DE19749667C2 - Inspektion von farbigen Oberflächen - Google Patents

Inspektion von farbigen Oberflächen

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Description

Bei der Qualitätskontrolle von Materialien mit Hilfe der Bildverarbeitung, insbesondere bei der Inspektion von farbigen Oberflächen, steht man oft vor dem Problem, daß die erhältlichen Farbkameras Farbunterschiede nicht in derselben Weise beurteilen wie der menschliche Betrachter. Ursache dafür ist, daß die drei oder vier Farbkanäle einer Kamera andere spektrale Empfindlichkeiten aufweisen wie die menschlichen Rezeptoren. Eine echte Farbmessung ist bisher nur mit spektroskopischen Messgeräten möglich, die mit einer spektralen Auflösung von mindestens 10 nm die Spektralanteile von Bildpunkten messen und zu normierten Farbräumen verrechnen (siehe CIE No. 15.2, Colorimetry, zweite Edition, 1986). Diese Geräte benötigen jedoch einen relativ großen Meßfleck (ca. 1 mm2) und eine lange Meßdauer (< 1 ms), so daß sie für Inspektionsaufgaben in der Qualitätssicherung nur bedingt in Frage kommen und auf Stichproben begrenzt bleiben.
Zur Farbinspektion, d. h. zur Messung von Farbe oder von Änderungen an farbigen Materialien (Objekten) werden bisher zwei Systeme verwendet, Farbkameras sowie Spektralphotometer.
  • a) Farbkameras besitzen drei oder vier Farbkanäle. Die spektralen Anteile eines jeweiligen Bildpunktes werden in verschiedene Farbkanäle aufgesplittet, indem in die Abbildungsoptik entweder Farbfilter (Glas, LCD, Interferenzfilter), Prismen oder Gitter eingefügt werden und die verschiedenen Farbanteile durch einen oder mehrere Sensorbereiche aufgenommen und gemessen werden. Die aufgenommenen Bilder sind dabei umso farbtreuer je mehr die Transmissions-Kennlinien und Empfindlichkeiten des Sensors dem des menschlichen Auges entsprechen (wo ebenfalls drei verschiedene Rezeptoren existieren). Aufgrund von Driften und Fertigungstoleranzen der Aufnahmeeinheit kann dies jedoch nie vollständig erreicht werden. Bei Videosystemen spielt dies eine nur untergeordnete Rolle, weil die Farbunterschiede nur im Prozentbereich liegen. Bei einer automatischen Bildauswertung, wie es in der industriellen Qualitätskontrolle notwendig ist, sind jedoch zwangsläufig Fehlklassifikationen die Folge. Daher können mit solchen Kameras nur Angaben zu Farbunterschieden innerhalb eines Bildes getroffen werden, jedoch keine Aussagen zum absoluten Farbwert.
    Spezifische Gestaltungen von Farbkameras finden sich in den folgenden, hier näher dargelegten Schriften. Die EP 750 207 A2 (Kodak) beschreibt einen optischen Array und einen Bildsensor, bei dem die einfallenden Lichtstrahlen chromatisch aufgefächert werden und mit einer Zusammenstellung von diffraktiven Elementen auf primäre Rot-, Grün- und Blau-Bereiche von jeweils zugeordneten fotosensitiven Elementen verteilt werden (vgl. dort die Zusammenfassung und die Fig. 1 und 10 sowie Seite 4, Zeilen 4 bis 8 und Zeilen 53 bis 57). Aus der EP 315 939 A2 (Honeywell) ist ein Farbsignal-Sensor auch nach Art einer Farbkamera bekannt, der ebenfalls mit einer spektralen Auffächerung arbeitet, die auf ein zeilenförmiges Detektor- Array (dort 16) verteilt wird, das eine Reihe von Fotodioden besitzt, die zeitlich nacheinander ausgelesen werden, um ein Ausgangssignal zu ergeben, das über der Zeit die spektrale Zusammensetzung des aufgefächerten Lichtstrahls ergibt (vergleiche dort die Zusammenfassung, Fig. 1 sowie Seite 2, Zeilen 27 bis Seite 3, Zeile 4, insbesondere Seite 2, Zeile 48 bis 51 und Seite 3, Zeile 5 bis 8 sowie die zugehörige Fig. 2). In ähnlicher Weise arbeitet die EP 315 938 A2 (Honeywell), die zwei aufgefächerte Lichtstrahlen verwendet, einen von einem Referenzobjekt und einen von dem Meßobjekt, vgl. dort die Zusammenfassung, die Fig. 1, 4 und 5 sowie Spalte 2, Zeilen 8 bis 31 und Spalte 3, Zeile 50 bis Spalte 4, Zeile 21. Dabei werden kleine Mikrolinsen (dort 41) verwendet, die vor einer Meßebene so angeordnet sind, daß hinter jeder Mikrolinse ein Sensor für den Referenzstrahl (dort R) und ein Sensor für den Meßstrahl (dort S) eines jeweiligen Wellenlängen- Abschnitts liegt, wie in Spalte 4, Zeilen 42 bis Spalte 5, Zeile 10 mit Bezug auf die dortige Fig. 7 erläutert wird.
