Andreas Winkler,
"Automatisierte optische Qualitätssicherung in der Logistik von Stahlcoils mit Unterstützung moderner Algorithmen"
, 8-2011
Original Titel:
Automatisierte optische Qualitätssicherung in der Logistik von Stahlcoils mit Unterstützung moderner Algorithmen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
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.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Automated optical quality assurance in steel coil logistics supported by modern algorithms
Englische Kurzfassung:
One of the biggest aims of a logistics company is, apart from the optimization of processes, the internal quality assurance. Nowadays the quality management often gets support from modern technologies. Thereby digital image processing becomes increasingly important due to the availability of more powerful computation hardware and availability of better cameras. In this context the ultimate aim of digital image processing is to empower a machine to decide whether the product is of the desired quality or not based on one or more acquired images.
This work deals with one part of a project financed by the Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) in collaboration with the company Industrie-Logistik-Linz GmbH & Co KG (ILL), which stores and ships steel coils manufactured by voestalpine AG. The new idea is to unwrap the surface of the investigated steel coils virtually to provide a comparison with the condition of the coils at different instants in time and also to visualise damages such as dents, scratches on the surface and packing errors more easily. For this purpose mathematical models of the coils and of the camera are elaborated and modern methods for camera calibration and for estimating the model parameters are presented. After all algorithms for the virtual unwraping and possibilities of how to deal with problems like motion blur or non--homogeneous illumination of the scene in the individual partial images are going to be discussed. Finally the results are illustrated regarding processing of representative image series and subtraction images. An experimental acquisition setup has been made up at the Institute of Measurement Technology, where a pivoted replica of a coil allows simulated acquisitions for testing purposes.