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Innovation Messtechnik 2017

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Automatisierte optische Qualitätssicherung in der Logistik von Stahlcoils mit Unterstützung moderner Algorithmen

Andreas Winkler

In Logistikunternehmen ist neben der Optimierung von Prozessen die innerbetriebliche Qualitätssicherung eines der höchsten Ziele. Das Qualitätsmanagement wird heute oft von modernen Technologien unterstützt, die digitale Bildverarbeitung gewinnt dabei auf Grund der Verfügbarkeit immer schnellerer Rechenhardware und besserer Kameras zunehmend an Bedeutung. Das ultimative Ziel der digitalen Bildverarbeitung in diesem Zusammenhang ist es, eine Maschine auf Grund eines oder mehrerer aufgenommener Bilder entscheiden zu lassen, ob das Produkt die gewünschte Qualität aufweist, oder nicht.

Diese Arbeit behandelt einen Teil eines von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) finanzierten Projektes der Firma Industrie-Logistik-Linz GmbH & Co KG (ILL), die von der voestalpine AG hergestellte Stahlcoils lagert und verschifft. Die neue Idee ist, den Mantel dieser Coils virtuell abzurollen und so einen Vergleich des Zustandes des Coils zu verschiedenen Zeitpunkten zu ermöglichen bzw. Schäden wie Dellen, Kratzer an der Oberfläche und Verpackungsfehler leichter visualisieren zu können. Dazu werden Modelle des Coils und der Kamera ausgearbeitet und moderne Methoden zum Kalibrieren der Kamera und zum Schätzen der Parameter vorgestellt. Schließlich werden die Algorithmen zum virtuellen Abrollen diskutiert und Möglichkeiten, wie man Problemen wie der auftretenden Bewegungsunschärfe oder einer nicht homogenen Beleuchtung der Szene bei einzelnen Teilbildern begegnen kann, angeregt. Die Ergebnisse werden schließlich an Hand repräsentativer Abwicklungen und Differenzbilder veranschaulicht. Am Institut für Elektrische Messtechnik (IMT) wurde ein Versuchsaufbau angefertigt, bei dem ein drehbar gelagertes, nachgebautes Coil simulierte Aufnahmen zu Testzwecken ermöglicht. d acquisitions for testing purposes.

Keywords: Qualitätssicherung, digitale Bildverarbeitung, Parameterschätzung, geometrisches Entzerren von Bildern.

Abbildung 1: Der drehbar gelagerte und mit einer Asynchronmaschine angetriebene Nachbau eines Coils mit einem Durchmesser von 1 m ist das Herzstück des Versuchsaufbaus.

Abbildung 1: Der drehbar gelagerte und mit einer Asynchronmaschine angetriebene Nachbau eines Coils mit einem Durchmesser von 1 m ist das Herzstück des Versuchsaufbaus.

Abbildung 2: Die virtuelle Abwicklung des Mantels des Coils entsteht durch das Zusammensetzen von optisch und geometrisch entzerrten Teilbildern. Das Ergebnis wird anhand eines in Umfangsrichtung des nachgebauten Coils aufgeklebten Plakats verifiziert.

Abbildung 2: Die virtuelle Abwicklung des Mantels des Coils entsteht durch das Zusammensetzen von optisch und geometrisch entzerrten Teilbildern. Das Ergebnis wird anhand eines in Umfangsrichtung des nachgebauten Coils aufgeklebten Plakats verifiziert.

Die Arbeit ist gesperrt ab 29. August 2011 für die Dauer von 5 Jahren.

18. August 2011