Mark Williamson, Managing Director, Stemmer Imaging Ltd., Tongham, Großbritannien
1. Shape from Shading – das Trevista-Verfahren 2. Trevista-Systeme 3. Computational Imaging
Im Gegensatz zur herkömmlichen Bilderfassung, die oft eine umfangreiche Bildverarbeitung nach der Aufnahme erfordert, gibt Computational Imaging (CI) mit seiner gezielten Extraktion von Merkmalen direkt genau das Bild aus, das benötigt wird. Somit ermöglichen CI-Techniken robustere Bildverarbeitungslösungen. Dafür wird aus einer Reihe von Bildern, die unter verschiedenen Licht- und optischen Bedingungen aufgenommen wurden, ein Ausgabebild mit den für eine bestimmte Bildverarbeitungsaufgabe wichtigen Bildeigenschaften erzeugt. Dieses Vorgehen kann erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen One-Shot-Verfahren bieten.
CCS Inc., ein japanischer Experte für LED-Beleuchtungen für die industrielle Bildverarbeitung, bietet zum Beispiel ein Computational Illumination Kit an, das für alle Bildverarbeitungs- und die meisten Smart-Kameras geeignet ist. Dazu gehört eine breite Auswahl an Ring- und Balkenbeleuchtungen mit vier Quadranten, Full-Colour-, multispektrale und segmentierte Full-Colour-Beleuchtungen sowie die vierkanalige, programmierbare LED-Beleuchtungssteuerung Light Sequence Switch (LSS) mit Software und Kabel. Mit einem externen Systemtrigger startet das LSS-System eine vorprogrammierte Beleuchtungssequenz auf den vier Kanälen und erzeugt einen korrelierten Kameratrigger, der eine externe Bildaufnahme automatisch auf die programmierte Beleuchtungssequenz einstellt. Dabei können Trigger- und Belichtungszeit für eine Sequenz ebenso eingestellt werden wie die Pulslänge für jeden einzelnen Kanal. Das System ist kompatibel mit gängiger Machine-Vision-Software wie zum Beispiel Sherlock des kanadischen Unternehmens Teledyne Dalsa, in der Photometric Stereo bereits implementiert ist.
Shape from Shading – das Trevista-Verfahren
Photometric Stereo oder Shape from Shading ist ein besonders wichtiges Einsatzgebiet von Computational Imaging, da die Inspektion von glänzenden und gekrümmten Materialoberflächen mit schwankender Helligkeit Bildverarbeitungssysteme vor große Herausforderungen stellt. Das Trevista-Verfahren beruht auf der patentierten Shape-from-Shading-Technologie und wurde speziell entwickelt, um besonders kleine Fehler auf schwierig zu prüfenden Oberflächen zuverlässig zu erkennen. Dabei handelt sich um eine vollautomatisierte 100-prozentige Prüfung, bei der Textur und Topographie des Prüfteils getrennt voneinander betrachtet werden. Die kuppelförmige Konstruktion sorgt dabei für eine optimale diffuse strukturierte Ausleuchtung aus vier verschiedenen Richtungen, wodurch ein möglicher Fremdlichteinfluss weitgehend unterdrückt werden kann. Das Trevista-Verfahren vereint dafür die Geschwindigkeit der 2D-Bildverarbeitung mit der Genauigkeit der 3D-Erfassung.
