Vision Academy – Tricks, Tipps und Know-How

Vision Know-How-Tipp 4 (01/2012)

Verzeichnung > 1 Promille an Objektiven praktisch nachweisen

Optische Verzeichnung, also geometrische Verzerrungen, die vom Objektiv ver-
ursacht werden, verändern die Bildinformation. Das in der Kamera erzeugte Bild ist
mathematisch nicht mehr ähnlich zum Objekt und führt so zu verfälschten Werten
bei der Auswertung und damit zu Pseudoausschuss.

Mit dem menschlichen Auge lässt sich das Problem bei kleineren Verzeichnungs-
werten nicht erkennen. Bei ungünstig geformten Prüfobjekten ist der Mensch ohne
Hilfsmittel teilweise nur in der Lage, Verzeichnungswerte > 5% zu erkennen. Diese
Werte sind jedoch für die meisten Aufgaben viel zu groß.

Eine einfache Möglichkeit, Verzeichnungswerte herab bis zu 1 Promille (1 Pixel,
bezogen auf einen Bildaufnehmer von 1000 Pixel Ausdehnung) sichtbar zu machen,
besteht in der Nutzung einer diffusen Beleuchtung mit hinreichend geradliniger
Berandung des Leuchtfeldes.

Da die Verzeichnungswerte i.A. am Bildrand am größten und damit am auffällig-
sten sind, wird die Untersuchung auch am Bildrand durchgeführt. Dazu wird die
Beleuchtung unter das Objektiv gelegt und so lange parallel zum Bildrand ver-
schoben, bis die Leuchtfläche, die zu einem hellen Spalt geschrumpft ist, aus dem
Gesichtsfeld zu verschwinden beginnt.

Ist der helle Spalt vor dem Verschwinden nicht gleich breit, liegt Verzeichnung vor:
kissenförmige, wenn der helle Spalt in der Mitte breiter ist als am Rand und tonnen-
förmige, wenn der helle Spalt in der Mitte schmaler ist als am Rand.

Ist das Objektiv verzeichnungsfrei, dann wird der helle Spalt beim parallelen Ver-
schieben über die Länge gleich breit sein, auch wenn er immer schmaler wird und
schließlich verschwindet.

Die konkreten Verzeichnungswerte des Objektivs lassen sich auf diese Weise nicht
ermitteln. Diese müssen durch exakte messtechnische Anordnungen bestimmt
werden. Jedoch ist der Nachweis möglich, ob eine Abbildung verzeichnungsarm
oder verzeichnend ist.

Links: verzeichnungsfrei, Mitte: tonnenförmig, Rechts:kissenförmig

 

 

 

Vision Know-How-Tipp 3 (12/2011)

Optimales scharf Einstellen des Objektivs

Am besten ist die Scharfeinstellung es Objektivs häufig dann, wenn die Einstellung auf die Mitte des Schärfentiefebereichs erfolgt. Dazu geht man am besten wie folgt vor:

  • Blende am Objektiv vollständig öffnen
  • Dafür sorgen, dass ein nicht überbelichtetes Bild entsteht (weniger Licht, kürzere Belichtungszeit, …)
  • Scharf einstellen, ggf. Hilfsmittel der Software nutzen (Funktion Fokus)
  • Blende auf die notwendige Einstellung abblenden
  • Stärke der Beleuchtung / Belichtungszeit so nachführen, dass ein nicht überbelichtetes Bild entsteht


Mit dieser Vorgehensweise stellt man sicher, dass zur eingestellten Entfernung nach vorn und zur Kamera hin ein nahezu gleich großer Bereich der Schärfentiefe besteht.

Vision Know-How-Tipp 2 (11/2011)

Beleuchtungsfarbe optimal zur Farbe des Prüfobjektes einsetzen

Je nach dem, was man erreichen will, kann man zwei Effekte nutzen:

  1. Einfarbige Fläche soll durch die Beleuchtung hervorgehoben werden (möglichst hell erscheinen):
    Beleuchtung muss gleiche Farbe wie die zu beleuchtende Fläche haben.
  2. Einfarbige Fläche soll durch die Beleuchtung unterdrückt werden (möglichst dunkel erscheinen):
    Beleuchtung muss Komplementärfarbe zur beleuchtende Fläche haben.


Farbe / Komplementärfarbe:

  • rot – blaugrün
  • orange – blau
  • gelb – blauvviolett
  • gelbgrün – violett
  • grün – magenta


Diese Farbauswahl ermöglicht es, gewünschte Details hervorzuheben oder Ungewünschtes zu unterdrücken.

Vision Know-How-Tipp 1 (10 /2011)

Herstellen reproduzierbarer Einstellungen an Maschinen mit Bildverarbeitung

Müssen Maschinen mit Bildverarbeitung zur Wartung oder Instandhaltung demontiert werden, so wird häufig zum Problem, dass nach dem Zusammenbau nicht die gleichen mechanischen, optischen oder beleuchtungstechnischen Verhältnisse herrschen. Das liegt vorwiegend daran, dass hinsichtlich der Programmgestaltung nicht darauf geachtet wurde, reproduzierbare Verhältnisse herstellen zu können. Eine wartungs- und instandhaltungsfreundliche Bildverarbeitungslösung besitzt daher folgende Programmbestandteile:

  1. ein Justier- und Einstellprogramm
    Innerhalb dieses Programms werden in einem interaktiven Vorgang durch eingeblendete Grafiken und numerische Vorgaben systemrelevante Größen eingestellt, wie:
    Arbeitsabstände / Bildschärfe, Gesichtsfeldgrößen, Lage und Drehlage des Gesichtsfeldes, Helligkeitswerte, Helligkeitsverteilungen.
  2. ein Kalibrierprogramm (wenn maßlich geprüft werden muss)
    Zur Neukalibrierung und im Sinne der vorbeugenden Instandhaltung muss das Kalibrierprogramm zu jeder Zeit in der Lage sein, die ursprüngliche Genauigkeit wieder herzustellen.
  3. das eigentliche Prüfprogramm zur Lösung der Prüfaufgabe


Sind diese 3 (2) Programmtypen enthalten, kann man davon ausgehen, dass die für die Bildverarbeitung bedeutsamen Einstellungen an der Maschine wiederholbar sind.

 

Oft sind es Kleinigkeiten, die einem das Leben als Bildverarbeiter schwer – oder eben leicht - machen.

Das „gewusst wie!“
entscheidet neben dem fundamentalen Wissen hier und dort über den Erfolg oder Misserfolg der Bildverarbeitung.

Auf dieser Seite sind kleine Stolpersteine aber auch kleine Hilfsmittel in loser Folge gesammelt.