Fraunhofer Vision-Technologietag Kaiserslautern

Fraunhofer Vision-Technologietag, 08.10.-09.10.2009, Kaiserslautern
Die Fraunhofer-Allianz Vision bündelt das Know-how der Fraunhofer-Institute im Bereich des maschinellen Sehens, der Bildverarbeitung und der optischen Messtechnik. Dieses Know-how, das sich die Institute seit vielen Jahren erarbeitet haben, kann so gemeinsam zum Vorteil der industriellen Auftraggeber und Partner eingesetzt werden.

Ein großer Teil der Arbeiten zielt auf den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen in der Fertigung und in der Qualitätssicherung ab, wobei je nach Aufgabenstellung unterschiedliche Technologien angewendet werden. Einen Überblick über diese möglichen Technologien und den jeweiligen aktuellen Stand der Technik zu geben, ist das Ziel des Fraunhofer Vision-Technologietags, der einmal jährlich an einem Fraunhofer Vision-Institut stattfindet.

Die Technologien werden in folgende Kategorien eingeteilt:

  • Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen
  • Optische 3D-Messtechnik und -Objekterkennung
  • Unsichtbares sichtbar machen mit Röntgen, Thermographie, Ultraschall, Terahertz und Shearographie
  • Trends und Zukunftsvisionen
Begrüßung und Einführung
Innovative Technologien für die industrielle Qualitätssicherung mit Bildverarbeitung - Dr. Norbert Bauer - Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen 091008_01_bauer_fhg_vision.pdf

Innovative Technologien für die industrielle Qualitätssicherung mit Bildverarbeitung

Dr. Norbert Bauer - Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen

Fraunhofer-Allianz Vision:
  • Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten, Industriepartnern und Hochschulen
  • Lösungen für maschinelles Sehen und Qualitätssicherung
  • Gemeinsames Büro als Anlaufstelle und zur Koordination
Donnerstag, 8. Oktober 2009

Themenbereich: Inspektion und Charakterisierung von Oberfläche

Methoden zur Inspektion strukturierter und texturierter Oberflächen - Dr. Michael Heizmann - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe Methoden zur Inspektion strukturierter und texturierter Oberflächen

Dr. Michael Heizmann - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe

Übersicht:
  • Eigenschaften von Oberflächen:
    • Was lässt sich über Oberflächen aus Bildern erfahren?
  • Ursachen für beobachtete Texturen:
    • Reflektanz (»Reflektanztextur«)
    • Räumliche Struktur (»topologische Textur«)
    • Trennung von Reflektanz und räumlicher Struktur
  • Texturtypen
  • Texturanalyse
    • Analyse gerichteter Texturen
    • Texturtrennung
Fehlerdetektion in texturierten Oberflächen im praktischen Einsatz - Dr. Ronald Rösch - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern Fehlerdetektion in texturierten Oberflächen im praktischen Einsatz

Dr. Ronald Rösch - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern

Inhalt des Vortrags:
  1. Regelmäßige und unregelmäßige Texturen
  2. Methoden für den praktischen Einsatz
  3. Typische Probleme
  4. Beispiele
  5. »Sonderfälle«
  6. Herausforderungen: heute und in Zukunft
Automatische Inspektion transparenter und farbiger Materialien - PD Dr. Thomas Längle - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe Automatische Inspektion transparenter und farbiger Materialien

PD Dr. Thomas Längle - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe

Inhalt:
  • Industrielle Sichtprüfung von Produkten im Durchlauf mittels automatischer Bildauswertung
  • Entwicklung und Herstellung von Anwendungssystemen für die Industrie
  • Optimierung der Bildgewinnung und Bildauswertung für die Themenbereiche
    • - Inspektion von befüllten Blistern
    • - Druckbildprüfung in der Pharmazie
    • - Sortierung von Schüttgütern
    • - Farbmessung an Granulaten
    • - Inspektion von Oberflächen (3D-Fehler)
Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen an Oberflächen - Dr. Gunther Notni, Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen an Oberflächen

Dr. Gunther Notni, Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena

Inhalt:
  • Motivation
  • Kenngrößen
  • Messverfahren
  • Anwendungen
  • Zusammenfassung
Fokusvariation zur integrierten Form- und Rauheitsmessung - Dr. Stefan Scherer - Alicona Imaging GmbH, Grambach/Graz Fokusvariation zur integrierten Form- und Rauheitsmessung