    Keine der detaillierter beschriebenen Ausbildungen von Farbkameras ist in der Lage, hohe Auslesegeschwindigkeiten bei gleichzeitig guter Farbberechnung zur Verfügung zu stellen.
  • b) Mit Spektralphotometern ist eine Aussage über den absoluten Farbwert möglich. Um eine objektive Messung überhaupt zu ermöglichen, wurde bereits zu Beginn dieses Jahrhunderts von der CIE eine Spektral-Empfindlichkeitskurve definiert, die weitestgehend der des Menschen entspricht. Um die menschlichen Rezeptoren nachzubilden, sind in Abständen von 2, 5 oder 10 nm Empfindlichkeiten definiert, so daß eine reproduzierbare Farbbeurteilung erst ermöglicht wurde. Mit Hilfe von Spektroskopiegeräten, die mindestens 32 Wellenlängenbereiche im sichtbaren Spektrum zwischen ca. 400 und 700 nm im Abstand von 10 nm abtasten, ist eine objektive Farbmessung möglich. Verschiedene Farbräume wurden definiert, die bei Bekanntheit der Spektralanteile ineinander umrechenbar sind. Ein Spektralphotometer zerlegt dabei das reflektierte Licht eines Meßpunktes in seine verschiedenen Spektralanteile und ermittelt so den Farbwert. Die Geräte sind jedoch für eine Anwendung in der Qualitätskontrolle ungünstig, da sie nur genau einen Meßpunkt abbilden und eine relativ lange Meßdauer besitzen (ca. 1 Messwert/ms), also eine mögliche Abtastfrequenz auf 1 kHz beschränkt wäre. Heutige Bildverarbeitungssysteme müssen dagegen in der Lage sein mehrere Millionen Bildpunkte pro Sekunde zu erfassen und auszuwerten, also eine Abtastfrequenz von mehr als 1 MHz bereitzustellen.
Es soll ein Verfahren und eine Einrichtung vorgeschlagen werden, die zum einen eine spektroskopische Messung der Farbe ermöglichen und zum anderen die Echtzeitanforderungen für die industrielle Inspektion erreichen, worin die Erfindung ihre Aufgabe sieht. Gelöst wird diese Aufgabe mit Anspruch 1.
Die Erfindung erlaubt es, alle relevanten Spektralanteile von Bildpunkten zur Farbinspektion zu erfassen und zu Farbkanälen zu verrechnen, so daß eine absolute Farbmessung oder Änderungsmessung in Echtzeit (z. B. größer 100.000 Punkte/sec) möglich wird und die Empfindlichkeiten eines menschlichen Auges nachgebildet werden können. Die hohe mögliche Aufnahmegeschwindigkeit ist für eine industrielle Qualitätskontrolle geeignet.
