DE69120517T2

DE69120517T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von durchsichtigen Objekten auf Fehler

Info

Publication number: DE69120517T2
Application number: DE69120517T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Minato
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: KR920012905A; EP0491555B1; DE69120517D1; KR0166593B1; AU647558B2; EP0491555A1; JPH06100555B2; JPH04220551A; US5216481A; AU8977391A; CA2057670A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts, z. B. eines durchsichtigen Glasbehälters, auf das Vorliegen oder Fehlen eines Fehlers und zum Unterscheiden der Form, Art usw. eines solchen Fehlers.
Verschiedene Verfahren zur Untersuchung eines Flaschenkörpers sind bereits bekannt. Ein solches Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist z. B. in der EP-A-0344617 offenbart. Bei diesem Verfahren wird ein Flaschenkörper mit Licht mit einem Streifenmuster beleuchtet, und ein Durchlaßbild des Körpers wird fotoelektrisch durch eine zweidimensionale fotoelektrische Umwandlungsvorrichtung umgewandelt. Anschließend wird das Durchlaßbildsignal in Schrägrichtung zur Streifenrichtung des Streifenmusters abgetastet, und Helligkeitswerte an mindestens drei an die Abtastzeile angrenzenden Punkten werden miteinander verglichen. Danach wird ein beobachteter Punkt, der ein mittig positionierter Punkt der drei Punkte ist, als Defektpunkt detektiert, wenn sich der Helligkeitswert am beobachteten Punkt um einen größeren Wert als ein vorbestimmter Wert von Helligkeitswerten an den anderen Begrenzungspunkten auf den entgegengesetzten Seiten des beobachteten Punkts unterscheidet, und anschließend wird das Vorliegen oder Fehlen eines Defekts entsprechend dem so detektierten Defektpunkt bestimmt.
Das Untersuchungsverfahren beruht kurz gesagt auffolgender Tatsache: Ist das Streifenmuster z. B. ein Muster, in dem sich weiße und schwarze Streifen oder Bänder abwechselnd wiederholen, wird bei einem Defekt einer Flasche durch eine lichtbiockierende oder lichtbrechende Eigenschaft eines solchen Defekts ein schwarzes Durchlaßbild nacheinander in einem weißen Streifen oder ein weißes Durchlaßbild nacheinander in einem schwarzen Streifen erzeugt; ist dagegen eine Flasche fehlerfrei, wird kein solches Bild erzeugt, oder solche Bilder werden nur vereinzelt erzeugt. übersteigen bei Bestimmung eines Punkts A als beobachteter Punkt von drei Punkten A, B und C in einem vorbestimmten Abstand zueinander beide Absolutwerte von Helligkeitsdifferenzen zwischen den Punkten A und B sowie zwischen den Punkten A und C einen voreingestellten Wert, wird der Punkt A als Defektpunkt bestimmt.
Während sich beim herkömmlichen Untersuchungsverfahren das Vorliegen oder Fehlen eines lichtbiockierenden Defekts, z. B. eines Fremdkörpers oder einer Verschmutzung, oder eines lichtbrechenden Defekts, z. B. einer Blase, einer Linie oder einer Falte, detektieren läßt, können Art oder Form eines solchen Defekts nicht unterschieden werden. Hat zudem der Defekt eine kleine Größe, ist selbst eine Beurteilung des Vorliegens oder Fehlens eines solchen Defekts durch Bildverarbeitung schwierig. Defekte werden zwar grob in solche eingeteilt, die aus dem Glas selbst herrühren, und solche, die aus der Formgebung stammen; kann jedoch die Art und Form eines Defekts bestimmt werden, läßt sich eine Ursache oder ein Prozeß für die Entstehung eines solchen Defekts ausmachen, und folglich können Gegenmaßnahmen zur Unterbindung eines solchen Fehlers leicht und schnell ergriffen werden. Daher ist es sehr wichtig, Art und Form eines Defekts zu unterscheiden, um eine stabile Erzeugnisqualität zu gewährleisten.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts auf einen Fehler vorzusehen, wobei sowohl ein lichtblockierender Fehler als auch ein lichtbrechender Fehler nicht nur im Hinblick auf ihr Vorliegen oder Fehlen, sondern auch ihre Form und Art unterschieden werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts auf einen Fehler vorzusehen, wobei auch bei einem kleinen Fehler dessen Unterscheidung mit hohem Genauigkeitsgrad erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgaben weist das Verfahren der Erfindung die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 auf.
Vorzugsweise wird der Schwellwert anhand eines Mittelwerts zwischen Daten zweier Bildelemente bestimmt, die zueinander einen Abstand haben, der gleich der Hälfte der detektierten Teilung ist. Vorzugsweise wird im Einstellschritt ein durch Addieren eines Korrekturwerts zum Mittelwert erhaltener Wert als oberer Schwellwert eingestellt, während ein weiterer durch Subtrahieren des Korrekturwerts vom Mittelwert erhaltener Wert als unterer Schwellwert eingestellt wird, und im Vergleichsschritt wird jedes der Bildelementdaten nacheinander mit dem oberen und unteren Schwellwert verglichen; fällt es zwischen den oberen und unteren Schwellwert, wird es als dunkel bestimmt, während es in jedem anderen Fall als hell bestimmt wird. Hierbei wird vorzugsweise im Einstelischritt nach Bestimmung jedes der Bildelementdaten nach hell und dunkel im Hinblick auf den oberen und unteren Schwellwert eine Anzahl von Bildelementen in einer Flächeneinheit um das Bildelement herum für jeweils hell und dunkel gezählt, und das Bildelement wird als hell oder dunkel entsprechend einer Differenz zwischen den Anzahlen der Bildelemente für hell und dunkel bestimmt.
Erfindungsgemäß beruht die Detektion eines Defekts prinzipiell auffolgender Tatsache: Wird ein Referenzmuster, z. B. ein Moiré, in dem hell und dunkel nacheinander und regelmäßig mit vorbestimmter Teilung erscheinen, durch ein durchsichtiges oder durchscheinendes Objekt fotografiert, wird bei defektfreiem durchsichtigen oder durchscheinenden Objekt die Regelmäßigkeit des Referenzmusters in dem so fotografierten Bild beibehalten; hat dagegen das durchsichtige oder durchscheinende Objekt einen Defekt, nimmt ungeachtet dessen, ob der Defekt ein lichtbiockierender oder ein lichtbrechender Defekt ist, die Regelmäßigkeit des Referenzmusters Schaden oder geht verloren. Folglich wird die Teilung des Referenzmusters auf einen kleinen Wert im Vergleich zu einer Größe eines zu detektierenden Defekts eingestellt. In diesem Zusammenhang ist beim vorstehend beschriebenen herkömmlichen Kontrollverfahren die Bildverarbeitung schwierig, sofern nicht Breite und Teilung der Streifen des Streifenmusters auf vergleichsweise große Werte eingestellt werden, und die Genauigkeit bei der Detektion eines Defekts kleiner Größe verschlechtert sich entsprechend.
