt, so dass die Strahlungseigenschaft des Elementes und/oder des Datums zumindest temporär ausgeprägt ist. So ist denkbar, ein Element und/oder ein Datum so vorzubehandeln, dass die Strahlungseigenschaft kurzzeitig erhöht ist. So kann beispielsweise das Element und/oder das Datum mittels eines elektromagnetischen Feldes erwärmt werden. Die von dem Element und/oder dem Datum reflektierte Wärmestrahlung wird von der Detektoreinheit detektiert. Diese Strahlungseigenschaft ist vorteilhaft in einer Art ausgeprägt, die für Lebewesen unschädlich ist, beispielsweise ist die Strahlung keine radioaktive Strahlung.In an advantageous embodiment, the element to be detected and/or the datum to be detected is pretreated so that the radiation property of the element and/or the datum is pronounced at least temporarily. It is conceivable to pretreat an element and/or a datum in such a way that the radiation property is temporarily increased. For example, the element and/or the date can be heated by means of an electromagnetic field. The thermal radiation reflected by the element and/or the datum is detected by the detector unit. This radiation property is advantageously expressed in a way that is harmless to living beings, e.g. the radiation is not radioactive.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeugteil vorgeschlagen, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder einem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft ist.According to a further aspect, a vehicle part is proposed which is tested using a device according to the invention and/or a method according to the invention.

Nachfolgend werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion wenigstens eines Elements und/oder wenigstens eines Datums auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, die in der Figur schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion wenigstens eines Elements und/oder einer Datum auf einer Oberfläche einer Trägerstruktur.

A device and a method for detecting at least one element and/or at least one datum on a surface of a carrier structure and further features and advantages are explained in more detail below using an exemplary embodiment, which are shown schematically in the figure. This shows:

1 a schematic representation of a device for detecting at least one element and/or a datum on a surface of a carrier structure.

In 1 ist eine Vorrichtung 10 zur Detektion von Elementen 12 und/oder von nicht dargestellten Daten auf einer Oberfläche 14 einer Trägerstruktur 16 gezeigt.In 1 a device 10 for detecting elements 12 and/or data (not shown) on a surface 14 of a carrier structure 16 is shown.

Die Elemente 12 sind vorliegend Kunststoffelemente 18, wie beispielsweise Kunststoffstopfen, die auf der als metallisches Fahrzeugteil 20, wie beispielswiese einem Fahrzeugunterboden, ausgebildeten Trägerstruktur 16 montiert sind.In the present case, the elements 12 are plastic elements 18, such as plastic plugs, for example, which are mounted on the carrier structure 16, which is designed as a metallic vehicle part 20, such as a vehicle underbody, for example.

Zur Detektion, ob sämtliche Kunststoffelemente 18 auf dem Fahrzeugteil 20 montiert sind, weist die Vorrichtung 10 eine Emittereinheit 22 und eine Detektoreinheit 24 auf.Device 10 has an emitter unit 22 and a detector unit 24 for detecting whether all plastic elements 18 are mounted on vehicle part 20 .

Die Emittereinheit 22 ist aus einem ersten Emitter 26, der elektromagnetische Wellen mit einer ersten Wellenlänge ausstrahlt, und einem zweiten Emitter 28, der elektromagnetische Wellen mit einer zweiten Wellenlänge ausstrahlt, gebildet. Beide Emitter 26, 28 sind so eingestellt, dass sie den zu inspizierenden Bereich des Fahrzeugteils 20 flächig ausleuchten.The emitter unit 22 is composed of a first emitter 26 which emits electromagnetic waves having a first wavelength and a second emitter 28 which emits electromagnetic waves having a second wavelength. Both emitters 26, 28 are adjusted in such a way that they illuminate the area of the vehicle part 20 to be inspected over a large area.

Neben der flächigen Bestrahlung können die Emitter 26, 28 so eingestellt werden, dass diese den zu inspizierenden Bereich punktförmig, streifenförmig oder mit einem Muster bestrahlen. Des Weiteren ist eine Strahlungsstärke und/oder ein Strahlungsbereich der Emitter 26, 28 einstellbar. Dadurch können die Emitter 26, 28 das gesamte Spektrum der Strahlung, insbesondere der elektromagnetischen Strahlung, in unterschiedlicher Intensität aussenden.In addition to the areal irradiation, the emitters 26, 28 can be set in such a way that they irradiate the area to be inspected in a point-like, strip-like or patterned manner. Furthermore, a radiation strength and/or a radiation range of the emitters 26, 28 can be adjusted. As a result, the emitters 26, 28 can emit the entire spectrum of radiation, in particular electromagnetic radiation, with different intensities.

Die Detektoreinheit 24 ist ein Sensor, der eingerichtet ist, die von den Kunststoffelementen 18 und dem Fahrzeugteil 20 reflektierte Strahlung zu empfangen und daraus eine Visualisierung 30 in Form eines Bildes oder Fotos zu erstellen, auf der die Kunststoffelemente 18 physikalisch separiert zu dem Fahrzeugteil 20 dargestellt sind.The detector unit 24 is a sensor that is set up to receive the radiation reflected by the plastic elements 18 and the vehicle part 20 and to create a visualization 30 in the form of an image or photo from it, on which the plastic elements 18 are physically separated from the vehicle part 20 are.

