DE19946520A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials

Info

Publication number
DE19946520A1
DE19946520A1 DE1999146520 DE19946520A DE19946520A1 DE 19946520 A1 DE19946520 A1 DE 19946520A1 DE 1999146520 DE1999146520 DE 1999146520 DE 19946520 A DE19946520 A DE 19946520A DE 19946520 A1 DE19946520 A1 DE 19946520A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image
inspection
camera
illumination
illuminated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999146520
Other languages
English (en)
Other versions
DE19946520B4 (de
Inventor
Steffen Burkhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isra Vision Parsytec AG
Original Assignee
Parsytec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parsytec AG filed Critical Parsytec AG
Priority to DE1999146520 priority Critical patent/DE19946520B4/de
Priority to PCT/EP2000/009167 priority patent/WO2001023869A1/de
Priority to AU76581/00A priority patent/AU7658100A/en
Publication of DE19946520A1 publication Critical patent/DE19946520A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19946520B4 publication Critical patent/DE19946520B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901Optical details; Scanning details
    • G01N21/8903Optical details; Scanning details using a multiple detector array

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auffinden und zur Kategorisierung von Oberflächenfehlern eines zulaufenden Bandmaterials (5) vorgeschlagen mit einer Beleuchtungseinrichtung (1) zur Erzeugung einer Beleuchtungsfläche (A), mit einer Kameraanordnung (2) zur Aufnahme eines Bildes (B) einer Inspektionsfläche und mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung (3), wobei wenigstens eine Matrixkamera (4) vorgesehen ist und das Inspektionsflächenbild (B) in mindestens zwei getrennt auswertbare Bildabschnitte (D, E) unterteilt ist, insbesondere mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) und einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) aufweist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspek­ tion eines flächigen Materials, insbesondere eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials und von einem Verfahren zur Durchführung einer solchen Oberflä­ cheninspektion. Das Ziel derartiger Vorrichtungen und Verfahren ist es, eine möglichst vollständige Erkennung und automatische Klassifizierung von Fehlern auf der Materialoberfläche zu erreichen. Diese Fehlerinspektion erfolgt in der Re­ gel im Rahmen einer prozeßbegleitenden und kontinuierlichen Qualitätssicherung bei der Herstellung und/oder Bearbeitung von endlosen Bandmaterialen, wie z. B. Edelstahl- oder Aluminiumbändern.
Hierzu sind Vorrichtungen bekannt bei denen mittels einer Beleuchtungseinrich­ tung eine oder mehrere Beleuchtungsarten erzeugbar sind, insbesondere eine Hell­ feldbeleuchtung und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung. Bei einer Ausführung einer derartigen Fehleruntersuchungs-Vorrichtung sind Kameras in Bezug auf die beleuchtete Oberfläche des Materials so angeordnet, daß eine reflektierte Strah­ lung an Fehlerorten in Richtung des Kamerabildes abgelenkt wird und so in dem ansonsten dunklen Kamerabild die Fehler als helle Flecken erkennbar und auf­ nehmbar sind (Dunkelfeldprinzip).
Nach einer anderen Ausführung einer derartigen Oberflächeninspektion zur Fehlersuche werden Kameras im Verhältnis zu einer diffuse Strahlung ausstrah­ lenden Strahlungsquelle so angeordnet, daß eine fehlerfreie Oberfläche ein durch die reflektierte Strahlung erzeugtes helles Bild in der Kamera erscheinen läßt - die Kameras sind hier im Ausfallswinkel der auf die Inspektionsfläche gerichteten Strahlung vorgesehen (Hellfeldprinzip). Taucht hier ein Fehler auf der Oberfläche auf, so wird ein Teil der Strahlung abgelenkt und nicht in dem Kamerabild abge­ bildet, d. h. ein Fehler erscheint hier als dunkler Fleck in dem Kamerabild. Während bei den Vorrichtungen, die nach dem Dunkelfeldprinzip arbeiten, ge­ wisse Fehlerarten schwer erkannt werden können, sind die mit dem Hellfeldprinzip realisierten Vorrichtungen dagegen wiederum für die Detektion anderer Fehlerarten weniger geeignet.
