Home | english  | Impressum | Sitemap | KIT

Deflektometrie

Bei der Sichtprüfung spiegelnd reflektierender Oberflächen sieht ein Beobachter im Gegensatz zu diffuser Reflexion nicht die Oberfläche selbst, sondern das Spiegelbild der Umgebung. Dies bereitet üblichen Verfahren zur Bestimmung der 3-D-Objektgestalt – etwa Triangulation oder Shape from Shading – erhebliche Probleme, da diese auf zumindest teilweise diffuse Reflexion angewiesen sind. Die deflektometrische Messmethode nutzt hingegen die spiegelnde Reflexion: Beobachtet werden Spiegelbilder bekannter Muster in der Oberfläche und deren Deformationen. Diese Vorgehensweise entspricht prinzipiell der Inspektion durch den menschlichen Beobachter, der die zu prüfende Oberfläche »ins rechte Licht« hält und nach Störungen in Spiegelbild Ausschau hält .

 

deflektometrischer Sensorkopf

 

Ziele

Diese Vorgehensweise, die der Mensch intuitiv beherrscht, birgt jedoch bei der technischen Umsetzung einige Herausforderungen:

  • Das Prinzip der Deflektometrie soll in das langwellige, thermische Infrarotspektrum übertragen werden, um sich die abweichenden optischen Eigenschaften vieler Oberflächen in diesem Spektrum zu Nutze zu machen. Hauptaufgabe für dieses Projekt ist die Konzeption eines Mustergenerators für dieses Spektrum.
  • Bei Oberflächen, die industriell eingesetzt und genutzt werden oder einfach nur ästhetisch "schön" aussehen sollen wie z.B. Karosserieteile, spielt die spiegelnde (gerichtete) Reflexion oft die entscheidende Rolle. Die visuelle Prüfung spiegelnder Oberflächen stellt jedoch die Prüfpraxis bisher vor große Herausforderungen. Im Vorhaben soll nun ein deflektometrischer Ansatz untersucht werden, und zu einem signifikant verbesserten Prüfverfahren weiterentwickelt werden. In diesem Zusammenhang soll die Verwendung von Wavelet-basierten Verfahren für geometrische Daten aus deflektometrischen Messungen erforscht werden.
  • Bei Verwendung handelsüblicher LC-Displays als Mustergeneratoren lassen sich nur kleine Flächen in einer Messung inspizieren. Daher sind mehrere Messungen erforderlich, um die Oberfläche vollständig zu erfassen. Die zugehörigen Parameter der deflektometrischen Messeinrichtung sollen anhand eines automatisierten Verfahrens bestimmt werden.
  • Die quantitative Rekonstruktion spiegelnder Oberflächen stellt ein schlecht gestelltes inverses Problem dar, für dessen Lösung Zusatzinformation erforderlich ist. Solche Zusatzinformation wird beispielsweise mittels Lokalisierung eines Bezugspunkts, mittels mehrerer Messungen aus unterschiedlichen Kameraperspektiven oder durch Sensorfusion mit Shape from Shading-Daten erhalten.
  • Die echte 3-D-Rekonstruktion der Oberfläche ist rechenintensiv und in Echtzeit oft nicht möglich. Eine Rekonstruktion ist jedoch in der Praxis häufig auch gar nicht erforderlich, wenn es nur darauf ankommt, die Fehlerfreiheit des Prüfobjekts festzustellen. Hier bieten sich Inspektionsstrategien mit sog. »inverser« Anregung an, bei denen ein fehlerfreies Objekt unauffällige Sensordaten erzeugt, die sehr schnell auswertbar sind.

 