Dr. Stefan Scherer - Alicona Imaging GmbH, Grambach/Graz

Agenda:
  • Warum Form und Rauheit in einer Messung?
  • Anwendungsbeispiele aus der Praxis
  • Technologie Fokus-Variation
  • Vergleich mit anderen Technologien
  • Zusammenfassung
Roboter-basierte automatische technische Endoskopie zur Inspektion von Hohlräumen und Bohrungen - Dipl.-Ing. Andreas Pösch - Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen Roboter-basierte automatische technische Endoskopie zur Inspektion von Hohlräumen und Bohrungen

Dipl.-Ing. Andreas Pösch - Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen

Gliederung:
  • Motivation, Stand der Technik
  • Aufgabenstellung und Lösungsansätze
  • Optisches Verfahren mit wissensbasierter Rückprojektion
  • Ergebnisse

Themenbereich: Optische 3D-Messtechnik und -Objekterkennung

Hoch miniaturisierte Sensortechnik zur Rundheitsprüfung kleinster Bohrungen - Dr. Stephan Bichmann - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen Hoch miniaturisierte Sensortechnik zur Rundheitsprüfung kleinster Bohrungen

Dr. Stephan Bichmann - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen

Motivation:
  • Moderne Fertigungsverfahren ermöglichen die Produktion von immer kleiner und filigraner werdenden Bauteilen und Strukturen
  • Um im Wettbewerb bestehen zu können gilt es hohe Qualität zu produzieren und effiziente Technologien zu beherrschen
    • Kurze Taktzeiten
    • Forderung nach 100%-Prüfung
    • Individuelle Produkte
Berührungslose 3D-Messung von Merkmalen in Kavitäten - Dr. Thomas Dunker - Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg Berührungslose 3D-Messung von Merkmalen in Kavitäten

Dr. Thomas Dunker - Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg

Inhalt:
  • Messaufgaben
  • Ansätze
  • Laserlichtschnitt
    • Prinzip
    • Zugänglichkeit
    • passendes Messfeld
Intelligente 3D-Objekt- und -Objektlageerkennung - Dipl.-Math. Ira Effenberger - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Intelligente 3D-Objekt- und -Objektlageerkennung

Dipl.-Math. Ira Effenberger - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

Problemstellung – Erkennen von Objekten in 3D-Messpunkten
3D-Sensor liefert Messpunktwolke
Fragen:
  • Wie kann ein einzelnes Objekt identifiziert werden?
  • Wie kann die räumliche Lage eines einzelnen Objekts automatisch, schnell und zuverlässig bestimmt werden?
Ultramobile 3D-Messtechnik - Dr. Peter Kühmstedt - Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena Ultramobile 3D-Messtechnik

Dr. Peter Kühmstedt - Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena

Handgeführte 3D-Scanner:
  • Anforderungen:
    • Messen an verschiedenen Standorten
    • Messen an / in schwer zugänglichen Bereichen
  • Lösungsansatz:
    • schnelle, flexible, netzunabhängige 3D-Messung „die messtechnische Feuerwehr“ = 3D-Handscanner
Kameragestütztes Trackingsystem zur Verbesserung der Absolutgenauigkeit von Robotern - Rainer Schütze - Fachhochschule Mainz, i3mainz Kameragestütztes Trackingsystem zur Verbesserung der Absolutgenauigkeit von Robotern

Rainer Schütze - Fachhochschule Mainz, i3mainz

Motivation:
  • Roboter werden bedeutender in der Produktion
  • Nutzung des Roboter als Plattform für optische Sensoren
  • Aktuelle Roboter absolut Genauigkeit ~ 1-2mm
  • Ziel: Verbesserung der Genauigkeit Faktor 20
Freitag, 9. Oktober 2009

Themenbereich: Unsichtbares sichtbar machen

Dimensionelles Messen mit Helix-Computertomographie - Dipl.-Math. Steven Oeckl - Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen Dimensionelles Messen mit Helix-Computertomographie

Dipl.-Math. Steven Oeckl - Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen

Inhalt:
  1. Einführung
  2. Helix-Computertomographie
  3. Ergebnisse
  4. Zusammenfassung und Ausblick
Hochauflösende Röntgen-Computertomographie an mikro-mechatronischen Bauteilen - Dipl.-Inf. Julia Kroll - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Hochauflösende Röntgen-Computertomographie an mikro-mechatronischen Bauteilen

Dipl.-Inf. Julia Kroll - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

Wissenschaftlich-technische Zielsetzungen:
  • Skalierung der Röntgen-CT-Daten für die dimensionelle Messtechnik
  • Untersuchung von Multisensorkonzepten
  • Neue Ansätze für Rekonstruktionsalgorithmen
  • Optimierung von Röntgen-Komponenten
  • Neue Verfahren zur Volumendatenverarbeitung für die Messtechnik
  • Aufbau eines Demonstrators
  • Anwendungsuntersuchungen → zuverlässigere mechatronische Systeme
  • Verifikation der Spezifikationen anhand unterschiedlicher Objekte
Analyse der Mikrostruktur von Faserverbund- werkstoffen - Dr. Oliver Wirjadi - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern Analyse der Mikrostruktur von Faserverbund- werkstoffen

Dr. Oliver Wirjadi - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern

Inhalt:
  • Virtuelles Materialdesign: Optimierung von Materialeigenschaften
  • Bilddaten faserverstärkter Kunststoffe
  • Analyse von Fasersystemen
  • Orientierungsinformation für die Homogenisierung
Wärmefluss-Thermographie als zerstörungsfreies Prüfverfahren für den industriellen Einsatz - Dr. Jochen Aderhold - Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig Wärmefluss-Thermographie als zerstörungsfreies Prüfverfahren für den industriellen Einsatz

Dr. Jochen Aderhold - Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig

Inhalt:
  • Physikalische Grundlagen der Infrarot-Thermographie
  • Prinzip der Wärmefluss-Thermographie
  • Pulsphasenthermographie
  • Möglichkeiten zur thermischen Anregung
  • Praxisbeispiele
  • Zusammenfassung
Wärmefluss-Thermographie für prozessintegrierte Mikrorissprüfungen - Dipl.-Phys. Hartmut Eigenbrod - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Wärmefluss-Thermographie für prozessintegrierte Mikrorissprüfungen

Dipl.-Phys. Hartmut Eigenbrod - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

Inhalt:
  • Aufgabenstellung & Konzept
  • Laborversuche
  • Prozessintegration
  • Zusammenfassung
Prüfung von Fügeverbindungen in Werkstoffverbünden mit Wärmefluss-Thermographie und Shearographie - Dipl.-Ing. Joachim Montnacher - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Prüfung von Fügeverbindungen in Werkstoffverbünden mit Wärmefluss-Thermographie und Shearographie

Dipl.-Ing. Joachim Montnacher - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

Inhalt:
  • Grundlagen Thermographie
  • Wärmeleitung
  • Lösung der Wärmeleitgleichung
  • Einteilung der Thermographie
  • Passive Abkühlungsthermographie
  • Optisch angeregte Thermographie
  • Wirbelstrom- und Ultraschall angeregte Thermographie
Materialprüfung mit Wärmefluss-Thermographie: Vom Laborsystem bis hin zur vollautomatischen, fertigungsintegrierten Prüfanlage - Dr. Christian Reuß - Thermosensorik GmbH, Erlangen Materialprüfung mit Wärmefluss-Thermographie: Vom Laborsystem bis hin zur vollautomatischen, fertigungsintegrierten Prüfanlage

Dr. Christian Reuß - Thermosensorik GmbH, Erlangen

Übersicht:
  • Wärmefluss-Thermografie
  • Infrarot-Kameras und Zubehör
  • ThermoSpector® : ZfP Lösungen für die Industrie
  • Laserschweißnähte
  • Komponenten für Gasturbinen
  • Solarzellen und -module
  • Mikroelektronische Bauteile
Roboter-basierte Detektion von Oberflächenstrukturen in komplexen Freiformflächen mit Luftultraschall - Dr. Stephan Didas - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern Roboter-basierte Detektion von Oberflächenstrukturen in komplexen Freiformflächen mit Luftultraschall