Des weiteren ist in der DE-OS-197 20 308 eine Vorrichtung beschrieben bei der eine Beleuchtung nach dem Hellfeldprinzip mit einer solchen nach dem Dunkel­ feldprinzip kombiniert ist. Dazu sind für den Empfang von aus dem Dunkelfeld reflektierter Strahlung und für den Empfang von aus dem Hellfeld reflektierter Strahlung jeweils separate Kameras vorgesehen. Die aus beiden Kameras gewon­ nenen Ergebnisse werden in der Weiterverarbeitung der Bilder zu einem gemein­ samen Inspektionsbild zusammengesetzt und erlauben so gegenüber den zuvor beschriebenen Methoden der Oberflächeninspektion eine Erkennung von mehr Fehlerarten pro Inspektionsflächenabschnitt.
Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist jedoch, daß die separaten Kameras einen er­ höhten Platzbedarf erfordern. Die Vorrichtung ist außerdem auf Grund der gegen­ über anderen Vorrichtungen verdoppelten Kameraanzahl relativ kostenintensiv. Obwohl eine sehr große Anzahl von Fehlern mit der beschriebenen Vorrichtung erkannt wird, hat es sich zudem gezeigt, daß bestimmte Fehlerarten dennoch, auch mit der auf diese Weise kombinierten Hell- und Dunkelfeldinspektion, nur schwer erkannt werden können.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Oberflächeninspektion zu schaffen, die eine hohe Fehlererkennungsrate erzielen und dabei mit geringeren Kosten bei einem einfachem konstruktiven Aufbau herstellbar bzw. ausführbar sind. Darüber hinaus sollen auch Fehler identifizierbar gemacht werden, welche bisher mit den her­ kömmlichen Vorrichtungen und Verfahren nicht erkennbar waren.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bzw. mit einem Verfahren gemäß den im Anspruch 10 genannten Schritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegen­ stand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die Vorrichtung zur Inspektion der Oberfläche eines Bandmaterials nach der Er­ findung weist eine Beleuchtungseinrichtung und wenigstens eine Matrixkamera auf, die mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung verbunden sind. Die Be­ leuchtungseinrichtung erzeugt eine Beleuchtungsfläche auf dem bewegten Band­ material. Die Matrixkamera ist dabei so angeordnet, daß ein von ihr aufgenom­ menes Inspektionsflächenbild mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt aufweist, welcher außerhalb der Beleuchtungsfläche liegt. Dadurch entsteht ein zweigeteiltes, simultanes Inspektionsflächenbild in der Kamera, nämlich ein Bild mit einem zumindest schwach beleuchteten Abschnitt und mit einem unbeleuchteten Abschnitt. Anders gesagt sind die Beleuchtungsfläche und das Inspektionsflächenbild nicht deckungsgleich bzw. liegt nicht das zweite vollstän­ dig in dem ersten, sondern sie sind gegeneinander verschoben.
Es hat sich gezeigt, daß durch diese Bildaufteilung - in wohlgemerkt einer Kamera - auch sehr kleine Fehler und eine größere Anzahl von Fehlerarten insge­ samt detektierbar werden, d. h. mit der Vorrichtung erkennbar werden. Mögliche Fehler auf dem Band werden in einem einzigen Inspektionsflächenbild einmal in unbeleuchtetem Zustand und einmal in beleuchtetem Zustand "betrachtet", was zu einer wesentlich höheren Fehlererkennungsrate führt gegenüber den konventio­ nellen Vorrichtungen. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, daß gerade in dem Übergangsbereich zwischen der beleuchteten Fläche und der unbeleuchteten Oberfläche zusätzliche Fehler sichtbar werden, welche auch mit einer kombinier­ ten Dunkelfeld-/Hellfeldbeleuchtungs-Vorrichtung nicht leicht identifizierbar sind. Die Erfindung ermöglicht somit eine verbesserte Fehlererkennung und dies zudem bei einer Verringerung der benötigten Anzahl von Kameras gegenüber dem Stand der Technik.