| mathematischer Algorithmus beim --> Antasten zur Bestimmung des --> Kantenortes. Gemäß dem --> Kantenortskriterium werden für verscheidene Anwendungszwecke und verschieden geformte Kanten unterschiedliche Antastalgorithmen verwendet. Die Antastalgorithmen sind unterschiedlich empfindlich und zeiltich aufwändig. Verschiedene typische Algorithmen werden genutzt: Binärverfahren Einfachstes Verfahren. Mit dem Parameter --> Schwellwert wird vorgegeben, welche Pixel als dunkel (unterhalb des Schwellwertes) und welche als Hell (oberhalb des Schwellwertes) definiert werden. Mit dem Schwellwert kann sich an die Helligkeit im Bild angepaßt werden. Eine robustere Version gegen Helligkeitsänderungen ist das Binärverfahren mit --> dynamischem Schwellwert. --> Störfilter werden genutzt. Vorteil: sehr schnell Nachteile: sehr lichtabhängig, kein definierter Kantenort, keine 2D-Rauschunterdrückung, funktioniert nur hinreichend bei symmterischer --> Kantenform, typische Kantengenauigkeit: +/- 1...2 Pixel Anwendung: bei gutem Kontrast (mindestend 30% Grauwertunterschied, bei homogener Ausleuchtung, relativ sicher nur im Durchlicht, Typsiches Beispiel: Stanzteilerkennung im diffusen Durchlicht Grauwertverfahren Bei deisem Verfahren muß in einem festgelegt breiten --> Kantenübergang (Parameter Unschärfe) ein bestimmter --> Kontrast auftreten (Paramter Kontrast) auftreten, damit eine kante erkannt wird. --> Störfilter werden genutzt. Vorteile: schnell, wenig lichtempfindlich Nachteile: kein definierter Kantenort, keine 2D-Rauschunterdrückung, breite Kanten werden ungenauer erkannt, typische Kantengenauigkeit: +/- 1 Pixel Anwendung: auch im Auflicht Typsiches Beispiel: Oberflächenkontrolle Grauwertverfahren mit Subpixel Enthält aufeinanderfolgende Prozesse: 1.) Grauwertverfahren (s.o.), 2.) Feinanalyse der unter 1.gefundenen Kante mittles --> Subpixel-Antastung. Dabei werden drei Bereiche untersucht: die dunkle Zone, der Kantenübergang, die helle Zone. Zur Genauigkeitssteigerung und Mittelung von Kantenstörungen werden mehrere --> Antaststrahlen nebeneinander genutzt (Parameter Breite). Vorteil: Sehr wiederholgenau: real 1/3 bis 1/10 Pixel (--> Interpolationsfaktor) Nachteil: braucht etwas mehr Zeit als das Grauwertverfahren, Störunterdrückung nur zum Teil möglich Anwendung: besonders für präzise Messungen im Durchlicht und beim --> telezentrischen Messen Typisches Beispiel: Präzisionsmessungen von Drehteilen Bemerkung: Die erreichbare Genauigkeiten hängen stark vom Gesamtmeßsystem (Optik, Objekt,Beleuchtung, Kamera, Framegrabber, Algorithmus, etc.) ab. Gradientenverfahren - das Standardverfahren in industriellen Prozessen Sucht nach der ersten Kante, die dem eingestellten Parameter "Gradientenschwelle" genügt, also dem ersten genügend steilen Grauwertanstieg. Zur Genauigkeitssteigerung und Mittelung von Kantenstörungen werden mehrere --> Antaststrahlen nebeneinander genutzt (Parameter Breite). Vorteil: sehr geringe Beleuchtungsabhängigkeit, gute 2D-Störunterdrückung, große Antastsicherheit bei guter Genauigkeit, --> Kontrast hat so gut wie keinen Einfluß, arbeitet schneller als Faltungsverfahren, typische Kantengenauigkeit: +/- 1 Pixel Nachteil: durch Nutzung der 2D-Störunterdrückung etwas langsamer als das Grauwertverfahren Anwendung: für scharfe Kanten, sowohl im Durchlicht als auch im Auflicht Typisches Beispiel: Für Teile mit stark wechselnden Teileeigenschaften Gradientenverfahren mit maximalem Koeffizienten (Variante vom Gradientenverfahren) sucht im Gegensatz zum Gradientenverfahren nach der Kante mit dem größten Gradienten. Typisches Beispiel: Vermessung von Glühwendeln in Glaskolben Faltungsverfahren arbeitet ähnlich das Gradientenverfahren (s.o.), jedoch mit zweidimensionaler Spektralanalyse. Vorteile: 2D--Rauschunterdrückung, sehr störlichtunabhängig, Kontrast hat so gut wie keinen Einfluß, selbst unter ungünstigen Bedingungen auf +/-1 Pixel genau. Anwendung: für unscharfe Kanten, für breite, flache Kanten, gut auch im Auflicht anzuwenden Typisches Beispiel: Formkontrolle an Spritzgußteilen Faltungsverfahren mit maximalem Koeffizient (Variante vom Faltungsverfahren) Sonderfall des Faltungsverfahrens. Sucht nach der kontrastreichsten Kante. Vorteile: 2D-Rauschunterdrückung, sehr störlichtunabhängig, selbst unter ungünstigen Bedingungen auf +/- 0,5 Pixel genau. Typisches Beispiel: Analyse unscharfer Bilder Praktische Tips: Kurze Antaststrahlen nutzen, so ist die Rechzeit kürzer. Eine zweistufige Vorgehensweise nutzen: 1.) Finden der Kante mit einem robusten Algorithmus (z.B. Gardientenverfahren). 2.) Feinanalyse mit sehr kurzen Antaststrahlen, z.B. durch Grauwertverfahren mit Subpixeling. |