Mittels eines nicht dargestellten, auf künstlicher Intelligenz basierten Systems kann das Bild oder das Foto ausgewertet werden, um zu erkennen, ob sämtliche Kunststoffelemente 18 auf dem Fahrzeugteil 20 montiert sind.The image or photo can be evaluated by means of a system based on artificial intelligence (not shown) in order to identify whether all plastic elements 18 are mounted on vehicle part 20 .

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Detektoreinheit 24 aus mehreren miteinander gekoppelten Sensoren gebildet sein. Dadurch können getrennt erzeugte Visualisierungen 30 harmonisiert werden und so unterschiedliche Elemente 12 und/oder Daten auf der Visualisierung 30 physikalisch separiert werden. Hierzu können die Sensoren über eine einheitlich synchronisierte Triggerung miteinander gekoppelt sein. Weiterhin vorteilhaft erfolgt die Koppelung der Sensoren in lokaler Nähe der Elemente 12, der Daten und/oder der Trägerstruktur 16, um getrennt erzeugte Visulisierungen 30 in Form von Bilder oder Fotos zu harmonisieren und so unterschiedliche Objekte auf dem Foto physikalisch zu separieren.In an exemplary embodiment that is not shown, the detector unit 24 can be formed from a plurality of sensors coupled to one another. As a result, separately generated visualizations 30 can be harmonized and different elements 12 and/or data on the visualization 30 can thus be physically separated. For this purpose, the sensors can be coupled to one another via a uniformly synchronized triggering. Furthermore, the sensors are advantageously coupled in the local vicinity of the elements 12, the data and/or the carrier structure 16 in order to harmonize separately generated visualizations 30 in the form of images or photos and thus to physically separate different objects in the photo.

Somit kann mit der Vorrichtung 10 eine Visualisierung erzeugt werden, mittels der Elemente 12 und/oder Daten auf der Trägerstruktur 16 detektiert und klassifiziert werden kann. Hierfür macht sich die Vorrichtung die unterschiedlichen Reflektivität der Elemente 12 und/oder der Daten sowie der Oberfläche der Trägerstruktur 16 zu Nutze, indem die Detektoreinheit 24 ein Bild oder ein Foto erzeugt, auf dem die Elemente und/oder die Daten separiert von der Trägerstruktur 16 dargestellt sind. Dieses Bild oder Foto kann von einem auf künstlicher Intelligenz basiertem System ausgewertet werden. Somit steigert die Vorrichtung 10 die Robustheit für generische Aufgaben der Bildverarbeitung, insbesondere bei einer auf künstlicher Intelligenz basierten Bildverarbeitung, der Objektdetektion und/oder Computervision. Somit ermöglicht die Vorrichtung 10 Kosten- und Effizienzvorteile in der Produktion von individualisierten Produkten, insbesondere bei einer hohen Variantenvielfalt.A visualization can thus be generated with the device 10, by means of which elements 12 and/or data on the carrier structure 16 can be detected and classified. For this purpose, the device makes use of the different reflectivity of the elements 12 and/or the data as well as the surface of the carrier structure 16, in that the detector unit 24 generates an image or a photo in which the elements and/or the data are separated from the carrier structure 16 are shown. This image or photo can be evaluated by a system based on artificial intelligence. The device 10 thus increases the robustness for generic image processing tasks, in particular in the case of image processing based on artificial intelligence, object detection and/or computer vision. The device 10 thus enables cost and efficiency advantages in the production of individualized products, in particular with a large number of variants.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Vorrichtungcontraption
1212: Elementelement
1414: Oberflächesurface
1616: Trägerstruktursupport structure
1818: Kunststoffelementplastic element
2020: Fahrzeugteilvehicle part
2222: Emittereinheitemitter unit
2424: Detektoreinheitdetector unit
2626: erster Emitterfirst emitter
2828: zweiter Emittersecond emitter
3030: Visualisierungvisualization

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 69804142 T2 [0005]
DE 102016207756 A1 [0006]

Claims

Device (10) for detecting at least one element (12) and/or at least one datum on a surface (14) of a support structure (16), having an emitter unit (22) for irradiating the surface (14) of the support structure (16) and a Detector unit (24), which is set up to detect the radiation reflected by the element (12), the datum and/or the carrier structure (16) and to generate a visualization (30) therefrom, on which information relating to the element (12 ) and/or the date.

device after claim 1 , characterized in that the visualization generated by the detector unit (24) can be processed digitally.

Device (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the detector unit (24) is tuned to the radiation reflected by the element (12) to be detected and/or the datum to be detected.

Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a radiation intensity and/or a radiation range of the emitter unit (22) can be adjusted.

Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter unit (22) is designed to irradiate a target area in a point-like, strip-like, planar manner and/or with a pattern.

Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter unit (22) has a first emitter (26) which emits a first radiation and a second emitter (28) which emits a second radiation.

Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the detector unit (24) is formed from at least two detectors coupled to one another.

Method for detecting at least one element (12) and/or at least one datum on a surface (14) of a carrier structure (16), comprising the following steps: a. irradiating the surface (14) of the support structure (16); b. detecting the radiation reflected from the element (12), the datum and/or the support structure (16); and c. Generating a visualization (30) on which information relating to the element (12) and/or the date is displayed.

procedure after claim 8 , characterized in that the element (12) to be detected and/or the datum to be detected is pretreated so that the radiation property of the element (12) and/or the datum is at least temporarily pronounced.

Vehicle part (20) checked with a device according to one of Claims 1 until 7 and/or a method claim 8 or 9 .