DE19716468C2 - Einrichtung zur Oberflächeninspektion, insbesondere von Holz - Google Patents

Einrichtung zur Oberflächeninspektion, insbesondere von Holz

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Oberflächeninspektion für die Qualitätskontrolle und Klassifikation von prismatischen oder bahnenförmigen Prüflingen.
Aus der DE 31 06 398 C2 ist eine Einrichtung zum Überprüfen eines Prüflings auf das Vorhandensein etwaiger Fehlstellen bekannt, die sich sowohl parallel wie auch quer zu der Kamera-Abtastrichtung erstrecken können. Weil die parallel zur Abtastrichtung verlaufenden Fehlstellen nicht zuverlässig erfaßbar sind, wird die Oberfläche des Prüflings über einen seitlich aufgestellten Spiegel im Blickfeld der Kamera ein zweites Mal aufgenommen, nun gegenüber der direkten Ansicht um einen Winkel verdreht. Dadurch ist sicherstellbar, daß selbst eine längs der Abtastrichtung verlaufende Fehlstelle im Kamerabild gleichzeitig auch mehr oder weniger geneigt dazu verlaufend auftritt und so wenigstens über diese gespiegelte Abbildung zuverlässig erfaßt wird. Allerdings ist die Auswertung sehr rechenaufwendig, weil für die Musterdarstellung zur Fehleranalyse gegeneinander verschwenkte Bilder in eine einzige Inspektionsansicht umgerechnet werden müssen. Trotz dieses apparativen Aufwandes ist der Prüfumfang beschränkt, weil sowohl die direkte Sicht wie auch das gespiegelte Bild inhaltlich im wesentlichen die gleiche Ansicht des Prüflings zum Gegenstand haben.
Bei einer aus der EP 0 634 648 A1 zur Inspektion von Prüflingen in Form von gehobelten Profilbrettern bekannten Einrichtung passieren diese eine Kamera mit der außerordentlich hohen Geschwindigkeit, mit der sie eine Hobelmaschine in Längsrichtung verlassen. Die Kamera erfaßt auf der ihr zugewandten Oberfläche des Brettes längs eines quer zur Vorschubrichtung ausgeleuchteten Streifens Helligkeitsunterschiede aufgrund von Fehlstellen im Holz (wie Harzgallen, Astlöcher, Rindeneinschlüsse, Hobelbrand oder Kantenausbrüche) und deren Verteilung (Stückzahl pro Längeneinheit) und liefert eine entsprechende Folge von Videosignalen, welche zur Qualitätsklassifikation und Gütesortierung einer Mustererkennung mittels spezieller schneller Rechnerarchitekturen unterzogen werden, wie sie etwa in ELEKTRONIK Heft 25 (Seiten 34/35) vom 08.12.89 oder in der EP 0 670 559 A2 näher beschrieben sind.
Nicht zur Oberflächen-Bildverarbeitung, sondern zur optronischen Bestimmung der Breite eines sägerohen Brettes, ist es aus der DE 42 14 872 A1 bekannt, dessen Waldkante aus zwei unterschiedlichen Richtungen anzustrahlen, um durch Kernschattenbildung den Kantenkontrast gegenüber der Umgebung zu verbessern.