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in die Rechen- und Steuerungseinrichtung für den unbeleuchteten und für den beleuchteten Abschnitt des in der Kamera abgebildeten Inspektionsflächenbildes verschiedene Auf­ nahme- und Verarbeitungsparameter eingebbar und/oder speicherbar. Auf diese Weise können die beiden Bildabschnitte im Hinblick auf eine verbesserte Feh­ lererkennung aufnahmetechnisch und weiterverarbeitungsbezogen optimiert werden. Zum Beispiel können so die Auflösung, die Lichtempfindlichkeit, die Lichtart, die Fehlertoleranzschwelle, die relevanten Fehlerklassen für eine Fehlervorauswahl, und andere Parameter je Bildabschnitt in einem Kamerabild unterschiedlich sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfläche ein mit einer diffusen Strahlung erzeugtes Hellfeld oder ein mit einer gerichteten Strahlung erzeugtes Dunkelfeld. Dadurch sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fehlerarten identifizierbar, die nur mit einer Hellfeldbeleuchtung bzw. einer Dunkelfeldbe­ leuchtung "sichtbar" werden und zusätzlich dazu auch noch Fehler, welche mit keinem der vorgenannten Verfahren sicher identifiziert werden können. Selbstver­ ständlich kann die Vorrichtung nach der Erfindung auch eine, an sich bekannte, kombinierte Hellfeld-/Dunkelfeldbeleuchtung aufweisen. Dies kann entweder mit einer zweiten, anders angeordneten Kamera bzw. Kameraanordnung realisiert werden oder mit einer zusätzlichen Beleuchtungseinrichtung. Hierdurch kann die Fehlererkennungseffizienz der Vorrichtung gesteigert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Beleuchtungsfläche auf der Oberfläche des Materials etwa die Form eines Rechtecks, wobei ein von der Matrixkamera abgebildeter Randbereich des Bandmaterials gesondert ausgewertet wir, beispielsweise um den genauen Verlauf des Randes, seine Form und/oder andere besonders im Randbereich auftretende Eigenschaften genau analysieren zu können.
Nach einem diesbezüglichen Aspekt können auch für diesen Randbereich noch­ mals veränderte Aufnahme- und Verarbeitungsparameter gegenüber denen des beleuchteten und des unbeleuchteten Abschnitts des Inspektionsflächenbildes in die Rechen- und Steuerungseinrichtung eingegeben werden. Es ergeben sich hier­ bei dann drei Bildabschnitte, die jeweils unterschiedlich behandelt werden können. Eine größere Anzahl von Fehlern kann dadurch "sichtbar" gemacht werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Beleuch­ tungsfläche und der unbeleuchtete Abschnitt von einer geraden Trennungslinie unterteilt und die Trennungslinie liegt quer zur Zulaufrichtung des Bandmaterials in dem Inspektionsflächenbild. Dadurch wird die Eingabe von abschnittbezogenen Aufnahme- und Verarbeitungsparametern wesentlich erleichtert.
Nach einem diesbezüglichen Aspekt unterteilt die Trennungslinie das Inspektions­ flächenbild der Kamera in zwei gleich große Teile, so daß die Anzahl der erfaßbaren Bildpunkte pro Einzelabschnitt in etwa gleich ist und damit eine gleichgroße Effizienz in den beiden Abschnitten bei der Erkennung von Fehlern ermöglicht wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rechen- und Steuerungseinrichtung angepaßt für eine teilweise überlappende Aufnahme und Auswertung des unbeleuchteten Bildabschnitts und des beleuchteten Bildab­ schnitts des Inspektionsflächenbildes. Dadurch ist gewährleistet, daß auch Fehler, welche genau zwischen den beiden Abschnitten des Inspektions- bzw. Kamerabildes liegen mit erfaßt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Beleuch­ tungseinrichtung eingerichtet für einen Impulsbetrieb zur Aussendung von Strahlungsimpulsen. Die Impulsfrequenz der Beleuchtung ist so in vorteilhafter­ weise auch mit einer Bildfrequenz der Kamera synchronisierbar bzw. kann auf ein optimales Abbilden der beiden Abschnitte des Inspektionsflächenbildes abge­ stimmt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mit der Rechen- und Steuerungseinrichtung die Beleuchtung der Beleuchtungsfläche und die Aufnahme des Inspektionsflächenbildes durch die Matrixkamera mit einer Zulaufgeschwindigkeit des zu inspizierenden Bandmaterials synchronisierbar. Hierdurch läßt sich die Vorrichtung bei allen Bandgeschwindigkeiten auf eine maximal mögliche Fehlererkennungsrate einstellen. Der Gesamtwirkungsgrad der Vorrichtung wird hierdurch erhöht.