Es erfolgt erfindungsgemäß eine im wesentlichen kontinuierliche spektrale Zerlegung, um die unterschiedlichen Spektralanteile eines insbesondere Bildpunktes auf bevorzugt mindestens 16 bis 32 benachbarte (lichtempfindliche) Sensorelemente abzubilden. Für die industrielle Oberflächeninspektion erfolgt dies für zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von Bildpunkten bzw. Bildbereichen gleichzeitig (Anspruch 3). Mit einem taktweisen Auslesen der kleinen Bildbereiche, insbesondere Bildpunkte, werden die Meßwerte erhalten. Dazu wird eine Flächenkamera verwendet, wobei in der einen Dimension y die Ortsauflösung der abgebildeten Objektlinie realisiert wird, in der anderen Richtung x ihre Spektralauflösung erfolgt.
Eine schnelle Inspektion ist möglich, weil für jeden (kleinen) Bildbereich alle Spektralanteile parallel aus der Flächenkamera ausgelesen werden. Die Anteile werden gewichtet und in Echtzeit miteinander verrechnet, was digital oder analog geschehen kann (Anspruch 4, Anspruch 5).
Durch eine Relativbewegung zwischen Kamera und des beispielsweise als Bahn ausgebildeten Materials (Objektes) wird eine flächenhafte Oberflächeninspektion durchgeführt. Die Oberfläche wird dabei zeilenweise abgetastet (Anspruch 3, Anspruch 4). Die Farbe wird aus der Verknüpfung der ausgegebenen Datenkanäle berechnet und kann nachverarbeitet werden, um eine Farbinspektion durchzuführen (Anspruch 5).
Die Wichtung zur Anpassung an die Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges kann entweder analog durch Analogverstärker mit unterschiedlichen, insbesondere spannungsgesteuerten Verstärkungsfaktoren und anschließender Analogsummation erfolgen (Anspruch 6), oder digital nach einer A/D-Wandlung durch Multiplikation mit einem Wichtungsfaktor und anschließender Verrechnung. Das Ergebnis einer solchen Linearkombination kann direkt ein Farbraum nach CIE-Norm sein (z. B. XYZ, Luv).
Beispiele erläutern und ergänzen die Erfindung.
Fig. 1 erläutert die Abbildung einer Objektlinie Oi, bestehend aus Bildpunkten, auf eine spektral aufgefächerte Fläche einer Flächenkamera 30, 31.
Fig. 2 veranschaulicht eine Anpaßschaltung für die Zusammenfassung der Meßwerte der aufgefächerten Spektralfläche 30, 31 zu einem Meßwert Fi für die Farbe.
Fig. 3 veranschaulicht perspektivisch die Orts- und Spektralauffächerung x, y.
Am Beispiel der Oberflächenanalyse soll ein Verfahren als Beispiel erläutert werden. Die Problemstellung sei, eine Endloskontrolle eines Bahnmaterials in einem speziellen Farbraum durchzuführen und Unterschiede zu detektieren. Diese Aufgabe soll on-line, also im Betrieb in Echtzeit gelöst werden.
Gegeben sei ein Bahnmaterial 10, das eine Breite B von 120 mm besitzt und auf Farbfehler der Größe von 1 mm hin untersucht werden soll. Die max. Vorschubgeschwindigkeit v sei 600 mm/sec.
Geeignet dazu ist ein Kamerasystem mit Sensor 30, der in Richtung der Breite des Bahnmaterials eine Ortsauflösung von 0,5 mm besitzt, also eine Zeilenlänge von mindestens 240 Sensorelementen, so daß pro mm Bahnbreite 2 solche Elemente Abtastwerte verfügbar machen. Der Sensor stellt außerdem für jeden Ortspunkt Oi nicht nur ein Sensorelement zur Verfügung, sondern 32 in Richtung der Bahnbewegung beabstandete Sensorelemente 31. Durch ein Prisma oder Gitter 20 wird das Licht eines Ortspunktes Oi der Bahn spektral zerlegt und auf die jeweiligen der 32 benachbarten Sensorelemente 31 abgebildet. Der Sensor 30 sollte zudem die Möglichkeit besitzen, alle 32 über das Gitter 20 abgebildeten und spektral aufgefächerten Zeilen parallel auszulesen. Die 32 Ausgangskanäle 35 werden jeweils an einen VCA 40i (i = a, b . . .; VCA = Voltage Controlled Amplifier) geführt. Durch eine externe Steuerung mit programmierbaren Spannungen für die VCAs können dann unterschiedliche Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärker 40i (i = a, b . . .) eingestellt werden. Alle Ausgänge der VCAs 40i werden anschließend auf jeweils einen der Summiereingänge eines Addierers 42 geführt und dort aufsummiert. Zur Abtastung der Oberfläche in Vorschubrichtung ist die Zeilenfrequenz größer als (600.2) Zeilen/sec, um die notwendige Auflösung zu realisieren, die oben vorausgesetzt wurde.