Wenn es darum geht, auch noch eine weitere der Oberflächen eines in Längsrichtung transportierten Prüflings für die Bildverarbeitung optronisch zu erfassen - etwa auch die mit Nut bzw. die mit Feder ausgestattete Schmalseite eines Paneeles, auch die Seitenfläche eines Balkens oder auch die Unterfläche einer Kunststoff- oder Druckbahn -, dann ist es üblich, für diese weitere Blickrichtung eine weitere Kamera mit Beleuchtungseinrichtung einzusetzen. Das hat aber nicht nur den Nachteil, daß der apparative Aufwand gemäß der Anzahl der inspizierten Oberflächen vervielfacht wird, sondern hinzu kommt auch noch ein ganz beträchtlicher datenverarbeitungstechnischer Mehraufwand für die schnelle synchronisierte (also positionsgerechte) Zusammenführung und Weiterverarbeitung der einzelnen sehr rasch und in ungeheuerem Umfang anfallenden Videosignale von den verschiedenen autark arbeitenden Kameras.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die ohne großen apparativen und signalverarbeitungstechnischen Mehraufwand wenigstens noch eine zweite Oberfläche des Prüflings erfaßt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Danach wird das Blickfeld der Kamera dafür ausgelegt, seitlich über die ohnehin erfaßte Prüflingsoberfläche hinaus noch wenigstens eine neben dem Prüfling installierte Strahlen-Umlenkeinrichtung zu überdecken, um darüber auch noch z. B. die benachbarte Seitenwand des Prüflings zu erfassen. Dafür genügt nach Anspruch 3 ein Reflektor, der nicht breiter als das (durch Sensoranordnung und Projektionsoptik bestimmte) Blickfeld der Kamera ist, also im Falle der bevorzugt eingesetzten Zeilenkamera nur wenige Millimeter mißt. Es können in der Aufnahmekamera aber auch mehrere Zeilen wirksam sein, um mehrere einander dicht benachbarte schmale Streifen quasi-gleichzeitig zu erfassen, was dem Einsatz einer Flächenkamera entspricht. Bei hinreichender Distanz der Strahlenumlenkeinrichtung zur seitlichen Prüflings-Berandung kann die zusätzlich inspizierte Fläche durch den lichten Abstand zwischen dem Prüfling und der Strahlungsumlenkeinrichtung hindurch gesondert ausgeleuchtet werden.
Die Strahlenumlenkeinrichtung kann für einfache Reflexion ausgelegt sein, aber auch dafür, seitliche Randstrahlen des Kamera-Blickfeldes vor dem Prüfling in gegeneinander geneigte Teilstrahlen aufzuspalten, um diese dann insbesondere so auf den Prüfling zu richten, daß die Kante zwischen zwei zusammenstoßenden Außenflächen des Prüflings erfaßt werden. Mittels geneigt zur Orthogonalen auf die Achse der zentralen Blickrichtung (nämlich der Kamera direkt auf die ihr zugewandte Prüflings-Oberfläche) orientierter Strahlenrichtungen können mit der einen stationär verbleibenden Kamera auch wahlweise die der ihr zugewandten Oberfläche gegenüberliegende Rückfläche des Prüflings unter relativ flachem Blickeinfallswinkel bzw. Unebenheiten auf der zur Kamera gelegenen Oberfläche selbst über pixelweise Verrechnung der beiden einander aus unterschiedlichen Richtungen überlappenden Ansichten dreidimensional erfaßt werden.
So ist es mit einer einzigen Kamera möglich, gegeneinander abgewinkelt verlaufende und sogar einander gegenüberliegende Oberflächen des Prüflings gleichzeitig zu inspizieren. Da diese Zusatzinformationen immer in strahlengeometrisch definierten, vom zentralen Bild seitlich abgesetzten Randbereichen des von der Kamera gerade erfaßten Blickfeldes aufgereiht sind, sind sie in der Videosignalfolge zwangsläufig mit den in direkter Ansicht erfaßten zentralen Bildinformationen synchronisiert und deshalb problemlos und ohne großen datenverarbeitungstechnischen Zusatzaufwand positionsgerecht aufzubereiten.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Einrichtung nach der Erfindung zur gleichzeitigen Inspektion dreier orthogonal zueinander orientierter Prüflings-Oberflächen mittels einer einzigen Kamera,
Fig. 2 in Draufsicht die Zusammensetzung des von der Kamera entsprechend Fig. 1 erfaßten Bildstreifens,
Fig. 3 eine Einrichtung entsprechend Fig. 1 und Fig. 2, aber mit zusätzlicher seitlicher Beleuchtung, in Draufsicht,
Fig. 4 in Abwandlung der Gegebenheiten nach Fig. 1 bis Fig. 3 die Erfassung der Kante zwischen zwei aneinandergrenzenden Flächen,
Fig. 5 mit einer Anordnung nach Fig. 4 eine Rundum-Inspektion des Prüflings mittels einer einzigen Kamera und
Fig. 6 eine dreidimensionale Erfassung von Oberflächen-Unebenheiten mit einer Anordnung nach Fig. 4 bzw. Fig. 5.