Dr. Stephan Didas - Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern

Inhalt:
  • Visualisierung von Ultraschallwellen
  • Einsatzgebiete luftgekoppellter Ultraschall
  • Luftultraschall am ITWM
  • ZfP mit luftgekoppeltem Ultraschall
  • Abtastung der Oberfläche mittels Luftultraschall
  • Probleme bei der Prüfkopfausrichtung - Fokuspunkt
  • Einsatz: zfP-Prüftechnik mit Konturvermessung
Zerstörungsfreie Prüfung mit Mikrowellen im Zentimeter- und Millimeterwellenbereich - Dr. Christoph Sklarczyk - Fraunhofer IZFP, Saarbrücken Zerstörungsfreie Prüfung mit Mikrowellen im Zentimeter- und Millimeterwellenbereich

Dr. Christoph Sklarczyk - Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Inhalt:
  • Spektrum
  • Fernfeld und Nahfeld
  • Physik der Mikrowellen
  • Mikrowellensensoren
  • Messanordnungen
Grundlagen der Terahertz-Messtechnik - Dr. Gunther Notni - Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena Grundlagen der Terahertz-Messtechnik

Dr. Gunther Notni - Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena

Inhalt:
  • Was ist Terahertz-Strahlung?
  • Eigenschaften von THz-Strahlung
  • Anwendung in Industriebranchen
  • Erzeugung und Detektion von THz-Strahlung
  • Terahertz-Zeitbereichssystem zur Bildgebung
  • Detektion: Pulsabtastung
  • Messgrößen für die Bildgebung im Zeitbereich
  • Photoleitende Schalter als Emitter
Terahertz-Imaging für die Qualitätssicherung – Anwendungen - Dr. Joachim Jonuscheit - Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Kaiserslautern Terahertz-Imaging für die Qualitätssicherung – Anwendungen

Dr. Joachim Jonuscheit - Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Kaiserslautern

Inhalt:
  • Systemvorstellung
  • Bildgebende Anwendungen
    • Dünne Schichten
    • Klebungen
    • Keramik
    • Kunststoffe
  • Zusammenfassung / Ausblick
Simulation von Transportvorgängen in Schüttgütern in unzugänglichen Behältern mit Computer Aided Radioactive Particle Tracking CARPT - Dr. Peter Krüger - Fraunhofer-Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP, Dresden Simulation von Transportvorgängen in Schüttgütern in unzugänglichen Behältern mit Computer Aided Radioactive Particle Tracking CARPT

Dr. Peter Krüger - Fraunhofer-Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP, Dresden

Inhalt:
  • Das Problem
  • Radioaktiver Zerfall – Abstandsbestimmung mit modifiziertem 1/r2 Gesetz
  • Die Lösung
  • Ausblick
Bildbasiertes Assistenz- und Prüfsystem für manuelle, komplexe Montagetätigkeiten - Dipl.-Ing. Jost Schnee - Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg Bildbasiertes Assistenz- und Prüfsystem für manuelle, komplexe Montagetätigkeiten

Dipl.-Ing. Jost Schnee - Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg

AGENDA:
  • Einleitung und Problembeschreibung
  • Vorgeschlagener Lösungsweg
  • Augmented Reality
  • 3D-Vermessung
  • Industrielle Anwendung
  • Zusammenfassung und Ausblick
Bildfusion als Methode zur Auswertung von Bildserien - Dr. Michael Heizmann - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe Bildfusion als Methode zur Auswertung von Bildserien

Dr. Michael Heizmann - Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe

Übersicht:
  • Wozu Bildfusion?
    • Informationsminderung im Bildsensor
    • Erzielbare Vorteile
  • Informationsgehalt von Bilddaten
    • Redundante, komplementäre, verteilte und orthogonale Information
  • Abstraktionsebenen der Bildfusion
    • Fusion auf Bilddaten-, Merkmals-, Entscheidungsebene
  • Allgemeine Struktur der Bildfusion
    • Eingangstransformation, Optimierung, Ausgangstransformation

Leitung des Technologietages

Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: 09131 776 500
Fax: 09131 776 599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Organisation
Regina Fischer M.A.
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: 09131 776 530
Fax: 09131 776 599
E-Mail: vision@fraunhofer.de
 
 
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