Somit wird verfahrensgemäß eine Teilung eines Referenzmusters anhand von Daten detektiert, die sich ergeben, indem das Referenzmuster direkt oder durch einen defektfreien normalen durchsichtigen Artikel fotografiert wird. Das Referenzmuster wird durch ein zu kontrollierendes Objekt in Form eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts fotografiert, um Bildelementdaten zu erhalten, und die so erhaltenen Bildelementdaten werden in einem Speicher gespeichert und einzeln nach hell und dunkel beurteilt. Dabei wird ein Mittelwert zwischen Daten zweier Bildelemente, die zueinander einen Abstand haben, der z. B. gleich der Hälfte der Teilung des Referenzmusters ist, zuerst berechnet, und es wird ein Schwellwert zur Beurteilung nach hell und dunkel eingestellt. Stimmt die Verteilung von hell und dunkel für die Bildelementdaten mit der des Referenzmusters überein, so ist der Mittelwert der Daten der beiden Bildelemente, die einen Abstand von der Hälfte der Referenzmusterteilung haben, konstant, ohne durch Änderung einer Auflichtmenge zum Bildsensor beeinflußt zu sein. Somit wird ein Schwellwert anhand des so berechneten Mittelwerts eingestellt. In diesem Fall kann ein vorbestimmter Korrekturwert zum Mittelwert addiert oder von diesem subtrahiert werden, um einen oberen Schwellwert bzw. einen unteren Schwellwert zu erhalten.
Anschließend kann jedes der Bildelementdaten vom Speicher mit einem solchen oberen und unteren Schwellwert verglichen werden, um es binär so zu digitalisieren, daß wenn es zwischen den oberen und unteren Schwellwert fällt, es als "0" (d. h., dunkel), in jedem anderen Fall aber als "1" (d. h., hell) bestimmt wird. Als Ergebnis einer solchen binären Digitalisierung werden Bildelemente in einem Abschnitt, in dem hell und dunkel regelmäßig entsprechend dem Referenzmuster auftreten, nahezu als "1" unterschieden, und folglich werden beinahe alle dunklen Abschnitte gelöscht. Kurz gesagt gilt: Während Elemente der Bildelementdaten, die sich aus dem Hell und Dunkel des Referenzmusters ergeben, nahezu entfernt werden, verbleiben die anderen Elemente, bei denen infolge des Vorliegens eines Defekts das Referenzmuster einen Abfall zeigt oder das Referenzmuster regellos erscheint. Danach wird jedes der Bildelemente abschließend nach hell und dunkel ("1" und "0") bestimmt. Hierbei werden Bildelemente in einer Flächeneinheit um das Bildelement herum herangezogen, und eine Anzahl solcher Bildelemente wird für jeweils hell und dunkel gezählt. Ist danach die Anzahl der als "1" (hell) bestimmten Bildelemente größer als die Anzahl der anderen als "0" (dunkel) bestimmten Bildelemente, so gilt die mittlere Helligkeit in der Flächeneinheit als hell, und folglich wird das Bildelement abschließend als "1" (hell) bestimmt, auch wenn es ursprünglich als "0" (dunkel) bestimmt wurde. Ist dagegen die Anzahl der als "0" (dunkel) bestimmten Bildelemente größer, so wird, da die mittlere Helligkeit in der Flächeneinheit dunkel ist, das Bildelement als "0" (dunkel) bestimmt, auch wenn es ursprünglich als "1" (hell) bestimmt wurde. Als Ergebnis einer solchen Filterung werden nur jene Bildelemente extrahiert, die durch einen Defekt dunkel werden. Abschließend wird die Anzahl solcher Bildelemente gezählt. Somit lassen sich aus einem Ergebnis einer solchen Zählung Vorliegen oder Fehlen eines Defekts und bei vorliegendem Defekt Form und Typ eines solchen Defekts leicht unterscheiden.
Somit können mit dem Untersuchungsverfahren der Erfindung bei einem Fehler eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts unabhängig davon, ob der Fehler lichtblockierend oder lichtbrechend ist, nicht nur das Vorliegen eines solchen Fehlers, sondern auch Form und Art unterschieden werden. Zusätzlich kann der Fehler auch bei kleiner Größe mit hohem Genauigkeitsgrad unterschieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Verfahren mit einer Vorrichtung zur Untersuchung eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts auf einen Fehler realisiert, die aufweist: einen Referenzmusterträger mit einem Referenzmuster darauf, z. B. einem Moiré, in dem hell und dunkel nacheinander und regelmäßig mit vorbestimmter Teilung erscheinen, eine Lichtquelle zum Anstrahlen des Referenzmusterträgers mit Licht, einen Bildsensor in Form eines Festkörper-Bildaufnahmeelements zum Empfangen von Licht des Referenzmuster, das durch den Referenzmusterträger durchgelassen wird, eine Speichereinrichtung zum Empfangen und Speichern von Daten von Bildelementen vom Bildsensor, eine Detektionseinrichtung für Referenzmusterteilung zum Detektieren der Teilung des Referenzmusters anhand von Anzahlen von Bildelementen für hell und dunkel von der Speichereinrichtung, die aus einem Bild des Referenzmusters erhalten wurden, das direkt oder über einen normalen durchsichtigen Artikel vom Bildsensor empfangen wird, eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Mittelwerts zwischen jenen beiden Bildelementdaten des Referenzmusters von der Speichereinrichtung, die von einem Bild des Referenzmusters erhalten werden, das durch ein Objekt vom Bildsensor empfangen wird, die um eine vorbestimmte Anzahl von Bildelementen im Hinblick auf die Teilung beabstandet sind, die durch die Detektionseinrichtung für Referenzmusterteilung detektiert wird, eine Schwellwert-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines oberen und unteren Schwellwerts anhand des Mittelwerts, eine Referenzmuster-Löscheinrichtung zum aufeinanderfolgenden Vergleichen der Bildelementdaten von der Speichereinrichtung mit dem oberen und unteren Schwellwert, um die Bildelementdaten als dunkel zu bestimmen, wenn die Bildelementdaten zwischen den oberen und unteren Schwellwert fallen, die Bildelementdaten aber in jedem anderen Fall als hell zu bestimmen, um Daten auf der Grundlage des Referenzmusters zu löschen, eine Hell/Dunkel-Bestimmungseinrichtung zum Zählen von Anzahlen von Daten jener Bildelemente in einer Flächeneinheit um jedes der Bildelemente herum, die als hell und dunkel bestimmt werden, und Bestimmen des Bildelements als hell oder dunkel in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen den so gezählten Anzahlen und eine Defektunterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden eines Defekts anhand von Anzahlen von Daten von hellen und dunklen Bildelementen, die durch die Hell/Dunkel-Bestimmungseinrichtung bestimmt werden.