Defektdetektion

Defektdetektion - Haglschaden

Logo

Forschungsprojekte
Titel Ansprechpartner


Veröffentlichungen
TitelAutorenQuelle
Pak, A.Proc. SPIE 9203, Interferometry XVII: Techniques and Analysis, 92030E, 2014.
Hahn, A.; Ziebarth, M.; Heizmann, M.; Rieder, A.Kuijper, A. B. (Hrsg.), Scale Space and Variational Methods in Computer Vision (SSVM), Lecture Notes in Computer Science, Bd. 7893, S. 501-512, Springer, 2013.
Tan-Toan Le, .; Ziebarth, M.; Greiner, T.; Heizmann, M.Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. , ICASSP 2013, 2013.
Höfer, S.; Werling, S.; Beyerer, J.Proceedings SENSOR 2013 , 2013.
Pak, A.Proceedings of SPIE Volume 8791, Videometrics, Range Imaging, and Applications XII; and Automated Visual Inspection, 2013.
Höfer, S.; Roschani, M.; Werling, S.Proceedings of SPIE Volume 8791, Videometrics, Range Imaging, and Applications XII; and Automated Visual Inspection, 2013.
Höfer, S.Technischer Bericht IES-2011-13. In: Beyerer, J.; Pak, A. (Hrsg.), Proceedings of the 2011 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, Karlsruher Schriften zur Anthropomatik, S. 185-193, KIT Scientific Publishing, 2012.
Höfer, S.Technischer Bericht IES-2012-07. In: Beyerer, J.; Pak, A. (Hrsg.), Proceedings of the 2012 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, Karlsruher Schriften zur Anthropomatik, Bd. 13, S. 75-84, KIT Scientific Publishing, 2012.
Pak, A.Technischer Bericht IES-2012-01. In: Beyerer, J.; Pak, A. (Hrsg.), Proceedings of the 2012 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, Karlsruher Schriften zur Anthropomatik, Bd. 13, KIT Scientific Publishing, 2012.
Ziebarth, M.Technischer Bericht IES-2012-11. In: Beyerer, J.; Pak, A. (Hrsg.), Proceedings of the 2012 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, Karlsruher Schriften zur Anthropomatik, Bd. 13, S. 127-143, KIT Scientific Publishing, 2012.
Ziebarth, M.; Le, T.-T.; Greiner, T.; Heizmann, M.Puente León, F. H. (Hrsg.), Forum Bildverarbeitung 2012, S. 167-180, KIT Scientific Publishing, 2012.
Höfer, S.; Werling, S.; Beyerer, J.Schmitt, P. D.-I. R. (Hrsg.), Tagungsband des XXVI. Messtechnisches Symposiums, Shaker, 2012.
Roschani, M.; Beyerer, J.Schmitt, P. D.-I. R. (Hrsg.), Tagungsband des XXVI. Messtechnisches Symposiums, Shaker, 2012.
Pak, A.Proceedings of SPIE Volume 8493, Interferometry XVI: Techniques and Analysis,, S. 84930T-84930T-8, 2012.
Höfer, S.; Roschani, M.; Werling, S.; Beyerer, J.Puente León, F.; Beyerer, J. (Hrsg.), Tagungsband des XXV. Messtechnisches Symposiums, S. 127-138, Shaker, 2011.
Balzer, J.; Höfer, S.; Beyerer, J.Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), S. 2537-2544, 2011.
Werling, S. B.Dissertation, Schriftenreihe Automatische Sichtprüfung und Bildverarbeitung, Bd. 3, KIT Scientific Publishing, 2011.
Balzer, J.; Werling, S.; Beyerer, J.tm - Technisches Messen 78 Nr. 1, S. 43-50, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2011.
Balzer, J.; Werling, S.Measurement 43 Nr. 10, S. 1305-1317, Elsevier, 2010.
Höfer, S.; Werling, S.; Beyerer, J.Puente León, F.; Heizmann, M. (Hrsg.), Forum Bildverarbeitung, S. 25-34, KIT Scientific Publishing, 2010.
Werling, S.; Beyerer, J.Puente León, F.; Heizmann, M. (Hrsg.), Forum Bildverarbeitung, S. 349-364, KIT Scientific Publishing, 2010.
Höfer, S.Technischer Bericht IES-2010-14. In: Beyerer, J.; Huber, M. (Hrsg.), Proceedings of the 2010 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, Karlsruher Schriften zur Anthropomatik, Bd. 7, S. 201-212, KIT Scientific Publishing, 2010.
Werling, S.; Heizmann, M.IndustrialVision Nr. 4, S. 42-43, Vereinigte Fachverlage, 2010.
Balzer, J.; Höfer, S.; Werling, S.; Beyerer, J.Goesele, M.; Roth, S.; Kuijper, A.; Schiele, B.; Schindler, K. (Hrsg.), Pattern Recognition - DAGM Symposium, Lecture Notes in Computer Science, Bd. 6376, S. 41-50, Springer, 2010.
Mai, M.Technischer Bericht IES-2009-09. In: Beyerer, J.; Huber, M. (Hrsg.), Proceedings of the 2009 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, S. 127-142, KIT Scientific Publishing, 2009.
Werling, S.Technischer Bericht IES-2009-10. In: Beyerer, J.; Huber, M. (Hrsg.), Proceedings of the 2009 Joint Workshop of Fraunhofer IOSB and Institute for Anthropomatics, Vision and Fusion Laboratory, S. 143-158, KIT Scientific Publishing, 2009.
Werling, S.; Mai, M.; Heizmann, M.; Beyerer, J.Metrology and Measurement Systems 16 Nr. 3, S. 415-431, Polish Academy of Sciences, 2009.
Lellmann, J.; Balzer, J.; Rieder, A.; Beyerer, J.International Journal of Computer Vision 80 Nr. 2, S. 226-241, 2008.
Balzer, J.Dissertation, Schriftenreihe Automatische Sichtprüfung und Bildauswertung, Bd. 1, Universitätsverlag Karlsruhe, 2008.
Balzer, J.; Dibbelt, J.; Beyerer, J.Puente León, F.; Heizmann, M. (Hrsg.), Bildverarbeitung in der Mess- und Automatisierungstechnik, VDI-Berichte Nr. 1981, S. 125-136, VDI-Verlag, Düsseldorf, 2007.
Werling, S.; Beyerer, J.Puente León, F.; Heizmann, M. (Hrsg.), Bildverarbeitung in der Mess- und Automatisierungstechnik, VDI-Berichte Nr. 1981, S. 237-246, VDI-Verlag, Düsseldorf, 2007.
Balzer, J.; Werling, S.; Beyerer, J.tm-Technisches Messen 74 Nr. 11, Oldenbourg Verlag, München, S. 545-552, 2007.
Werling, S.; Balzer, J.; Beyerer, J.37. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI): INFORMATIK 2007 - Informatik trifft Logistik, Bd. 1, S. 44-48, 2007.
Werling, S.; Balzer, J.; Beyerer, J.Grün, A.; Kahmen, H. (Hrsg.), Optical 3-D Measurement Techniques, Zürich, Bd. 2, S. 386-392, 2007.
Werling, S.; Beyerer, J.tm Technisches Messen 74 Nr. 4, Oldenbourg Verlag, München, S. 217-223, 2007.
Lellmann, J.; Balzer, J.; Rieder, A.; Beyerer, J.Technischer Bericht, IWRMM-Preprint Nr. 07/02, 2007.
Balzer, J.41. Regelungstechnisches Kolloquium, Boppard, 2007.
Werling, S.; Beyerer, J.Tagungsband des XX. Symposiums des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik, Shaker-Verlag, 2006.
Balzer, J.; Werling, S.; Beyerer, J.Huang, P. (Hrsg): Two- and Three-Dimensional Methods for Inspection and Metrology IV, Optics East, Proceedings of SPIE Vol. 6382, 2006.