Beim in Fig. 1 skizzierten Prüfling 11 kann es sich um einen gestreckten prismati­ schen Körper von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt handeln, dann vor­ zugsweise um einen sägerohen oder gehobelten Holzbalken, aber ebenso um eine kantigen oder runden Stab aus beliebigem Material oder um eine dünne (praktisch nur Ober- und Unterfläche aber keine Seitenflächen aufweisende) Materialbahn. Der Prüflings-Oberfläche 12 gegenüber ist für die Inspektion dieser Oberfläche 12 eine vorzugsweise im sichtbaren Spektralbereich arbeitende, wenigstens einzeilig aufnehmende Kamera 13 angeordnet. Die Länge von derem dann entsprechend streifenförmigen Blickfeld 14, das sich gemäß den strahlengeometrischen Gesetz­ mäßigkeiten nach Maßgabe der Kamera-Projektionsoptik (nicht gesondert heraus­ gezeichnet) aus der Berandung 16r der elementaren Kamera-Blickrichtungen 16 ergibt, ist nun erfindungsgemäß bewußt nicht auf die Breite der, der Kamera 13 zugewandten, Oberfläche 12 beschränkt, sondern sie erstreckt sich quer zur Prüf­ lings-Transportrichtung seitlich darüber hinaus, also im Falle eines unrunden, pris­ matischen Querschnitts über wenigstens eine der die Oberfläche 12 berandenden Kanten 15 hinweg. Dadurch trifft eine der seitlichen Sichtlinien 16s auf eine neben dem Prüfling 11 angeordnete Umlenkeinrichtung 17 und über deren Reflektor auf eine geneigt gegenüber der von der Kamera 13 in direkter Sicht erfaßten Oberflä­ che 12 orientierte Seitenfläche 18 des Prüflings 11. Das Blickfeld 14 umfaßt also im Falle einer quer zur Längserstreckung des Prüflings 11 orientierten Zeilenkame­ ra 13 gemäß Fig. 2 in der Mitte einen vom zentralen Blickfeld 16z der Kamera 13, in direkter Sicht, unmittelbar auf der Oberfläche 12 erfaßten Streifen 19.12 und am Rande einen nicht unbedingt unmittelbar daran anschließenden Steifen 19.18 von der Seitenfläche 18 des Prüflings 11, welche vom Blickrichtungsrand 16s über eine Spiegelumlenkung erfaßt wird.
Die Abbildungen zweier quer zur Prüflings-Längserstreckung erfaßten Oberflä­ chenstreifen 19 würden lückenlos aufeinander folgen, wenn die dafür beiderseits des Prüflings 11 vorgesehenen Umlenkeinrichtungen 17 - insbesondere schmale Spiegel als reflektive Umlenkeinrichtungen 17 beim Einsatz einer Zeilen-Kamera 13 - unmittelbar an den Seitenflächen 18 des Prüflings 11 angeordnet wären. Es ist aber zweckmäßiger, einen gewissen seitlichen Abstand freizuhalten, um die Um­ lenkeinrichtungen 17 nicht durch Schwingungsausschläge zu gefährden, die bei sehr raschem Vorschub sehr langer Prüflinge 11 unvermeidbar auftreten. Die schmalen Umlenkeinrichtungen 17 beiderseits des Prüflings 11 sind deshalb (in und gegen Transportrichtung des Prüflings 11) gemäß Fig. 3 noch durch in Rich­ tung auf den Prüfling 11 vorragende widerstandsfähige Schutzwände 20 abge­ schottet, die z. B. als massive Metallkörper maschinenfest verankert sein können.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, eröffnet der lichte Abstand zwischen einer Seitenfläche 18 und der ihr benachbart zugeordneten Umlenkeinrichtung 17 darüber hinaus die Möglichkeit, auch den seitlichen Teil des (in Fig. 2 in Abwicklung dargestellten) Oberflächen-Bildstreifens 19 im reflektiv umgelenkten Blickfeld 14 aus einer auf das Empfindlichkeitsspektrum der Kamera 13 optimierten Strahlungsquelle 21 streifenförmig auszuleuchten. Die Lücken zwischen den aufgenommenen Streifen 19.12-19.18 stören aber nicht, fördern sogar die Auswertung bei der seriellen Pi­ xelzuordnung zu den gegeneinander abgewinkelt verlaufenden Flächen 12, 18.