Ungeachtet dessen, ob ein Defekt eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts lichtblockierend oder lichtbrechend ist, lassen sich folglich mit der Untersuchungsvorrichtung nicht nur das Vorliegen eines solchen Fehlers, sondern auch Form und Art unterscheiden. Zusätzlich kann der Fehler auch bei kleiner Größe mit hohem Genauigkeitsgrad unterschieden werden.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Untersuchung eines durchsichtigen Objekts auf einen Fehler;
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung einer Untersuchung eines durchsichtigen Objekts gemäß einem Untersuchungsverfahren der Erfindung;
Fig. 3 ist eine Veranschaulichung eines Referenzmusters zur Verwendung mit dem Untersuchungsverfahren;
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung einer Kontrollfläche eines durchsichtigen Objekts bei einer Untersuchung gemäß dem Untersuchungsverfahren;
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung eines Lichtwegs, wenn kein Fehler an einem durchsichtigen Objekt bei einer Untersuchung vorliegt;
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht, die jedoch einen Lichtweg bei Vorliegen eines Fehlers an einem durchsichtigen Objekt zeigt;
Fig. 7 ist eine Ansicht eines fotografierten Bilds eines Referenzmusters und einer Ausgabewellenform eines Bildsensors der Vorrichtung von Fig. 1 in Gegenüberstellung;
Fig. 8 ist eine Wellenformdarstellung einer Ausgabewellenform des Bildsensors, wenn kein Fehler an einem durchsichtigen Objekt vorliegt und die Ausgabewellenform eine Teilung darstellt, die einer Referenzteilung entspricht;
Fig. 9 ist eine ähnliche Ansicht, die jedoch eine Ausgabewellenform des Bildsensors zeigt, wenn ein Fehler an einem durchsichtigen Objekt vorliegt und die Ausgabewellenform eine Teilung darstellt, die durch einen solchen Fehler verringert ist;
Fig. 10 ist eine ähnliche Ansicht, die jedoch eine Ausgabewellenform des Bildsensors zeigt, wenn ein Fehler an einem durchsichtigen Objekt vorliegt und die Ausgabewellenform eine Teilung darstellt, die durch einen solchen Fehler vergrößert ist;
Fig. 11 ist eine ähnliche Ansicht, die jedoch eine Ausgabewellenform des Bildsensors zeigt, wenn ein Fehler an einem durchsichtigen Objekt vorliegt und die Ausgabewellenform einen Abschnitt darstellt, in dem eine Welle oder Wellen einen Abfall durch einen solchen Fehler zeigt (zeigen);
Fig. 12 ist eine Wellenformdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Einstellen eines Schwellwerts und einer binären Digitalisierung gemäß dem Untersuchungsverfahren;
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung einer Technik einer Filterungsverarbeitung gemäß dem Untersuchungsverfahren;
Fig. 14 ist eine Ansicht einer alternativen Technik einer Filterungsverarbeitung;
Fig. 15 ist eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines Untersuchungsvorgangs mit einer Untersuchungsausrüstung, zu der die Untersuchungsvorrichtung von Fig. 1 gehört;
Fig. 16 ist eine ähnliche Ansicht zur Veranschaulichung eines weiteren Untersuchungsvorgangs mit einer abgewandelten Untersuchungsausrustung;
Fig. 17 ist eine ähnliche Ansicht zur Veranschaulichung eines weiteren Untersuchungsvorgangs mit einer weiteren abgewandelten Untersuchungsausrüstung;
Fig. 18 ist eine Veranschaulichung eines alternativen Referenzmusters zur Verwendung mit dem Untersuchungsverfahren; und
Fig. 19 ist eine grafische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Untersuchung, bei der eine Untersuchung unter Verwendung einer eindimensionalen CCD-Kamera erfolgt.
Zunächst ist in Fig. 2 eine Möglichkeit veranschaulicht, wie ein durchsichtiges oder durchscheinendes Objekt gemäß einem Verfahren der Erfindung untersucht wird. Bei diesem Verfahren wird ein Referenzmusterträger 1, der ein Referenzmuster trägt, durch eine Streublitzlicht abstrahlende Lichtquelle 2 beleuchtet und mit einer zweidimensionalen CCD-Kamera (Kamera mit ladungsgekoppeltem Bauelement) 5 durch einen Körperabschnitt eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts 4 fotografiert, z. B. ein durchsichtiges Glas, das durch einen Förderer 3 zu einer Untersuchungsposition transportiert wird. Solche fotografischen Daten werden in eine Bildverarbeitungsvorrichtung 6 in zeitlich bestimmter Beziehung zur Lichtabstrahlung der Streublitzlicht abstrahlenden Lichtquelle 2 geladen und einer Bildverarbeitung durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 6 unterzogen, um das durchsichtige Objekt 4 auf einen Fehler zu untersuchen. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 6 weist eine CPU (Zentraleinheit), einen RAM (Direktzugriffspeicher), einen ROM (Lesespeicher) usw. auf, die nicht gezeigt sind.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Referenzmuster, das der Referenzmusterträger 1 tragen kann. Das gezeigte Referenzmuster 1a ist ein schräges Moiré, in dem helle Zonen oder Streifen 7 mit einer Breite W1 und dunkle Zonen oder Streifen 8 mit einer weiteren Breite W2 abwechselnd mit einer festen Teilung P angeordnet sind und parallel verlaufen. Die Maße der Breiten W1 und W2 und der Teilung P können z. B. betragen: W1 = 0,8 mm, W2 = 0,5 mm und P = 1,3 mm.
