Vision - beam-Elektronik

Neues bildgebendes, spektrales Farbmesssystem truePIXA von Chromasens
Multi-spektrale Bilderfassung erweitert
Mit der Multispektralkamera
truePIXA eröffnet Chromasens
neue technologische Möglichkeiten
bei der Farbbilderfassung
und der Farbinspektion.
Auf der Basis von 12 Bildkanälen
wird die ortsaufgelöste spektrale
Bilderfassung in hoher Geschwindigkeit
erreicht. Aufgrund
ihrer kompakten Bauweise und
der hohen Zeilenfrequenz eignet
sich die Multispektralkamera
truePIXA insbesondere
als Inline-Farbmesssystem zur
Qualitätskontrolle und Prozesssteuerung.
Im Bereich der industriellen
Bildverarbeitung werden bisher
hauptsächlich RGB-Kameras
zur Farbinspektion eingesetzt.
Hinsichtlich der Beurteilung
der Farbqualität sind diesen
Systemen allerdings enge
Grenzen gesetzt. Drei Farbkanäle
enthalten nur sehr begrenzte
spektrale Informationen
- daher ist diese Art der Farbbestimmung
nicht eindeutig und
beispielsweise abhängig von der
verwendeten Beleuchtung. Nur
die Remission einer Probe über
den gesamten sichtbaren Spektralbereich
enthält alle Informationen,
welche die Farbe eindeutig
und unabhängig von anderen
Parametern definieren.
Multispektralkamera truePIXA
Die mehrkanalige Zeilenkamera
truePIXA nimmt 12 Bilder
aus unterschiedlichen Farbbereichen
vom Objekt auf. Neben
den bekannten drei Farbauszügen
einer RGB-Farbkamera - Rot,
Grün und Blau - werden dabei
zusätzlich neun weitere Farbbereiche
erfasst. Diese 12 vollflächigen
Bilder, die fortlaufend
von dem bewegten Objekt aufgenommen
werden, bilden die
Basis für das von Chromasens
entwickelte mathematische Ver-
fahren der spektralen Rekonstruktion.
Die 12 Farbkanäle
ermöglichen eine
hochpräzise Rekonstruktion
des Remissionsspektrums
für jeden Bildpunkt.
Das Ergebnis ist ein hoch
aufgelöstes Spektralbild
des gesamten Objekts. Für
die optische Qualitätskontrolle
von Farben ergeben
sich damit neue Anwendungsmöglichkeiten.
Statt
der begrenzten drei Farbkanäle
RGB stehen jetzt
vollständige spektrale Bilddaten
für die Farbbildauswertung
zur Verfügung.
Auf Basis der vollflächigen
spektralen Daten lassen sich
die Farbwerte in allen geräteunabhängigenFarbräumen
darstellen. Das wichtigste
Beispiel hierzu ist der
CIE-Lab Farbraum – die
L*a*b*-Werte werden hier
konform nach DIN 13655
bestimmt. Mit den standardisierten
Farbwerten können
unterschiedliche Produktionsstandorteuntereinander
abgeglichen und
die Stabilität über lange
Zeiträume sichergestellt
werden. Insbesondere bei
farbigen Strukturen und
Farbverläufen, wie sie häufig
bei natürlichen Materialien
und Dekoren vorkommen, hat
die spektrale Bilderfassung entscheidende
Vorteile gegenüber
einer punktförmigen Messung
mit einem Spektralphotometer.
Es lässt sich der Farbwert über
eine beliebige Fläche als Mittelwert
bestimmen sowie eine
Analyse von farbigen Strukturen
durchführen. Diese Verbindung
bietet damit völlig neue Perspektiven
in der Qualitätssicherung
strukturierter Oberflächen, bei
welchen der Farbeindruck entscheidend
ist.
Licht ist die Schlüsselkomponente
Erreicht wird die spektrale Bilderfassung
der truePIXA durch
die Kombination von 12 spektral
selektiven Bildsensoren mit einer
breitbandigen Beleuchtung und
einem neu entwickelten mathematischenBerechnungsverfahren.
Das hoch performante Ver-
fahren ermittelt in Echtzeit aus
den Bilddaten die exakte spektrale
Remission der Vorlage auf
beliebigen Regions-of-Interest.
Die optimale Abstimmung
des Beleuchtungssystems mit
den 12 Kanälen des Kamerasystems
ist nach Angaben von
Dr. Klaus Riemer, dem zuständigen
Chromasens Projektleiter,
für die multispektrale Bilderfassung
von grundlegender Bedeutung.
Eine Herausforderung, die
Chromasens mittels modernster
Farbmesstechnik und genauen
Kalibrierverfahren gelöst hat.
Eine Basistechnologie für viele
Anwendungssegmente
Die Einsatzbereiche hochgenauer,
spektraler Kamerasysteme
sind mannigfaltig. Ein
zentrales Applikationsfeld ist die
Druckqualitätskontrolle. Dort
ermöglicht die Multispektralkamera
truePIXA die hochaufgelöste
vollfläche Farbmessung
auf der gesamten Druckvorlage.
Die gewünschten Messfelder
können frei bestimmt und in
jedem einzelnen Druckbild gemessen
werden. Zeitgleich wird
auch ein Anzeigebild in normaler
RGB-Technik erzeugt.
Weitere Anwendungsbereiche
bestehen unter anderem in der
Sicherheitstechnik, zum Beispiel
bei der Echtheitsprüfung von
Dokumenten, oder bei der Materialsortierung,
wenn es um die
Verbesserung der Messgenauigkeit
der Farbwerte von Lebensmitteln
oder der Bewertung
von Inhaltsstoffen geht. Auch
dem E-Commerce könnte die
„farbrichtige“ Darstellung der
angebotenen Produkte positive
Impulse geben. Letztlich wird
auch die Telemedizin in Zukunft
von spektralen Kamerasystemen
profitieren, beispielsweise
wenn es im Rahmen von
Ferndiagnosen um die Beurteilung
von Veränderungen an der
Hautoberfläche geht.
Wir stellen aus:
VISION 2012: Halle 1, Stand C61
� Chromasens GmbH
info@chromasens.de
www.chromasens.de
Einkaufsführer Bildverarbeitung 2012/2013 75