Spezifikation eines Sensors 30, als Beispiel, der 240 Sensorelemente (im Folgenden "SE") in Bahnquerrichtung und 32 SE nebeneinander in Bahnrichtung v aufweist, um dem Meßproblem angepaßt zu sein:
256 × 32 SE, 32 Ausgangskanäle,
Auslesefrequenz der SE (pro Kanal größer als 1200.256) = 307 kHz
Gesamtdatenrate: 307 kHz.32 Kanäle = 9,8 MHz
Ein Bildpunkt beschreibt einen kleinen Bildbereich, der am deutlichsten aus der Fig. 3 hervorgeht, die eine schematische Veranschaulichung der Wirkung des Auffächerers - der in Fig. 1 z. B. als Prisma 20 ausgebildet sein kann - verdeutlicht. Die Bildpunkte, die dort dargestellt sind, sind mit 21a, 21b, 21c bezeichnet, da sie alle entlang der Objektlinie Oi liegen, die von der Materialbahn 10 abgetastet werden soll, die sich mit der Geschwindigkeit v in der Fig. 1 nach rechts bewegt. Die Linie Oi ist ausgerichtet in der y-Richtung und hat eine Länge, die (zumindest) der Breite B des Bahnmaterials 10 entspricht, das auf seine Farbe oder auf Farbfehler hin untersucht werden soll.
Der Farbfächer 20 verursacht für die drei in der Fig. 3 veranschaulichten Bildpunkte (kleinen Bild- oder Objektbereiche) ein Auffächern ihres Spektrums entlang der Richtung x, die senkrecht zu der zuvor definierten y-Richtung liegt. Der Bildpunkt 21a als Repäsentant eines kurzen Linienabschnitts Oi, der als kleiner Bildbereich oder Objektbereich bezeichnet wurde, wird mit seinem Spektrum aufgefächert entlang der Richtung x, die ja auf die Flächenkamera 30 projiziert wird. Entlang der Richtung x sind auf dem als Flächenkamera ausgebildeten Sensor viele nebeneinanderliegende Sensorelemente angeordnet, die gleichzeitig für jede spektral zerlegte Farbe des Bildpunktes 21a einen Meßwert zur Verfügung stellen können, der mit einem Auslesetakt über die Ausgangskanäle 35 und die jeweils zugehörigen Meßverstärker 40i zur Verfügung gestellt werden kann. Alle diese gleichzeitigen Meßwerte für die unterschiedlichen Farbintensitäten im Spektrum des Bildpunktes 21a können in der Schaltung gemäß Fig. 2 zu einem gemessenen Farbwert Fi zusammengefaßt werden, wobei zuvor die einzelnen Verstärker 40i mit unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren, die bei einer Analogstufe einer Multiplikation entsprechen, gewichten können. Für den Bildpunkt 21a der Fig. 3 steht damit im ersten Auslesetakt der Flächenkamera 30 ein absoluter Farbwert Fi (i = 1) zur Verfügung. In gleicher Weise ist für den in y-Richtung von Fig. 3 benachbarten Bildpunkt 21b eine spektrale Auffächerung realisiert, die nicht auf dieselben Sensorelemente in der Flächenkamera 30 trifft, sondern auf die in Ausleserichtung y direkt benachbarten Sensorelemente. Im zweiten Auslesetakt werden diese Sensorelemente über dieselben Verstärker 40i ausgelesen und bilden einen zweiten Farbwert Fi, wobei i = 2. In gleicher Weise ergibt sich eine spektrale Messung für den Bildpunkt 21c von Fig. 3.