Würde man die seitlich vom Prüfling 11 stehende reflektive Umlenkeinrichtung 17 (gemäß Fig. 1 bis Fig. 3) in oder entgegen der Kamera-Blickrichtung 16z relativ zum Prüfling 11 weit genug hinter oder vor den Prüfling 11 verlagern und die Spiegelfläche der Umlenkeinrichtung 17 entsprechend verschwenken, dann würden die beiden seitlichen Teile des Streifens 19 über die seitliche Blickrich­ tungs-Berandung 16r sogar Bilder von der Rückfläche 22 bzw. von der Oberfläche 12 des Prüflings beinhalten können. Die sind aus strahlengeometrischen Gründen allerdings unter sehr flacher Blickrichtung gegen die jeweilige Fläche 22/12 aufge­ nommen, weshalb sich damit zwar Oberflächen-Unebenheiten 27 (Fig. 6) infolge ausgeprägter Schattenwürfe erfassen lassen, aber sich daraus u. U. keine besonders gut auswertbare Abbildung des in der Fläche 22 bzw. 12 befindlichen Musters er­ gibt. Außerdem wird infolge der Distanz zwischen Umlenkeinrichtung 17 und Sei­ tenfläche 18 die Übergangs-Kante 15 zwischen den Flächen 12-18 selbst im Blick­ feld 14 nicht zur Abbildung im Streifen 19 von der Kamera 13 erfaßt.
Eine günstigere Strahlführung mit zusätzlicher Kantenerfassung in dem weiterhin gelückten Erfassungsstreifen 19 wird jedoch durch den Einsatz einer kombiniert reflektiven und transmissiven Umlenkeinrichtung 17 gemäß etwa Fig. 4 für den Blickrichtungsrand 16r ermöglicht. Danach ist ein lichtoptischer Brechungskörper 23 dicht vor der Reflektorfläche der Umlenkeinrichtung 17 angeordnet. Wenn der wie dargestellt als (entsprechend der schmalen Spiegelfläche) dünne, dreieckförmig berandete Scheibe aus optischem Glas ausgestaltet ist, das ein optisch dichteres Medium als die Umgebung in Blickrichtung 16 vor der Kamera 13 aufweist, dann erfährt der randseitige Strahlengang 16r nach den Gesetzmäßigkeiten der geome­ trischen Optik eine Aufspaltung 16t-16s. Die resultiert, wie in Fig. 4 dargestellt, daraus, daß zusätzlich zur Reflexion an der Spiegelfläche der Umlenkeinrichtung 17 jeweils Brechung sowohl an der Eintrittsseite 24 wie an der Austrittsseite 25 auftritt, und außerdem die aüßerste Berandung 16t der seitlichen Sichtlinie 16r nach Spiegelung am Reflektor zusätzlich eine Totalreflexion am Innern der Ein­ trittsseite 24 erfährt. Die Folge ist, daß der seitliche Bereich 16r der Blickrichtung 16t in zwei zueinander gegensinnig geneigte Einfallsrichtungen 26 aufgespalten wird, die sich bei einer geometrischen Konstellation gemäß Fig. 4 in der Umgebung der benachbarten Kante 15 überlappen und deren Verlauf sich über die Kontur sowie den Brechungsindex der Glasscheibe 23 konstruktiv in relativ weiten Gren­ zen beeinflussen läßt. Somit beinhaltet der von dem seitlichen Anteil 16r der Blick­ richtung 16 erzeugte seitliche Streifenteil 19.15 (Fig. 2) nun das Bild der Kante 15 selbst und der ihr beiderseits benachbarten Seiten (18 und 12 in Fig. 4). Auf diese Weise kann die Musterverarbeitung für das von der Kamera 13 gelieferte Videosi­ gnal nun auch eine Kantenanalyse (etwa hinsichtlich Ausbrüchen) beinhalten. Bei einer symmetrischen Anordnung der Umlenkeinrichtung 17 gemäß Fig. 4 liegen die beiden einander gegenüberliegenden Kanten 15/15 im Blickfeld 14, was aufgrund der für den Aufbau bekannten strahlengeometrischen Gegebenheiten in der vom Blickfeld 14 erfaßten Abbildung auch noch eine Auswertung des Videosignales zur Bestimmung der Breite des Prüflings 11 eröffnet.