Das Verfahren zur Inspektion von Oberflächen nach der Erfindung gemäß An­ spruch 10 umfaßt ein mit einer Beleuchtungseinrichtung erzeugtes Beleuchtungs­ feld auf dem zu inspizierenden Material, ein Inspektionsflächenbild, das mit mindestens einer Matrixkamera aufgenommen wird und das Steuern der Kamera und der Beleuchtung mittels einer Rechen- und Steuereinrichtung, wobei letztere auch der Weiterverarbeitung, d. h. zum Beispiel der Darstellung, der Kategorisierung und der Auswertung der aufgenommenen Inspektionsbilder dient. Das Verfahren zeichnet sich aus durch ein Ausrichten der Kamera in Bezug auf die Beleuchtungsfläche in der Weise, daß das in der Kamera erzeugte Inspektions­ flächenbild mindestens zwei Bildabschnitte aufweist, die unterschiedlich be­ leuchtet werden. Vorzugsweise weist dabei das Inspektionsflächenbild einen zu­ mindest etwas beleuchteten Bildabschnitt innerhalb und einen unbeleuchteten Bildabschnitt außerhalb der Beleuchtungsfläche auf. Anders gesagt werden bei dem Verfahren nach der Erfindung zwei unterschiedliche Beleuchtungsabschnitte des zu inspizierenden Materials in einem Kamerabild der Matrixkamera abgebildet.
Der Vorteil hierbei ist die Erkennung von Fehlerarten, welche mit den bisher be­ kannten Verfahren nicht erkannt werden konnten. Es konnte festgestellt werden, daß insbesondere in dem Übergangsbereich des Inspektionsflächenbildes zwischen den beiden Beleuchtungsabschnitten bestimmte Fehler und Fehlerarten erkennbar werden, die in dem Beleuchtungsfeld nur schwer erkannt werden kön­ nen.
Nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der unbe­ leuchtete Bildabschnitt mit einer ersten und der beleuchtete Bildabschnitt mit einer zweiten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern aufgenom­ men. Dadurch ist eine höhere Fehlererkennungsrate erreichbar, da die beiden von der Kamera aufgenommenen Bildabschnitte eine auf die Beleuchtungsverhältnisse optimal abgestimmte Aufnahmequalität haben. Diesbezügliche Aufnahme- und Verarbeitungsparameter sind beispielsweise die Auflösung, die Lichtempfindlich­ keit, die Lichtart, die Fehlertoleranzschwelle, die relevanten Fehlerklassen für eine Fehlervorauswahl und andere Parameter.
Die beiden Bildabschnitte werden in einem weiteren Schritt zu einem Bild, dem Inspektionsflächenbildes zusammengefügt und können in der Form angezeigt und mit den bekannten Verfahren zur Kategorisierung und Fehlerauswertung weiter­ verarbeitet werden.