Zur weitestgehenden Verringerung eines Einflusses von gebrochenem Licht, das durch ein gekrümmtes Profil des durchsichtigen Objekts 4 verursacht wird, und infolge eines eingeschränkten Sichtfelds der CCD-Kamera 5 wird ein Körperabschnitt des durchsichtigen Objekts 4 eines zu untersuchenden Objekts insgesamt dreimal untersucht. Insbesondere wird gemäß Fig. 4 bei jedem Untersuchungsvorgang der Körperabschnitt des durchsichtigen Objekts 4 nur innerhalb eines vorbestimmten Untersuchungsbereichs e an ihm untersucht, d. h., die zweidimensionale CCD-Kamera 5 empfängt und fotografiert Licht, das diametrale gebogene Abschnitte des Körperabschnitts des durchsichtigen Objekts 4 durchläuft, die über nahezu 60º um eine Mittelachse des durchsichtigen Objekts 4 verlaufen. Nach Abschluß des jeweiligen ersten und zweiten Untersuchungsvorgangs wird das durchsichtige Objekt 4 im Winkel um nahezu 60º gedreht, damit anschließend nächste diametrale gebogene Abschnitte des Körperabschnitts des durchsichtigen Objekts 4 im vorbestimmten Untersuchungsbereich θ untersucht werden können.
Ist das durchsichtige Objekt 4 an seinem untersuchten Körperabschnitt fehlerfrei, folgt Licht aus der Streublitzlicht abstrahlenden Lichtquelle 2 einem Lichtweg gemäß Fig. 5; hat es z. B. aber einen lichtbrechenden defekten Abschnitt 9 gemäß Fig. 6, kann Licht einen Lichtweg gemäß Fig. 6 nehmen. Ist insbesondere gemäß Fig. 5 das durchsichtige Objekt 4 fehlerfrei, durchlaufen Lichtstrahlen mit einem Muster auf der Grundlage der hellen Streifen 7 und der dunklen Streifen 8 des Referenzmusters des Referenzmusterträgers 1 das durchsichtige Objekt 4 gerade und werden durch eine Linse 10 der CCD-Kamera 5 so kondensiert, daß sie als Moiré-Bild entsprechend dem Referenzmuster des Referenzmusterträgers 1, d. h., mit hellen Abschnitten oder Streifen 12 und dunklen Abschnitten oder Streifen 13, die auf einer Zeile mit ähnlicher Breite, Teilung und Neigung entsprechend der Regelmäßigkeit des Referenzmusters des Referenzmusterträgers 1 angeordnet sind, von einem zweidimensionalen Bildsensor 11 (Flächensensor) vom CCD-Typ empfangen werden. Hat dagegen das durchsichtige Objekt 4 einen lichtbrechenden fehlerhaften Abschnitt 9 wie in Fig. 6, werden Lichtstrahlen durch den defekten Abschnitt 9 gebrochen, wodurch ein vom zweidimensionalen Bildsensor 11 empfangenes Bild die hellen Abschnitte 12 und dunklen Abschnitte 13 an einem Abschnitt von ihm, der dem defekten Abschnitt 9 entspricht, nicht regelmäßig zeigt, so daß ihre Weite, Teilung und Neigung nicht dem Referenzmuster des Referenzmusterträgers 1 entsprechen. Ähnliches gilt, wenn der defekte Abschnitt 9 lichtblockierend ist.
Wird bei Empfang eines Bilds des Referenzmusters des Referenzmusterträgers 1 gemäß Fig. 7 durch den Bildsensor 11 eine Ausgabe des Bildsensors 11 von Bildelementen (lichtempfangenden Elementen) z. B. an einer Geraden I-I herausgeführt, so zeigt an einem Abschnitt, an dem die Regelmäßigkeit der hellen Abschnitte 12 und dunklen Abschnitte 13 gewahrt bleibt, die Ausgabe eine im wesentlichen einer Sinuswelle ähnelnde Wellenform, aber an einem weiteren speziellen Abschnitt, an dem keine Regelmäßigkeit vorliegt, beispielsweise an einem Abschnitt, an dem z. B. gemäß Fig. 7 die dunklen Abschnitte 13 aufeinanderfolgend erscheinen, zeigt eine Signalwelle an diesem speziellen Abschnitt einen Abfall der Wellenform. Fig. 8 bis 11 sind Wellenformdarstellungen, wenn Bildelementausgaben des Bildsensors 11 an einer quer verlaufenden (waagerechten) Zeile oder Linie herausgeführt werden. Insbesondere zeigt Fig. 8 eine Wellenform, wenn das durchsichtige Objekt 4 fehlerfrei ist und ein Bild entsprechend dem Referenzmuster des Referenzmusterträgers 1 erhalten wird. Die Wellenform zeigt eine Sinuswelle, die sich mit einer festen Teilung P wiederholt. Fig. 9, 10 und 11 zeigen jeweils eine Wellenform, wenn ein Fehler vorliegt, wobei Fig. 9 eine Wellenform zeigt, wenn die Teilung infolge eines vorliegenden Fehlers verringert ist, Fig. 10 eine Wellenform, wenn die Teilung infolge eines vorliegenden Fehlers vergrößert ist, und Fig. 11 eine Wellenform bei Fehlen einer Welle.
Ein allgemeiner Aufbau der Bildverarbeitungsvorrichtung 6 ist in Fig. 1 gezeigt, worin der Aufbau in Übereinstimmung mit durch die CPU zu steuernden Funktionen aufgeteilt ist. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 6 weist auf: einen Analog- Digital-Wandler (A/D-Wandler) 14, einen Speicher 15, eine Detektionseinrichtung 16 für Referenzmusterteilung und -richtung, eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung 17, eine Schwellwert-Einstelleinrichtung 18, eine Referenzmuster- Löscheinrichtung 19, eine Hell/Dunkel-Bestimmungseinrichtung 20 und eine Defektunterscheidungseinrichtung 21. Eine Ausgabe des zweidimensionalen Bildsensors 11 wird zunächst durch den A/D-Wandler 14 in digitale Daten umgewandelt und anschließend im Speicher 15 für jedes Bildelement gespeichert.
Um eine Teilung P des Referenzmusters des Referenzmusterträgers 1 zu detektieren, wird zunächst das Referenzmuster direkt oder über einen fehlerfreien durchsichtigen Artikel durch die CCD-Kamera 5 fotografiert. Hierbei entspricht ein vom Bildsensor 11 der CCD-Kamera 5 empfangenes Bild der Regelmäßigkeit des Referenzmusters des Referenzmusterträgers 1 gemäß der vorstehenden Beschreibung, und eine Wellenform eines so herausgeführten Signals stellt eine Sinuswelle dar. Die Detektionseinrichtung 16 für Referenzmusterteilung und -richtung detektiert die Teilung P des Referenzmusters anhand einer Anzahl von Bildelementen entsprechend einer Wiederholungsperiode der Sinuswelle und außerdem eine Neigungsrichtung des Referenzmusters 1a. Eine Technik zur Bildverarbeitung anhand einer solchen Sinuswelle ist in Fig. 12 veranschaulicht. Hierbei ist zu beachten, daß die Bildverarbeitung eigentlich durch digitale Verarbeitung digitaler Daten für jedes Bildelement durchgeführt wird, das aus dem Bildsensor 11 herausgeführt, im Speicher 15 gespeichert und aus ihm ausgelesen wird, die Beschreibung der Einfachheit halber jedoch auf analoge Weise mit der Wellenform von Fig. 12 erfolgt.