Durch die Wahl der materialabhängigen optischen Brechungszahl des Brechungs­ körpers 23 und dessen Geometrie sowie durch die Lage der damit bestückten Um­ lenkeinrichtung 17 relativ zur Kamera 13 und zum Prüfling 11, insbesondere durch Verlagerung in und gegen die zentrale Blickrichtung 16z quer zur Ebene der Prüf­ lings-Oberfläche 12, läßt sich nicht nur gezielt jeweils die (bezüglich der Lage der Kamera 13 zum Prüfling 11) obere oder untere seitliche Ecke 15 wahlweise erfas­ sen, sondern außerdem bei entsprechend tief angeordneter Umlenkeinrichtung 17 (relativ zum Prüfling 11, bezogen auf die Position der Kamera 13) sogar auch die Prüflings- Rückseite 22.
Die Verwendung des Brechungskörpers 23 vor der einstellbaren Umlenkeinrichtung 17 eröffnet also mit einer einzigen Kamera 13 in fester Position bezüglich des Prüflings 11 sogar eine Rundumbetrachtung mit Mustererkennung auch auf der Rückseite 22. Das wiederum eröffnet besondere Möglichkeiten zur Qualitätsüberprüfung im Hinblick darauf, daß diese rückwärtigen Muster mit den unter gleicher Kameraposition erzielten oberflächenseitigen Mustern verglichen werden können, woraus etwa auf Durchbrechungen 3 im Prüfling 11 oder auf Versatz zwischen beidseitiger Bedruckung einer Kunststoff oder Papierbahn geschlossen werden kann.
Insbesondere läßt sich darüber hinaus durch Verrechnung der mehrfach erfaßten Bildpixel eine dreidimensionale also stereoskopische Beurteilung der räumlichen Struktur von Unebenheiten 27 auf der Oberfläche 12 erzielen, wenn die mit dem Brechungskörper 23 bestückten Umlenkeinrichtungen 17 relativ zum Prüfling 11 z. B. so weit zur Kamera 13 hin verlagert werden, daß zusätzlich zur direkten, orthogonalen Blickrichtung 16z z. B. die äußersten seitlichen Blickrichtungen 16t, die auf den der Kamera 13 zugewandten Flächen ihre Totalreflexion erfahren (während die Blickrichtungen 16s mit Spiegelreflexion in diesem Falle oberhalb des Prüflings weg verlaufen), gemäß Fig. 6 von der Seite her unter mäßig spitzem Winkel auf die Oberfläche 12 treffen. Damit lassen sich, durch die rechnerische Auswertung der Videosignale aus der Kamera 13, aufgrund der bekannten geometrischen Pixelzuordnungen zusätzlich räumliche Informationen zur Klassifikation und Qualitätsbeurteilung hinsichtlich der Prüflings-Oberfläche 12 gewinnen.