Generell ist die Methode der getrennten Verarbeitung von zwei oder mehr Bildab­ schnitten auch unabhängig von der Wahl der Beleuchtung vorteilhaft und kann die Oberflächeninspektion erleichtern oder verbessern.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bildfolgefrequenz der Kameraanordnung größer als 100 Hz, wodurch das Verfahren auch bei höheren Bandgeschwindigkeiten des zulaufenden Bandmaterials bei einer hohen Auflösung des Inspektionsflächenbildes anwend­ bar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erzeugt die Be­ leuchtungseinrichtung ein Hellfeld oder ein Dunkelfeld auf der Oberfläche des zu untersuchenden Materials. Das Verfahren kann dadurch entsprechend den gege­ benen Anforderungen auf bestimmte Fehlerarten speziell eingestellt werden. Die Anwendungsvariabilität ist höher.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Oberflächeninspektionsvorrichtung mit einer Matrixkamera exemplarisch für eine ganze Kameraanordnung und
Fig. 2 in vereinfachter Form die Beleuchtungsfläche und die Abschnitte des In­ spektionsflächenbildes auf dem Bandmaterial aus Fig. 1.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Inspektion der Oberfläche eines Bandmaterials 5 weist eine Beleuchtungseinrichtung 1 auf zur Erzeugung einer Beleuchtungsfläche A auf dem Material 5. Weiter weist die Vor­ richtung eine Kameraanordnung 2 auf, welche in der Zeichnung exemplarisch durch eine einzige Matrixkamera 4 dargestellt ist, die aber selbstverständlich auch aus einer Mehrzahl von Kameras gebildet sein kann. Die Matrixkamera nimmt ein Inspektionsflächenbild B der Oberfläche des Materials 5 auf und ist dazu so ange­ ordnet, daß im Sichtfeld der Matrixkamera 4 ein zumindest etwas beleuchteter Bildabschnitt E (d. h. ein Teilabschnitt der Beleuchtungsfläche A) und ein unbe­ leuchteter Bildabschnitt D liegt, wobei letzterer entsprechend außerhalb der Be­ leuchtungsfläche liegt.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 und die Matrixkamera 4 sind mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung 3 verbunden. Auf diese Weise ist die Beleuchtung mit der Bildaufnahme durch die Matrixkamera 4 synchronisierbar. Außerdem können hierdurch für die Aufnahme des beleuchteten Abschnitts E und für die Aufnahme des unbeleuchteten Abschnitts D des Kamerabildes, sprich des Inspektionsflächenbildes B, verschiedenartige Aufnahme- und Verarbeitungsparameter eingegeben werden. Die beiden Bildabschnitte können so im Hinblick auf die Fehlersuche jeweils optimal aufgenommen werden. Mehr Fehler können dadurch sichtbar gemacht werden.
Das zu inspizierende Bandmaterial 5, beispielsweise ein Edelstahlband, durchläuft die Vorrichtung mit einer Zulaufgeschwindigkeit V, die über einen Sensor 6 er­ mittelt wird und als Input in die Steuerungseinrichtung 3 eingeht. Dadurch kann die Aufnahmeart und Aufnahmegeschwindigkeit der Kameraanordnung 2 an ver­ schiedene Zulaufgeschwindigkeiten V des Materials 5 angepaßt werden.
Die Fig. 2 zeigt in vereinfachter Form die Beleuchtungsfläche und die Abschnitte des Inspektionsflächenbildes auf dem Bandmaterial entsprechend der Fig. 1. Das Bandmaterial 5 läuft mit einer Geschwindigkeit V in Richtung der Beleuchtungs­ fläche A. Das von der Matrixkamera 4 (in Fig. 2 nicht dargestellt) aufgenommene Inspektionsflächenbild B, sprich das Sichtfeld der Kamera 4, bildet einen Teilbereich E der Beleuchtungsfläche A ab und einen unbeleuchteten Bereich D außerhalb der Beleuchtungsfläche A. Die beiden unterschiedlich beleuchteten Bereiche (E, D) sind teilweise überlappend dargestellt, da die Aufnahme des Bildes auch überlappend erfolgen kann (mit jeweils geänderten Parametern) zur Vermeidung von Lücken in der Mitte des Inspektionsflächenbildes B. Das in Fig. 2 dargestellte Inspektionsflächenbild B ist selbstverständlich als exemplarisch anzusehen, da zur Inspektion des gesamten Materialbandquerschnitts mehrere Matrixkameras neben- und/oder hintereinander angeordnet werden, die jedoch hier aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden. Zur genaueren Beobachtung des Randbereiches des Bandmaterials kann auch noch ein weiterer Bildabschnitt F gesondert beobachtet und ausgewertet werden, beispielsweise um den Verlauf des Randes, seine Form und/oder andere besonders im Randbereich auftretende Eigenschaften festzustellen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen, in der Zeichnung und in der Zusammenfassung enthalten. Die Erfindung eignet sich für eine besonders ökonomische, aber umfassende Qualitätskontrolle von Bandmaterial.