Nachdem die Teilung P und die Neigungsrichtung des Referenzmusters durch die Detektionseinrichtung 16 für Referenzmusterteilung und -richtung detektiert ist, werden durchsichtige oder durchscheinende Objekte 4 als zu untersuchende Objekte durch den Förderer 3 nacheinander und schrittweise zur Untersuchungsposition transportiert. An der Untersuchungsposition wird das Referenzmuster 1a durch ein durchsichtiges Objekt 4 vom Bildsensor 11 fotografiert. Vom Bildsensor 11 durch dieses Fotografieren gewonnene Daten werden für jedes Bildelement im Speicher 15 gespeichert. Die Mittelwert-Berechnungseinrichtung 17 verwendet die detektierte Teilung P (360º in der Sinuswellenphase) und Neigungsrichtung des Referenzmusters, führt Bildelementdaten zweier Punkte heraus, die um die halbe Teilung, also um P/2, in der Phase zueinander verschoben sind (180º), wiederholt dies für mehrere Stellen für die hellen und dunklen Abschnitte oder Streifen und berechnet einen Mittelwert von Bildelementdaten von den hellen Abschnitten (Mittelwert von maximalen Helligkeitswerten von den hellen Abschnitten) sowie einen Mittelwert von den dunklen Abschnitten (Mittelwert von minimalen Helligkeitswerten von den mehreren dunklen Abschnitten). Werden nun Helligkeitswerte an Punkten a und b, die um P/2 voneinander in einem Abschnitt beabstandet sind, in dem das Referenzmuster 1a in Fig. 12 vorliegt, durch Ha bzw. Hb dargestellt, so ergibt sich ein Mittelwert durch (Ha + Hb)/2. Werden zudem Helligkeitswerte an Punkten c und d, die um P/2 in einem weiteren Abschnitt beabstandet sind, in dem das Referenzmuster nicht vorliegt oder das Referenzmuster ungeordnet ist, durch Hc bzw. Hd dargestellt, so ergibt sich ein Mittelwert durch (Hc + Hd)/2. Zu beachten ist, daß die Teilung für die Mittelwertberechnung zwar vorzugsweise auf die Hälfte der Referenzmusterteilung P eingestellt wird, jedoch nicht auf einen solchen spezifischen Wert eingestellt zu sein braucht.
Die Schwellwert-Einstelleinrichtung 18 addiert einen vorbestimmten Korrekturwert cx zum durch die Mittelwert-Be- rechnungseinrichtung 17 berechneten Mittelwert (Ha + Hb)/2 oder (Hc + Hd)/2, um einen oberen Schwellwert UTH = (Ha + Hb)/2 + α oder UTH = (Hc + Hd)/2 + cx einzustellen, und subtrahiert den Korrekturwert cx vom Mittelwert (Ha + Hb)/2 oder (Hc + Hd)/2, um einen unteren Schwellwert LTH = (Ha + Hb)/2 -α oder LTH = (Hc + Hd)/2 - cx einzustellen.
Die Referenzmuster-Löscheinrichtung 19 vergleicht jedes der im Speicher 15 gespeicherten Bildelementdaten mit dem oberen Schwellwert UTH und dem unteren Schwellwert LTH, um die Bildelementdaten binär so zu digitalisieren, daß wenn die Bildelementdaten zwischen den oberen und unteren Schwellwert UTH und LTH fallen, sie gemäß Fig. 12 als "0" (d. h., dunkel) dargestellt werden, in jedem anderen Fall die Bildelementdaten jedoch als "1" (d. h., hell) dargestellt werden (solche binär digitalisierte Signale sind in einem unteren Abschnitt von Fig. 12 dargestellt).
Bildelemente in einem Abschnitt, in dem helle und dunkle Abschnitte oder Streifen regelmäßig in waagerechter Richtung entsprechend dem Referenzmuster des Referenzmusterträgers 1 als Ergebnis einer solchen binären Digitalisierungsverarbeitung auftreten, werden nahezu als "1" unterschieden, und folglich werden beinahe alle dunklen Abschnitte des Referenzmusters 1a gelöscht. Kurz gesagt gilt: Während die durch das Referenzmuster gebildeten dunklen Abschnitte nahezu entfernt werden, verbleibt ein dunkler Abschnitt (0 als Binärzahl), in dem das Referenzmuster einen Abfall zeigt, oder ein weiterer dunkler Abschnitt, in dem das Referenzmuster infolge eines vorliegenden Fehlers regellos erscheint.
Während dunkle Abschnitte (0 als Binärzahl) mit einer Regelmäßigkeit, die vom Referenzmuster des Referenzmusterträgers 1 herrührt, gemäß Fig. 12 in geringem Maß auch durch eine solche binäre Digitalisierung durch die Referenzmuster- Löscheinrichtung 19 gemäß der vorstehenden Beschreibung verbleiben, ist die Größe der verbleibenden dunklen Abschnitte (aufeinanderfolgende Anzahl von Bildelementen, für die ein Helligkeitswert als 0 unterschieden wird) kleiner als die Größe dunkler Abschnitte, die von einem Defekt herrühren. Somit bestimmt die Hell/Dunkel-Bestimmungseinrichtung 20 abschließend nach zeitweiliger binärer Digitalisierung durch die Referenzmuster-Löscheinrichtung 19 jedes Bildelement als hell oder dunkel durch eine Filterungsverarbeitung gemäß der folgenden Beschreibung anhand einer Beziehung zu mehreren umliegenden Bildelementen. Unterschiedliche Techniken für eine solche Filterung sind in Fig. 13 und 14 veranschaulicht.
Gemäß Fig. 13 wird angenommen, daß ein bestimmtes Bildelement 22 zeitweilig als "0" als Ergebnis der binären Digitalisierung durch die Referenzmuster-Löscheinrichtung 19 unterschieden wird. Bei der abschließenden Bestimmung, ob das Bildelement 22 "1" oder "0" ist, werden eine Anzahl jener Bildelemente in einer Gruppe von Bildelementen je Flächeneinheit mit dem Bildelement 22 und Bildelementen 23 um das Bildelement 22 herum, die als "1" unterschieden werden, und eine weitere Anzahl jener Bildelemente der Gruppe von Bildelementen, die als "0" unterschieden werden, einzeln gezählt. Anschließend wird einer der Binärwerte mit größerer Zählzahl als Binärwert des Bildelements 22 bestimmt. Bei den Bildelementen in Fig. 13 überschreitet die Anzahl von Bildelementen mit "1" die Hälfte, so daß folglich für das Bildelement 22 gemäß Fig. 14 "0" zu "1" geändert wird. Anders ausgedrückt wird ein mittlerer Helligkeitswert für eine Gruppe von Bildelementen für eine Flächeneinheit berechnet, und ist dieser höher als ein vorbestimmter Helligkeitswert, so wird das Bildelement in der Mitte der Flächeneinheit als "1" (hell) bestimmt. Als Ergebnis einer solchen Verarbeitung werden die nach Verarbeitung durch die Referenzmuster-Löscheinrichtung 19 verbleibenden dunklen Abschnitte des Referenzmusters 1a entfernt, und es werden nur dunkle Abschnitte extrahiert, die von einem Defekt herrühren.