Die jeweiligen Sensorelemente, die derselben Wellenlänge oder einem kleinen Wellenlängenbereich zugeordnet sind, weil das Sensorelement eine gewisse Erstreckung in x-Richtung aufweist, sind in einer Linie angeordnet, die in der Fig. 1 mit 31 bezeichnet ist. Es werden eine Vielzahl von Linien, beispielsweise 16 oder 32 nebeneinander in dem Flächensensor 30 vorgesehen sein, so daß gleichzeitig die zu messende Objektlinie Oi örtlich aufgelöst entlang der Richtung y und spektral aufgelöst in der x-Richtung zur Verfügung steht. Durch ein taktweises Auslesen der einzelnen Sensorelemente entlang der Sensorelement-Reihen 31 ergeben sich nacheinander Farbwerte Fi, i = 1 . . . n, wobei im oben skizzierten Beispiel bei 256 Sensorelementen entlang einer der Sensorelement-Reihen 31 max. 256 Farbwerte Fi, i = 1 . . . 256 nacheinander zur Verfügung stehen, falls nicht die Bahnbreite B zuvor endet.
Wird die auszumessende Materialbahn 10 mit der Geschwindigkeit v vorwärtsbewegt, welche Vorwärtsbewegung in x-Richtung, also in der Richtung der spektralen Auffächerung verläuft, so steht nach einem jeweils vollständigen Auslesezyklus der Flächenkamera 30 entlang der Sensorelement-Linien 31 eine neue Meßmöglichkeit zur Verfügung, die in einem vorher bestimmten Abstand von der zuerst gemessenen Linie O1 jetzt die Objektlinie O2 ausmißt, im obigen Beispiel beabstandet um 0,5 mm auf der Bahn 10. Für diese um 0,5 mm beabstandete Linie O2 wird wiederum ein Bild über das spektral auffächernde Prisma 20 erhalten, wobei die Ortsauflösung in y-Richtung und die Spektral-Auflösung in x- Richtung erfolgt. Die Verstärker 40i geben hier taktweise Farbwerte Fi ab, welcher Takt mit dem Ort in y-Richtung korreliert ist; in gleicher Weise sind die nebeneinander angeordneten Ausgangskanäle 35 korreliert jeweils mit einem eng begrenzten Spektralfenster, so z. B. der erste Kanal, der zum Verstärker 40a führt, mit einem engen Bereich aus dem Rot- Spektrum und der letzte Kanal, der bei 16 nebeneinander angeordneten Sensorelement-Linien 31 der Verstärker 40p wäre, für einen engen Bereich aus dem Blau-Spektrum. Je dichter die Linien 31 liegen, desto näher ist der zugehörige Meßwert an einer Wellenlänge.
Aufgrund der Orientierung der Bahnbewegung v ist die Geschwindigkeit der Bahn 10 oder deren Vorwärtsbewegung zu synchronisieren mit jeweils einem vollständigen Auslesen einer Sensorelement-Zeile 31, was so gestaltet werden kann, daß eine Blende oder eine Kurzzeit-Belichtung stattfindet und während sich die Bahn 10 weiterbewegt, die Flächenkamera 30 so ausgelesen wird, daß im Abstand des Abtastrasters auf der Bahn 10 bei der nächsten Belichtung oder Blendenöffnung die neuen Objektlinie Oi+1 genau in dem Abstand von der zuvor gehenden Objektlinie Oi liegt, der dem gewünschten Abtastraster entspricht. Hinsichtlich des spektralen Auffächerns muß keine Synchronisierung mit der Bahn 10 vorgenommen werden; hier können je nach gewünschter Auflösung 16, 32 oder mehr nebeneinanderliegende Sensorzeilen 31 zur Verbesserung der Qualität des gemessenen Farbwertes festgelegt werden. Die Zeit der Berechnung wird dadurch nicht erhöht, da jeweils für einen kleinen Objektbereich die spektrale Auffächerung und damit der aus ihr resultierende Meßwert Fi sofort zur Verfügung steht. Ein konkretes Beispiel für eine Geschwindigkeit und eine Auflösung in x- und y-Richtung war oben angegeben. Bei anderen Vorschubgeschwindigkeiten v und/oder anderen Auflösungen der Farben oder Farbfehler ergibt sich eine entsprechend andere Mindest-Spezifikation des Sensors 30.