Bezugszeichenliste
1
Beleuchtungseinrichtung
2
Kameraanordnung
3
Rechen- und Steuerungseinrichtung
4
Matrixkamera
5
Bandmaterial
6
Geschwindigkeitssensor
A Beleuchtungsfläche
B Inspektionsflächenbild (Kamerabild)
D unbeleuchteter Bildabschnitt
E beleuchteter Bildabschnitt
F Randbereich
V Zulaufgeschwindigkeit des Bandmaterials

Claims (13)

1. Vorrichtung zur optischen Inspektion von Oberflächen eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials, insbesondere zum Auffinden und zur Kategorisierung von Oberflächenfehlern, mit einer Beleuchtungseinrichtung (1) zur Erzeugung einer Beleuchtungsfläche (A) auf dem Material, mit einer Kameraanordnung (2) zur Aufnahme eines Bildes (B) einer Inspektionsfläche des zu inspizierenden Materials, wobei die Kameraanordnung (2) und die Beleuchtungseinrichtung (1) zusammenwirkend miteinander verbunden sind, und mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung (1) und der Kameraanordnung (2) und zur Weiterverarbeitung des Inspektionsflächenbildes (B),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kameraanordnung (2) wenigstens eine Matrixkamera (4) aufweist und die Matrixkamera (4) so angeordnet ist, daß das aufgenommene Inspektionsflächenbild (B) mindestens einen unbeleuchteten Bildabschnitt. (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) und einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den unbeleuchteten Bildabschnitt (D) und für einen beleuchteten Bildabschnitt (E) des Inspektionsflächenbildes (B) verschiedene Aufnahme- und Verarbeitungsparameter in die Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) eingebbar und/oder speicherbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsfläche (A) ein mit einer diffusen Strahlung erzeugtes Hellfeld oder ein mit einer gerichteten Strahlung erzeugtes Dunkelfeld ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsfläche (A) etwa die Form eines Rechtecks hat und die Matrixkamera (4) einen Randbereich (F) des Bandmaterials gesondert abbildet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsfläche (A) und der unbeleuchtete Abschnitt (D) von einer geraden Trennungslinie unterteilt sind und die Trennungslinie quer zur Zulaufrichtung des Bandmaterials in dem Inspektionsflächenbild (B) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungslinie das Inspektionsflächenbild (B) in zwei gleich große Teile unterteilt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechen- und Steuerungseinrichtung angepaßt ist für eine teilweise überlappende Aufnahme und Auswertung des unbeleuchteten Bildabschnitts (D) und des beleuchteten Bildabschnitts (E) des Inspektionsflächenbildes (8).
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet ist für einen Impulsbetrieb zur Aussendung von Strahlungsimpulsen und ist mit der Matrixkamera synchronisierbar.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) die Beleuchtung der Fläche (A) und die Aufnahme des Inspektionsflächenbildes (B) mit einer Zulaufgeschwindigkeit des Bandmaterials synchronisierbar ist.
10. Verfahren zur optischen Inspektion von Oberflächen eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials, insbesondere zum Auffinden und zur Kategorisierung von Oberflächenfehlern, insbesondere zur Anwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem mit einer Beleuchtungseinrichtung (1) eine Beleuchtungsfläche (A) auf dem Material erzeugt wird und eine mindestens eine Matrixkamera (4) aufweisende Kameraanordnung (2) ein Bild (B) einer Inspektionsfläche des zu inspizierenden Materials aufnimmt, wobei die Kameraanordnung (2) und die Beleuchtungseinrichtung (1) zusammenwirkend miteinander und mit einer Rechen- und Steuerungseinrichtung (3) verbunden sind zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung (1) und der Kameraanordnung (3) sowie zur Weiterverarbeitung des Inspektionsflächenbildes (B), wobei das Inspektionsflächenbild (B) in mindestens zwei unterschiedliche Bildabschnitte (D, E, F) unterteilt wird, welche getrennt weiterverarbeitet werden, insbesondere unterschiedlichen Auswerteverfahren mit unterschiedlichen Parametern unterworfen werden, um zumindest Teile der Oberfläche auf unterschiedliche Weise zu inspizieren, insbesondere zumindest Teile der Oberfläche auf mindestens zwei unterschiedliche Weisen nacheinander zu inspizieren.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) Ausrichten der Matrixkamera (4) auf die Beleuchtungsfläche (A) in der Weise, daß das Inspektionsflächenbild (B) einen zumindest etwas beleuchteten Bildabschnitt (E) und einen unbeleuchteten Bildabschnitt (D) außerhalb der Beleuchtungsfläche (A) aufweist;
  • b) Aufnehmen des unbeleuchteten Bildabschnitts (D) mit einer ersten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern;
  • c) Aufnehmen des beleuchteten Bildabschnitts (E) mit einer zweiten Gruppe von Aufnahme- und Verarbeitungsparametern;
  • d) Zusammenfügen der Bildabschnitte (D, E) zu dem Inspektionsflächenbild (B);
  • e) Weiterverarbeiten des Inspektionsflächenbildes (B) in der Rechen- und Steuerungseinrichtung;
  • f) Wiederholen der Schritte b) bis e) in einer vorbestimmten Bildfolgefrequenz.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildfolgefrequenz in Schritt f) größer als 100 Hz ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (1) ein Hellfeld oder ein Dunkelfeld auf der Oberfläche des Materials erzeugt.