Zusammenfassend ist also festzustellen, daß sich mittels einer einzigen Kamera 13 zur Oberflächeninspektion mehrere Außenflächen-Bereiche 12, 18, 22 eines Prüflings 11 gleichzeitig erfassen lassen, wenn sich das Kamera-Blickfeld 14 seitlich über die Breitenprojektion auf den Prüfling 11 hinaus erstreckt und wenigstens eine daneben angeordnete Umlenkeinrichtung 17 mit erfaßt, über welche die randseitigen Kamera-Blickrichtungen 16r etwa quer zur zentralen Blickrichtung 16z auf den Prüfling 11 zurückgelenkt werden. Insbesondere führt es zur Abbildung einer Kante 15 und der beiden an sie angrenzenden Flächenbereiche 18 und 12/22, wenn vor dem Reflektor der Umlenkeinrichtung 17 ein Brechungskörper 23 angeordnet ist, der die seitliche Blickrichtung 16r in eine gespiegelte und in eine, infolge Totalreflexion an der, der Kamera 13 zugewandten, Berandung, zusätzlich umgelenkte seitliche Einfallsrichtung 26 aufspaltet, die, etwa quer zur zentralen Blickrichtung 16z orientiert, zueinander gegensinnig geneigt auf den Prüfling 11 auftreffen. Auf diese Weise läßt sich mit der einzigen, stationär vor einer der Prüflings-Oberflächen 12 angeordneten Kamera 13 auch die Prüflings-Breite vermessen und sogar die von der Kamera 13 abgelegene Prüflings-Rückseite 22 erfassen, aber auch die sichtseitige Oberfläche 12 durch Überlagerung von unter verschiedenen Blickrichtungen 16z, 16t aufgenommenen Bildern dreidimensional analysieren. Verwendet wird eine solche Einrichtung gemäß dem Anspruch 13 zur Qualitätsprüfung und Klassifikation hinsichtlich Oberflächenfehlen bei sägerauhen oder gehobelten Balken und Brettern im raschen Durchlauf an der Kamera 13 vorbei.

Claims (14)

1. Einrichtung zur Oberflächeninspektion für die Qualitätskontrolle und Klassifikation von prismatischen oder bahnenförmigen Prüflingen (11), insbesondere von Holzbalken und Holzbrettern, die in Längsrichtung mit sehr hoher Geschwindigkeit eine Kamera (13) passieren, welche auf der ihr zugewandten Prüflings-Oberfläche (12) längs eines quer zur Längserstreckung des Prüflings (11) ausgeleuchteten Streifens (19.12) Helligkeitsunter­ schiede aufnimmt und deren Blickfeld (14) dabei die erfaßte Prüflings-Oberfläche (12) noch seitlich überragend mit randseitigen Blickrichtungen (16r) über eine daneben instal­ lierte schmale Strahlen-Umlenkeinrichtung (17) noch einen Streifen (19.18) auf wenig­ stens einer weiteren Oberfläche (18, 22) des Prüflings (11) erfaßt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (13) einen wenigstens einzeiligen Detektor aufweist, dessen streifen­ förmiges Blickfeld (14) sich quer zur Achse der zentralen, direkt auf den Prüfling (11) gerichteten Blickrichtung (16z) der Kamera (13) sowie quer zur Längserstreckungs- und Vorschubrichtung des Prüflings (11) seitlich über den Prüfling (11) hinaus bei zum Erfas­ sen wenigstens der schmalen Strahlen-Umlenkeinrichtung (17) erstreckt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schmale Strahlen-Umlenkeinrichtung (17) ein schmaler in Richtung des Blickfel­ des (14) orientierter Reflektor ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schmale Strahlen-Umlenkeinrichtung (17) einen Brechungskörper (23) zum Auf­ spalten randseitiger Blickrichtungen (16r) in gegensinnig geneigte Einfallsrichtungen (26) etwa quer zur zentralen Blickrichtung (16z) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlich zu äußerst gelegene Anteil der Blickrichtung (16t) vor dem Austritt aus dem Brechungskörper (23) eine Totalreflexion erfährt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen-Umlenkeinrichtung (17) relativ zum Prüfling (11) in oder entgegen der zentralen Blickrichtung (16z) verlagerbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den randseitigen Endbereichen des Blickfeldes (14) der Kamera (13) Kanten (15) des Prüflings (11) und der an sie anschließenden Oberflächen (18; 12/22) abgebildet sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kamera (13) zugewandte Prüflings-Oberfläche (12) sowohl von der zentralen Blickrichtung (16z) wie auch von wenigstens einer seitlich dagegen geneigten Blickrich­ tung (16r) gleichzeitig erfaßt ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Blickfeld (14) der Kamera (13) gleichzeitig über die zentrale Blickrichtung (16z) die der Kamera (13) zugewandte Prüflings-Oberfläche (12) und über eine gespiegelte Blickrichtung (16s) die ihr gegenüberliegende Rückfläche (22) des Prüflings (11) erfaßt ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Kanten des Prüflings (11) und die an sie anschließenden Oberflächen (18; 12/22) von der Kamera (13) erfaßt werden.
11. Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur gleichzei­ tigen Rundum-Erfassung von Prüflings-Oberflächen (12, 18, 22) mittels einer einzigen, stationär bezüglich des in ihrem Blickfeld (14) erfaßten Teiles des Prüflings (11) ange­ ordneten Kamera (13).
12. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 7 zum Vermessen des Abstandes zwi­ schen am Prüfling (11) erfaßten Kanten (15).
13. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 7 zur dreidimensionalen Bilderfassung von Unebenheiten (27) auf der Oberfläche (12) des Prüflings (11).
14. Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Qualitäts­ kontrolle und Klassifikation von sägerauhen oder gehobelten Holzbalken und Holzbret­ tern.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19960044A1 (de) * 1999-12-14 2001-06-21 Merten Kg Pulsotronic Optische Inspektionsvorrichtung
DE10313202B3 (de) * 2003-03-21 2004-10-28 HSEB Heinze & Süllau Entwicklungsbüro Dresden GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Kanteninspektion an Halbleiterwafern
DE102012110793A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 R.A.M. Realtime Application Measurement Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Abbildung eines bahnförmigen Materials

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR200103539A2 (tr) * 2001-12-06 2003-04-21 Tübi̇tak-Bi̇lten Plaka dizme aygıtı
US7289646B2 (en) * 2003-06-30 2007-10-30 Weyerhaeuser Company Method and system for simultaneously imaging multiple views of a plant embryo
FI116804B (fi) 2004-05-18 2006-02-28 Ekspansio Engineering Ltd Oy Materiaalikappaleiden eri suuntiin osoittavien pintojen optinen tarkastus
DE102004025516A1 (de) * 2004-05-21 2005-12-29 X3D Technologies Gmbh Anordnung zur Positionsermittlung eines Objektes im Raum
DE102007030865A1 (de) * 2007-06-25 2009-07-09 GreCon Dimter Holzoptimierung Süd GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Scannen von Massivhölzern
WO2013001436A1 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 Basf Plant Science Company Gmbh Screening device for screening plant specimens
FI125973B (fi) * 2012-06-27 2016-05-13 Fin Scan Oy Järjestelmä saheiden kuvaamiseksi
IT201900016187A1 (it) * 2019-09-12 2021-03-12 Scm Group Spa Sistema di controllo per macchine bordatrici

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3106398C2 (de) * 1980-02-21 1993-02-25 Hajime Industries, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp
EP0634648A1 (de) * 1993-07-15 1995-01-18 AUTRONIC Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH Erfassungseinheit für die optronische Oberflächeninspektion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3106398C2 (de) * 1980-02-21 1993-02-25 Hajime Industries, Ltd., Tokio/Tokyo, Jp
EP0634648A1 (de) * 1993-07-15 1995-01-18 AUTRONIC Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH Erfassungseinheit für die optronische Oberflächeninspektion

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19960044A1 (de) * 1999-12-14 2001-06-21 Merten Kg Pulsotronic Optische Inspektionsvorrichtung
DE10313202B3 (de) * 2003-03-21 2004-10-28 HSEB Heinze & Süllau Entwicklungsbüro Dresden GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Kanteninspektion an Halbleiterwafern
DE102012110793A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 R.A.M. Realtime Application Measurement Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Abbildung eines bahnförmigen Materials
DE102012110793B4 (de) * 2012-11-09 2020-09-03 R.A.M. Realtime Application Measurement Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Abbildung eines bahnförmigen Materials

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