Hrg. Daniel Schleicher,
"Bildanalyse- und Schätzalgorithmen zur Bestimmung der Ovalität von Stahlcoils"
, 5-2014
Original Titel:
Bildanalyse- und Schätzalgorithmen zur Bestimmung der Ovalität von Stahlcoils
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In der Stahlindustrie gelten höchste Qualitätsansprüche bei der Fertigung, Lagerung und Auslieferung von Stahlcoils.
Ein wichtiges Qualitätskriterium einer Stahlcoil ist unter anderem deren Rundheit.
Einleitend werden in dieser Arbeit Kennzahlen zur Beschreibung der Rundheit bzw. abweichend davon die Ovalität vorgestellt und eine Simulation des Elliptizitätsverlaufes einer Coil diskutiert.
Zur Bildaufnahme wurde eine entsprechende Software zur Steuerung einer AVT Firewire Kamera in C# entwickelt.
Mittels Bildverarbeitung werden Daten (bogenförmige Kurvensegmente)
extrahiert, aus denen mit dem eigens entwickelten Concentric Ellipse Fit Schätzer der Mittelpunkt und die Ovalität der Coil ermittelt werden.
Die Absicherung der Ergebnisse des Schätzers, mittels Kanatani Cramer-Rao Lower Bound und Monte Carlo Methode, zeigt, dass der Schätzer mit hochwertigen Eingangsdaten hervorragende Ergebnisse liefert. Eine genaue Fehleranalyse zeigt die Einflüsse, die die Qualität der Eingangsdaten und somit der Schätzung beeinträchtigen.
Es zeigt sich, dass die maschinelle Unterstützung eine Entlastung für den Menschen ist und zuverlässige Resultate liefert. Der VDI, Verein Deutscher Ingenieure, München, hat am 03.11.2014 Herrn Dr. Schleicher für seine Dissertation den VDI Preis 2014 verliehen.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Image analysis and estimation algorithms to determine the ovality of steel coils
Englische Kurzfassung:
In steel industry the quality standard of production, storage and shipping of steel coils is very high. An important quality index of steel coils is their roundness.
At the beginning of this thesis various indices to describe the roundness of the coil are presented and a simulation of the ellipticity of a coil is discussed.
For the image acquisition a software was developed in C# to control the AVT Firewire camera.
Using digital image processing data (bended curve segments)
is extracted, which is used to determine the center and ovality of the coil with the specially for this problem designed concentric ellipse fit estimator.
To validate the results of this estimator the Kanatani Cramer-Rao lower bound and the Monte Carlo method were used, which showed that the estimator leads to very good results when proper input data is available.
A detailed error analysis shows the influences of the input data and image acquisition setup, which affects the estimation results.
It shows that the computer based analysis can be of great assistance to the human observer and leads to reliable results.
On 3rd November 2014 Dipl.-Ing. Dr. Daniel Schleicher has been awarded by the Association of German Engineers (Verein Deutscher Ingenieure - VDI) with the VDI price for his outstanding doctor Thesis.
Forschungs-