Durch nichtlineare Verknüpfung und Gewichtung der Ausgangskanäle 35 können auch andere Eigenschaften des menschlichen Auges nachgebildet werden, z. B. logarithmische Kennlinien zum Helligkeitsempfinden etc. Für diese Einstellung dient die Steuerbarkeit der Verstärker, die weiter oben als VCA 40i bezeichnet werden und in Fig. 2 für die Kanäle 35 dargestellt sind. Die Kanäle 35 werden aus der Flächenkamera 30 von Fig. 1 abgeleitet und bilden eine spektrale Auffächerung eines jeweiligen Objektbereichs oder kleineren Bildbereichs, insbesondere eines Stücks einer Linie oder eines schmalen Streifens, der der Vereinfachung halber "Bildpunkt" genannt wird; er steht als eng begrenztes spektrales Fenster zerlegt an jeweils einem der Verstärker 40a, 40b, 40c . . . 40z, deren Ausgangswerte analog oder digital in einem Addierer 42 zusammengefaßt werden und einen Meßwert für die Farbe Fi ergibt. Die zugehörige Additionsgleichung ist in Fig. 2 rechts neben den Meßwert Fi angegeben, wobei j die Anzahl der nebeneinander angeordneten Sensorelement-Linien 31 der Fig. 1 angibt, aj der Gewichtungsfaktor des jeweiligen Verstärkers 40j ist und I(lambdaj) die Intensität des engen Wellenlängenbereiches lambdajj) aus dem Spektrum ist, der diesem Bildpunkt und diesem Verstärker 40j zugeordnet ist. Im Beispiel waren hier 32 nebeneinander angeordnete Sensorelement-Linien gewählt, also j = 1 . . . 32, wobei das Spektrum in 32 enge Abschnitte aufgeteilt wurde. Zur Ausbildung von logarithmischen oder an das menschliche Auge angepaßte Kennlinien werden die Verstärkungsfaktoren der zuvor erwähnten Verstärker 40i verändert, für jeden engen Spektralbereich gesondert. Am günstigsten wird diese Einstellung mit den spannungsgesteuerten Verstärkern durch Vorgabe einer jeweiligen Spannung erreicht; wird mit digitalen Multiplizierern gearbeitet, so wird der Meßwert aus dem Flächensensor 30 zuvor A/D-gewandelt, um dann den VCA auf digitaler Ebene durch digitale Multiplikation zu realisieren. Verbleibt man auf analoger Ebene mit analogen VCAs, so kann auch durch mehrere D/A-Wandler die Spannung zur Verfügung gestellt werden, die die Verstärkung der Analog- Verstärker bestimmt, welche Spannung von einem Computer digital bereitgestellt wird, wobei die digitale Bereitstellung leicht speicherbar und einfach änderbar ist. Letztere Variante wäre bei einer Vielzahl von Farbmeß-Fenstern der Ausgangskanäle 35 preisgünstig, da D/A-Wandler preisgünstiger sind als A/D- Wandler.
Das Beispiel der Fig. 1 läßt sich auf alle Anwendungen ausdehnen, bei denen es auf eine objektive Beurteilung von Farbe ankommt (z. B. Lacke etc.).
Durch die einstellbaren Verstärkungsfaktoren (in der Fig. 2 mit Pfeil durch den jeweiligen VCA 40i dargestellt) ist ein einfacher Weißabgleich möglich, so daß eventuelle Fertigungstoleranzen und Driften sowie Beleuchtungsänderungen (Driften oder andere Beleuchtungsspektren) schnell ausgeglichen werden können.