Die Defektunterscheidungseinrichtung 21 zählt eine Anzahl von Bildelementen an dem Abschnitt von Bildelementen nach Hell/Dunkel-Bestimmung durch die Hell/Dunkel-Bestimmungseinrichtung 20, in dem "0" nacheinander in waagerechter und senkrechter Richtung und ferner in Schrägrichtung erscheint; ist der Zählwert höher als ein vorbestimmter Wert, unterscheidet die Defektunterscheidungseinrichtung 21 das Vorliegen eines Fehlers und gibt ein Ausschlußsignal zum Ausschließen des durchsichtigen Objekts 4 als zu untersuchendes Objekt aus. Ferner werden Form oder Art des Fehlers anhand der Anzahl der so gezählten Bildelemente nach einer bekannten Mustererkennungstechnik unterschieden.
Fig. 15 bis 17 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten für die Untersuchung und unterschiedliche Untersuchungsausrüstungen, auf die ein Untersuchungsverfahren der Erfindung angewendet ist. Zunächst weist gemäß Fig. 15 die gezeigte Untersuchungsausrüstung auf: drei Sätze aus Lichtquellen und CCD- Kameras mit einer ersten Lichtquelle 2a und einer ersten CCD- Kamera 5a, einer zweiten Lichtquelle 2b und einer zweiten CCD-Kamera 5b und einer dritten Lichtquelle 2c und einer dritten CCD-Kamera 5c. Die drei Sätze sind in einem Abstand voneinander in Transportrichtung eines Förderers 3 angeordnet, d. h., in die mit einem Pfeil bezeichnete Richtung, und erste und zweite Drehvorrichtungen 24 sind zwischen dem ersten und zweiten bzw. dem zweiten und dritten Satz eingebaut. Ein Drittel eines Körperabschnitts eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts 4 wird von der ersten CCD-Kamera 5a fotografiert, wonach das durchsichtige Objekt 4 zur ersten Drehvorrichtung 24 transportiert wird, an der es WIL 60º gedreht wird. Danach wird es wiederum zu einer Untersuchungsposition mit dem zweiten Satz transportiert, an der ein nächstes Drittel des durchsichtigen Objekts 4 von der zweiten CCD-Kamera 5b fotografiert wird. Dann wird das durchsichtige Objekt 4 zur zweiten Drehvorrichtung 24 transportiert und um weitere 60º gedreht, wonach es zu einer Untersuchungsposition mit dem dritten Satz transportiert und ein restliches Drittel des durchsichtigen Objekts 4 von der dritten CCD-Kamera 5c fotografiert wird. Zu beachten ist, daß die Bezugszahl 25 eine Geschwindigkeitsdetektionsvorrichtung zum Detektieren einer Geschwindigkeit des Förderers 3 und 26 eine Ausschlußvorrichtung zum Ausschließen eines durchsichtigen Objekts 4 vom Förderer 3 bezeichnet, das durch die Defektunterscheidungseinrichtung 21 als fehlerbehaftet unterschieden wurde.
Bei der Untersuchungsausrüstung von Fig. 16 sind ein erster Satz aus einer Lichtquelle 2a und einer CCD-Kamera 5a und ein zweiter Satz aus einer Lichtquelle 2b und einer CCD- Kamera 5b so angeordnet, daß ihre optischen Achsen einen Winkel von 60º bilden und sich an einer Schnittposition auf einem Förderer 3 kreuzen, während ein dritter Satz aus einer Lichtquelle 2c und einer CCD-Kamera 5c in einem Abstand vom ersten und zweiten Satz angeordnet ist, so daß ein unterschiedliches Drittel eines Körperabschnitts eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts 4 zunächst an der Untersuchungsposition durch die jeweilige CCD-Kamera 5a und 5b des ersten und zweiten Satzes fotografiert und danach das durchsichtige Objekt 4 zu einer Drehvorrichtung 24 transportiert und durch diese um 90º gedreht wird, wonach das restliche Drittel des durchsichtigen Objekts durch die CCD-Kamera 5c des dritten Satzes fotografiert wird
Bei der Untersuchungsausrüstung in Fig. 17 sind drei Sätze aus Lichtquellen und CCD-Kameras so angeordnet, daß sie einen Winkel von 60º zueinander bilden, so daß ein unterschiedliches Drittel eines Körperabschnitts eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts 4 an der gleichen Untersuchungsposition durch jede von ihnen fotografiert werden kann.
Nachdem die Erfindung nunmehr vollständig beschrieben wurde, wird dem Fachmann deutlich sein, daß viele Änderungen und Abwandlungen an ihr ohne Abweichung vorn hierin dargelegten Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise ist zwar das Referenzmuster 1a des Referenzmusterträgers in der vorstehend anhand von Fig. 2 beschriebenen Untersuchungsvorrichtung ein schräges Moiré, es kann jedoch auch ein Muster ähnlich wie ein Schachbrettmuster gemäß Fig. 18 oder jedes andere Muster sein, in dem hell und dunkel nacheinander und regelmäßig mit vorbestimmter Teilung erscheinen. Während ferner zwei Schwellwerte mit einem oberen und einen unteren Schwellwert verwendet werden, kann eine Hell/Dunkel-Unterscheidung auch im Hinblick auf einen einzelnen Schwellwert vorgenommen werden. Während außerdem die zweidimensionale CCD-Kamera 5 zum Einsatz kommt und ein Kontrollvorgang in einem Zustand erfolgt, in dem der Referenzmusterträger 1 mit dem Referenzmuster und ein durchsichtiges oder durchscheinendes Objekt 4 jeweils feststehend sind, kann ein Untersuchungsvorgang auch durchgeführt werden, während ein durchsichtiges oder durchscheinendes Objekt 4 gedreht wird. Ferner kann ein Untersuchungsvorgang auf einen Fehler durch Verarbeitung ähnlich wie in der vorstehenden Beschreibung, aber auf andere Weise erfolgen, wobei mittels einer eindimensionalen CCD-Kamera 28 mit einem eindimensionalen Bildsensor (Zeilensensor) 27 gemäß Fig. 19 ein rohrförmiger Referenzmusterträger 30 mit einem Referenzmuster darauf um eine Lichtquelle 30 gedreht wird, während gleichzeitig ein durchsichtiges oder durchscheinendes Objekt 4 gedreht wird.
Es wird davon ausgegangen, daß die beigefügten Ansprüche zunächst zur Recherche nach Artikel 92 Europaisches Patentübereinkommen (EPÜ) sowie, falls nicht vor Veröffentlichung nach Artikel 93 EPÜ geändert, zur Festlegung des angestrebten Schutzes nach Artikel 67 EPÜ vorgesehen sind. Insbesondere beabsichtigt der Anmelder nicht, daß die Ansprüche den Inhalt der Anmeldung nach Artikel 123(2) EPÜ einschränken sollen, die sich auf jede Erfindung erstrecken soll, die durch einen Anspruch festgelegt sein kann, der durch die technische Beschreibung -dieser Anmeldung gemäß Artikel 84 EPÜ gestützt ist.

