IOSB: Inspektion spiegelnder Flächen
Räumliche Defekte ermitteln
Bei Oberflächen, die in der produzierenden Industrie funktionell eingesetzt werden oder die, wie etwa Karosserieteile, ästhetischen Anforderungen genügen müssen, spielt die spiegelnde Reflexion oft die entscheidende Rolle. Fraunhofer-Forscher können per Deflektometrie diese Oberflächen bewerten.
Der Mensch erkennt auf spiegelnden Oberflächen bereits kleinste Topographieveränderungen als Defekte, sodass deren Bewertung große Bedeutung besitzt und entsprechend aufwendig ist. Die Inspektion spiegelnder Oberflächen ist in der Praxis jedoch besonders anspruchsvoll: Einerseits sind die meisten gängigen Inspektionsverfahren – etwa die Streifenprojektion – auf diffuse Reflexion angewiesen. Andererseits können die Ergebnisse solcher Verfahren nicht ohne weiteres zur Bewertung spiegelnder Oberflächen verwendet werden, da der Kunde die Qualität anhand von Spiegelungen der Umgebung in der Oberfläche begutachtet.
Deflektometrische Verfahren schließen diese Lücke in der Mess- und Prüftechnik. Zusätzlich können deflektometrische Messdaten weiter verwendet werden, um unerwünschte topographische Strukturen wie zum Beispiel noch erkennbare Faser- oder Schleifstrukturen zu erkennen.
Mit Deflektometrie werden allgemein alle Verfahren zur Gewinnung von Gestaltinformationen über spiegelnde Oberflächen durch automatische Auswertung von Spiegelbildern bekannter Szenen bezeichnet. Aus den Verformungen der Spiegelbilder können dann Rückschlüsse über die Gestalt der Oberfläche gezogen werden.
Am Fraunhofer IOSB wurden Verfahren und Algorithmen erarbeitet, um die Deflektometrie zur industriellen Bewertung von (teil-)spiegelnden Oberflächen einzusetzen.
Unter bestimmten Voraussetzungen gelingt eine vollständige Rekonstruktion der spiegelnden Oberfläche. Dabei zeigt sich, dass eine Höhenauflösung im μm-Bereich problemlos erreichbar ist.
Daraus eröffnen sich mehrere Anwendungsmöglichkeiten: die Vermessung lokaler topographischer Defekte, die 3-D-Modellgenerierung großer und komplex geformter Objekte und die Analyse topographischer Strukturen mittels Verfahren der Texturanalyse.
Besonders relevant für den Karosserie-Leichtbau ist die Fähigkeit der Deflektometrie, feine topographische Strukturen zu erfassen. Im Gegensatz zu klassischen Blechen können bei ungünstiger Prozessführung Fasern oder andere Strukturen auf der fertigen Oberfläche noch erkennbar sein. Die Deflektometrie eröffnet zu deren Detektion und Bewertung mittels üblicher Verfahren der Texturanalyse einen neuen Zugang.
Mehr Informationen zum IOSB:
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Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB |
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Fraunhoferstraße 1 |
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76131 Karlsruhe |
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Tel.: +49 721 6091-0 |
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Fax: +49 721 6091-413 |
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www.iosb.fraunhofer.de |
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