Bei digitaler Wichtung der Ausgangskanäle 35 können auch die bei CCDs auftretenden unterschiedlichen Sensitivitäten der Sensorelemente innerhalb einer Zeile 31, d. h. innerhalb eines - ein Spektralfenster definierenden - Spektralausgangskanals berücksichtigt werden, soweit sie z. B. aus einer Weiß-Messung zuvor bekannt waren. Die Wichtung übernimmt dabei mit die Aufgabe einer Kompensation.

Claims (15)

1. Verfahren zur naturgetreuen Inspektion von Farben in industrieller Anwendung mit einem sich in zwei Richtungen (x, y) erstreckenden Sensor (30), bei dem
  • a) eine im wesentlichen kontinuierliche spektrale Auffächerung (20) des einfallenden Lichtes von einem kleinen Bildbereich oder Objektbereich auf mehrere, in einer Richtung (x) benachbarte erste licht­ empfindliche Elemente (31) des Sensors (30) erfolgt;
  • b) zumindest eine gleichzeitige, auch im wesentlichen kontinuierliche spektrale Auffächerung des einfallenden Lichtes von einem anderen kleinen Bildbereich oder Objektbereich auf mehrere, in derselben Richtung (x) benachbarte andere lichtempfindliche Elemente desselben Sensors (30) erfolgt;
  • c) Meßwerte der einen lichtempfindlichen Elemente (31) ausgelesen (40i) und zu einem zugehörigen Farbwert des einen Objekt- bzw. Bildbereichs zusammengefaßt werden (42) sowie Meßwerte der anderen lichtempfindlichen Elemente ausgelesen (40i) und zu einem zugehörigen Farbwert des anderen Objekt- bzw. Bildbereichs zusammengefaßt werden (42).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die spektrale Auffächerung in mindestens sechzehn, insbesondere zweiunddreißig benachbarten Sensorelementen (31) für jeden der mehreren Bild- oder Objektbereiche, insbesondere Bildpunkte, erfaßt wird.
3. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem eine Vielzahl von gleichzeitigen Messungen an dem Objekt in unterschiedlichen kleinen Bildbereichen entlang einer Linie (Oi) erfolgt, die im wesentlichen senkrecht (y) zur Richtung (x) der Auffächerung verläuft und die gleichzeitigen Messungen aus den Sensorelementen (31) des Sensors zeilenweise nacheinander ausgelesen werden.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem jeder Bildbereich oder Objektbereich linienförmig (Oi) ist und spektral aufgefächert wird (20), um jeweils etwa senkrecht zur Abtastzeile des flächigen Sensors (30) gleichzeitig eine Gruppe (35) von verschiedenen Spektral-Meßwerten zu ergeben, wobei jede Gruppe in einer Kombinierschaltung (40; 40a, 40b, 40c . . .) zu einem naturgetreuen Meßwert (Fi) für jeweils einen kleinen Bildbereich des gemessenen Gesamtbereiches (Oi) als Teilbild des Objekts aus dem spektral aufgefächerten kleinen Bildbereich zusammengefaßt wird.
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem für die Farbinspektion die Meßwerte (Fi) nachverarbeitet werden.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem jeder Meßwert über einen Verstärker (40a, 40b) in seiner Amplitude verändert wird bzw. veränderbar ist, um einen spektralbezogen gewichteten Meßwert (Fi; i = 1 . . . n) zu erhalten.
7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei vorab an einem objektiv weißen Objekt ein Weißabgleich der geprägten Meßwerte (Fi) durch Einstellen von Vorgabe-Steuergrößen erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auffächerung eine spektrale Zerlegung ist.
9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die kleinen Bildbereiche Bildpunkte sind.
10. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Bildbereich in Form jeweils einer Vielzahl aneinander gereihter Bildpunkte des Objektes gebildet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 4, Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Kombinierschaltung analog oder digital aufgebaut ist bzw. arbeitet.
12. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zusammengefaßte Meßwert für das Farb-Empfinden des menschlichen Auges geprägt ist.
13. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Verstärker von einer analogen Spannung oder einer digitalen Steuergröße einstellbar ist bzw. eingestellt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wichtung mit Steuergrößen, die an die Charakteristik des menschlichen Auges angepaßt sind, erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die kleinen Bildbereiche kurz und schmal sind.
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