Claims

1. Verfahren zur Untersuchung eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts auf einen Fehler mit den folgenden Schritten:

Projizieren von Licht mit einem Referenzmuster (Fig. 3; Fig. 18), z. B. einem Moiré, in dem helle und dunkle Abschnitte (7, 8) nacheinander und regelmäßig mit einer vorbestimmten Teilung (P) erscheinen; Plazieren eines Objekts (4) an einer Untersuchungsposition in einem Weg des projizierten Lichtmusters;

Empfangen von durch das Objekt (4) durchgelassenem Licht durch einen Bildsensor (11);

Vergleichen der Helligkeit von Licht, das von mehreren Flächen des Objekts empfangen wird, die um eine vorbestimmten Teilung (P) beabstandet sind, mit einem Schwellwert;

Unterscheiden eines Fehlers (9) des Objekts (4) anhand einer Beziehung zwischen der Helligkeit oder Dunkelheit von Licht, das von den mehreren Flächen empfangen wird; und

Entfernen des Objekts (4) von der Untersuchungsposition; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:

Empfangen des projizierten Lichtmusters entweder direkt oder über einen fehlerfreien normalen durchsichtigen Artikel durch einen Bildsensor (11) in Form eines Festköper-Bildaufnahmeelements;

Detektieren der Teilung (P) des Referenzmusters des Lichts anhand von Anzahlen von Bildelementen, die hellen und dunklen Abschnitten (7, 8) des Lichtmusters entsprechen, das direkt oder über den normalen Artikel durch den Bildsensor (11) empfangen wird;

Empfangen des durch das Objekt (4) während der Untersuchung durchgelassenen Lichts durch das Festkörper-Bildaufnahmeelement (11);

Speichern von Daten von Bildelementen von dem Bildsensor (11) in einem Speicher (15) während der Untersuchung; Einstellen eines Schwellwerts (UTH, LTH), der anhand eines Mittelwerts zwischen zwei Bildelementdaten von dem Speicher (15) berechnet wird, die einen Abstand zueinander haben, der einer vorbestimmten Anzahl von Bildelementen im Hinblick auf die detektierte Teilung (P) entspricht;

Vergleichen jedes der Bildelementdaten von dem Speicher (15) mit dem Schwellwert (UTH, LTH), um jedes Bildelement mit einer Lichtstärke zu detektieren, die eine vorbestimmte Beziehung zu dem Schwellwert hat; und Unterscheiden eines Fehlers in übereinstimmung mit einem Muster von Bildelementen, für die detektiert wird, daß sie die vorbestimmte Beziehung haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert (UTH, LTH) anhand eines Mittelwerts zwischen Daten zweier Bildelemente detektiert wird, die einen Abstand zueinander haben, der gleich der Hälfte (P/2) der detektierten Teilung (P) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einstelischritt ein durch Addieren eines Korrekturwerts (α) zu dem Mittelwert erhaltener Wert als ein oberer Schwellwert (UTH) eingestellt wird, während ein weiterer durch Substrahieren des Korrekturwerts (α) von dem Mittelwert erhaltener Wert als unterer Schwellwert eingestellt wird, und in dem Vergleichsschritt jedes der Bildelementdaten nacheinander mit dem oberen und unteren Schwellwert (UTH, LTH) verglichen und nur dann bestimmt wird, daß es die vorbestimmte Beziehung hat, wenn es zwischen den oberen und unteren Schwellwert (UTH, LTH) fällt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vergleichsschritt nach Detektion jedes Bildelements, das die vorbestimmte Beziehung hat, eine Anzahl von Bildelementen in einer Flächeneinheit um das Bildelement herum und mit der gleichen Beziehung gezählt und die Beziehung für jedes Bildelement nur dann bestätigt wird, wenn die gezählte Anzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet.

5. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entfernungsschritt ein neues Objekt (4) an der Untersuchungsposition plaziert wird und die Schritte von dem zweiten Projizierschritt bis zu dem Entfernungsschritt wiederholt werden, um eine Kontrolle des neuen Objekts (4) auf einen Fehler durchzuführen.

6. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lichtprojizierschritt während der Untersuchung Licht mit dem Referenzmuster (Fig. 3; Fig. 18) diametral auf das Objekt (4) an der Untersuchungsposition über einen Winkel von etwa 60º (θ) um eine Achse des Objekts (4) so projiziert wird, daßdas durch das Objekt (4) durchgelassene Licht durch den Bildsensor (11) empfangen werden kann, und ferner nach dem zweiten Lichtprojizierschritt oder nach einem Schritt danach mit dem Schritt des zweifachen Drehens des Objekts (4) um seine Achse um 60º, wobei die Schritte vom Speicherschritt bis zum Unterscheidungsschritt nach jeder Drehung des Objekts (4) um 60º wiederholt werden, um eine Untersuchung des gesamten Objekts (4) auf einen Fehler durchzuführen.

Vorrichtung zur Kontrolle eines durchsichtigen oder durchscheinenden Objekts auf einen Fehler mit:

einer optischen Einrichtung zum Projizieren eines Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18), z. B. eines Moirés, in dem helle und dunkle Flächen nacheinander und regelmäßig mit einer vorbestimmten Teilung (P) erscheinen;

einem Bildsensor (11) in Form eines Festkörper-Bildaufnahmeelements zum Empfangen von Licht des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18);

einer Speichereinrichtung (15) zum Empfangen und Speichern von Bildelementdaten von dem Bildsensor (11);

einer Detektionseinrichtung (16) für Referenzmusterteilung zum Detektieren der Teilung (P) des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) anhand von Anzahlen heller und dunkler Bildelementdaten von der Speichereinrichtung (15), die anhand eines Bilds des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) erhalten wurden, das direkt oder über einen normalen durchsichtigen Artikel durch den Bildsensor (11) empfangen wird;

einer Mittelwert-Berechnungseinrichtung (17) zum Berechnen eines Mittelwerts zwischen jenen beiden Bildelementdaten des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) von der Speichereinrichtung (15), die anhand eines Bilds des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) erhalten wurden, das durch ein Objekt (4) durch den Bildsensor (11) empfangen wird, die um eine vorbestimmte Anzahl von Bildelementen im Hinblick auf die Teilung (P) beabstandet sind, die durch die Detektionseinrichtung (16) für Referenzmusterteilung detektiert wird;

einer Schwellwert-Einstelleinrichtung (18) zum Einstellen eines Schwellwerts (UTH, LTH), der anhand des Mittelwerts berechnet wird;

einer Referenzmuster-Löscheinrichtung (19) zum aufeinanderfolgenden Vergleichen der Bildelementdaten von der Speichereinrichtung (15) mit dem Schwellwert (UTH, LTH), um nur jene Bildelemente mit einer vorbestimmten Beziehung mit dem Schwellwert zu detektieren; und einer Fehlerunterscheidungseinrichtung (21) zum Unterscheiden eines Fehlers (9) von einem Muster von Bildelementen, für die durch die Referenzrnuster-Löscheinrichtung detektiert wird, daß sie die vorbestimmte Beziehung haben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Mittelwert-Berechnungseinrichtung (17) angeordnet ist, um einen Mittelwert zwischen jenen beiden Bildelementdaten des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) von der Speichereinrichtung (15) zu detektieren, die anhand eines Bilds des Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) erhalten werden, das durch ein Objekt (4) durch den Bildsensor (11) empfangen wird, die einen Abstand zueinander haben, der gleich der Hälfte (P/2) der detektierten Teilung (P) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Schwellwert-Einstelleinrichtung (18) einen oberen und unteren Schwellwert (UTH, LTH) durch Addieren und Substrahieren eines Korrekturwerts (α) zu bzw. von dem Mittelwert einstellt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Referenzmuster-Löscheinrichtung ferner aufweist: eine Einrichtung (20) zum Zählen der Anzahl von Bildelementen (22, 23) in einer Flächeneinheit, die jedes detektierte Bildelement umgibt, das ebenfalls die vorbestimmte Beziehung zu dem Schwellwert hat, und eine Einrichtung zum Bestätigen der detektierten Beziehung nur dann, wenn die Anzahl gezählter Bildelemente einen vorgegebenen Wert überschreitet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die optische Einrichtung einen Referenzmusterträger (1) mit dem Referenzmuster darauf auf einer Lichtquelle (2) zum Beleuchten des Musterträgers aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit:

einer Einrichtung (3) zum aufeinanderfolgenden Positionieren eines Objekts (4) an einer ersten, zweiten und dritten Untersuchungsposition;

einem für die jeweilige erste, zweite und dritte Untersuchungsposition vorgesehenen optischen System (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) zum Projizieren von Licht eines Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) diametral auf ein Objekt (4) an der Untersuchungsposition über einen Winkel von etwa 60º um eine Achse des Objekts (4) und Fotografieren von durch das Objekt (4) durchgelassenem Licht, um Daten von Bildelementen eines Bilds des empfangenen Lichts zu erhalten;

einer zwischen der ersten und zweiten Untersuchungsposition sowie zwischen der zweiten und dritten Untersuchungsposition eingefügten Drehvorrichtung (24) zum Drehen eines Objekts um 60º in eine Richtung um seine Achse; und

einer mit jedem oder allen der optischen Systeme (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) verbundenen Bildverarbeitungsvor richtung (6) zum Detektieren eines Fehlers (9) eines Objekts (4) anhand der Daten von Bildelementen von dem (den) optischen System(en) (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit: einer Einrichtung (3) zum aufeinanderfolgenden Positionieren eines Objekts (4) an einem Paar Untersuchungspositionen;

einem für eine der Untersuchungspositionen vorgesehenen ersten und zweiten optischen System (5a, 2a, 5b, 2b) zum Projizieren von Licht eines Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) diametral auf ein Objekt (4) an der Untersuchungsposition über unterschiedliche aneinandergrenzende Winkelbereiche (θ) von etwa 60º um eine Achse des Objekts (4) und Fotografieren von durch das Objekt (4) durchgelassenem Licht, um Daten von Bildelementen von Bildern des empfangenen Lichts zu erhalten;

einem für die andere der Untersuchungspositionen vorgesehenen dritten optischen System (5c, 2c) zum Projizieren von Licht des gleichen Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) diametral auf ein Objekt (4) an der untersuchungsposition über einen Winkelbereich (e) von etwa 60º um eine Achse des Objekts (4) und Fotografieren von durch das Objekt (4) durchgelassenem Licht, um Daten von Bildelementen eines Bilds des empfangenen Lichts zu erhalten; einer zwischen den Untersuchungspositionen eingefügten Drehvorrichtung (24) zum Drehen eines Objekts (4) um 60º in eine Richtung um seine Achse, so daß das erste, zweite und-dritte optische System (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) unterschiedliche aneinandergrenzende Winkelbereiche eines Objekts (4) fotografieren können; und

einer mit jedem oder allen des ersten bis dritten optischen Systems (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) verbundenen Bildverarbeitungsvorrichtung (6) zum Detektieren eines Fehlers (9) eines Objekts (4) anhand der Daten von Bildelementen von dem (den) optischen System(en) (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit: einer Einrichtung (3) zum aufeinanderfolgenden Positionieren eines Objekts (4) an einer Untersuchungsposition; einem für die Untersuchungsposition vorgesehenen ersten, zweiten und dritten optischen System (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) zum Projizieren von Licht eines Referenzmusters (Fig. 3; Fig. 18) diametral auf ein Objekt (4) an der Untersuchungsposition über unterschiedliche aneinandergrenzende Winkelbereiche (θ) von etwa 60º um eine Achse des Objekts (4) und Fotografieren von durch das Objekt (4) durchgelassenem Licht, um Daten von Bildelementen von Bildern des empfangenen Lichts zu erhalten; und einer mit jedem oder allen des ersten bis dritten optischen Systems (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c) verbundenen Bildverarbeitungsvorrichtung (6) zum Detektieren eines Fehlers (9) eines Objekts (4) anhand der Daten von Bildelementen von dem (den) optischen System(en) (5a, 2a, 5b, 2b, 5c, 2c).