DE1999146520 1999-09-28 1999-09-28 Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials Expired - Fee Related DE19946520B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999146520 DE19946520B4 (de) 1999-09-28 1999-09-28 Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials
PCT/EP2000/009167 WO2001023869A1 (de) 1999-09-28 2000-09-19 Vorrichtung und verfahren zur oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden bandmaterials
AU76581/00A AU7658100A (en) 1999-09-28 2000-09-19 Device and method for inspecting the surface of a continuously fed ribbon material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999146520 DE19946520B4 (de) 1999-09-28 1999-09-28 Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19946520A1 true DE19946520A1 (de) 2001-03-29
DE19946520B4 DE19946520B4 (de) 2010-09-16

Family

ID=7923622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999146520 Expired - Fee Related DE19946520B4 (de) 1999-09-28 1999-09-28 Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7658100A (de)
DE (1) DE19946520B4 (de)
WO (1) WO2001023869A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10301379A1 (de) * 2003-01-16 2004-07-29 Parsytec Computer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle
WO2005093368A1 (en) * 2004-03-27 2005-10-06 Firma Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Apparatus for detecting joints in rubber sheets
DE102006009593B4 (de) * 2005-10-01 2008-12-18 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme von mehreren Bildern von scheibenförmigen Objekten
DE102009058215A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Aktiebolaget Skf Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenprüfung eines Lagerbauteils
CN101494740B (zh) * 2008-01-21 2011-06-22 得克斯玛格有限责任公司贸易公司 用于标定摄像机放大率的标定件和标定方法
EP2390656A3 (de) * 2010-05-28 2012-12-12 ISRA Vision AG Einrichtung und Verfahren zur optischen Überprüfung
EP3712600A1 (de) * 2019-03-20 2020-09-23 ThyssenKrupp Rasselstein GmbH Verfahren und vorrichtung zur inspektion der oberfläche eines sich bewegenden bands

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118886B4 (de) * 2001-04-18 2004-12-23 Erhardt + Leimer Gmbh Vorrichtung zum optischen Abtasten einer laufenden Warenbahn
DE102005031647A1 (de) 2005-07-06 2007-01-11 Chromasens Gmbh Beleuchtungsvorrichtung zur Dunkelfeldbeleuchtung für eine optische Testvorrichtung und Verfahren zum optischen Abtasten eines Objektes
US10056071B2 (en) 2013-07-22 2018-08-21 Zs-Handling Gmbh Device for inspecting workpiece surfaces and strip materials
CN105300666A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 苏州威盛视信息科技有限公司 一种led灯条检测装置及方法
EP3761017A1 (de) 2019-07-05 2021-01-06 Aleris Rolled Products Germany GmbH Verfahren und vorrichtung zur thermografischen inspektion der oberfläche eines sich bewegenden, warmgewalzten metallstreifenartikels

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232885A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur automatischen pruefung von oberflaechen
AU627658B2 (en) * 1990-06-13 1992-08-27 Aluminium Company Of America Video inspection system
WO1992000517A1 (en) * 1990-06-22 1992-01-09 Alcan International Limited Illumination system for high speed surface inspection of rolled aluminum sheet
DE4230068A1 (de) * 1992-09-09 1994-03-10 Tzn Forschung & Entwicklung Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Überprüfung der Oberflächenrauhigkeit von Materialien
AU6014594A (en) * 1993-02-02 1994-08-29 Golden Aluminum Company Method and apparatus for imaging surfaces
JP3390931B2 (ja) * 1993-09-28 2003-03-31 大日本印刷株式会社 着色パターンの欠陥検査方法
FR2725512B1 (fr) * 1994-10-07 1996-10-31 Lorraine Laminage Dispositif d'evaluation de la planeite d'un produit en defilement
US5917588A (en) * 1996-11-04 1999-06-29 Kla-Tencor Corporation Automated specimen inspection system for and method of distinguishing features or anomalies under either bright field or dark field illumination
DE19720308C2 (de) * 1997-05-15 1999-05-20 Parsytec Computer Gmbh Vorrichtung zur kontinuierlichen Detektion von Fehlern nach Größe und Art auf der Oberfläche eines bewegten Materials

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10301379A1 (de) * 2003-01-16 2004-07-29 Parsytec Computer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenkontrolle
WO2005093368A1 (en) * 2004-03-27 2005-10-06 Firma Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Apparatus for detecting joints in rubber sheets
EA009923B1 (ru) * 2004-03-27 2008-04-28 Тексмаг Гмбх Устройство детектирования соединения листов резины
DE102006009593B4 (de) * 2005-10-01 2008-12-18 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme von mehreren Bildern von scheibenförmigen Objekten
CN101494740B (zh) * 2008-01-21 2011-06-22 得克斯玛格有限责任公司贸易公司 用于标定摄像机放大率的标定件和标定方法
DE102009058215A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Aktiebolaget Skf Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenprüfung eines Lagerbauteils
DE102009058215B4 (de) * 2009-12-15 2014-12-18 Aktiebolaget Skf Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenprüfung eines Lagerbauteils
EP2390656A3 (de) * 2010-05-28 2012-12-12 ISRA Vision AG Einrichtung und Verfahren zur optischen Überprüfung
EP3712600A1 (de) * 2019-03-20 2020-09-23 ThyssenKrupp Rasselstein GmbH Verfahren und vorrichtung zur inspektion der oberfläche eines sich bewegenden bands

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001023869A1 (de) 2001-04-05
DE19946520B4 (de) 2010-09-16
AU7658100A (en) 2001-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0836093B1 (de) Verfahren und Anordnung zur optischen Schweissnahtprüfung
DE102011081668B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Form des Endes einer Schweißnaht
EP2065493B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum automatisierten identifizieren von spulenhülsen
DE2602001A1 (de) Pruefverfahren zum getrennten erfassen von unterschiedlichen werkstueckoberflaechenfehlern und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1079227B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektierung von Fremdkörpern in einem längsbewegten Faden
EP3104117B1 (de) Verfahren zur fehleranalyse von drahtverbindungen
DE10011200A1 (de) Verfahren zur Bewertung von Strukturfehlern auf einer Waferoberfläche
DE19946520A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächeninspektion eines kontinuierlich zulaufenden Bandmaterials
DE102006017337A1 (de) Verfahren zur optischen Erfassung von bewegten Objekten und Vorrichtung
EP0685580B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Ursachen für Fehler in Garnen, Vorgarnen und Bändern
DE3020729A1 (de) Verfahren zum erfassen der positionen von proben auf einem traeger
DE3904129A1 (de) Einrichtung zum ueberpruefen von dokumenten
DE102016203392B3 (de) Bildinspektionsverfahren mit mehreren Kameras
DE2653590C3 (de) Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlern in flächenhaften Mustern, insbesondere in Photomasken
DE10359837A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Gewindes eines Verbindungselements auf Beschädigungen
DE102013108722B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von Defekten einer ebenen Oberfläche
DE2556395A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines glasbandes, welches in einer vorgegebenen richtung bewegt wird
DE102007018204B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerstellen in Tierhäuten
DE2613978C3 (de) Meßanordnung zum Kontrollieren der Oberflächengüte eines Werkstücks
EP4151948A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur qualitätsprüfung einer kante eines plattenförmigen werkstücks
DE102016224000A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines Werkzeugbruches
DE19732831C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten einer vorzugsweise textilen Warenbahn
EP2345004B1 (de) Verfahren und prüfsystem zur optischen prüfung einer kontur eines prüfobjekts
DE4200801A1 (de) Vorrichtung zur durchfuehrung einer qualitaetskontrolle
EP1744141A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Hohlfaserbündels

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee