Acquisition and processing of light transport matrices for automated transparent object inspection

Abstract
Transparente Materialien kommen in diversen Produkten zum Einsatz und müssen zur korrekten Erfüllung ihres Zwecks oft hohen Qualitätsansprüchen genügen. Dazu müssen diese Materialien insbesondere frei sein von sogenannten streuenden Defekten wie beispielsweise eingeschlossenen Luftblasen. Prüfsysteme auf Basis von Dunkelfeldanordnungen sind prinzipiell in der Lage, diese Defekte abzubilden, haben jedoch einen hohen manuellen Einrichtungsaufwand. In diesem Artikel wird dargelegt, wie Lichttransportmatrizen für ein optisches System bestehend aus einer programmierbaren Flächenlichtquelle und einer telezentrischen Kamera berechnet werden können. Es werden zwei Merkmale vorgestellt, die aus diesen Matrizen extrahiert werden können und die Abbildung streuender Defekte in transparenten Objekten ermöglichen, ohne dass das System speziell an den konkret vorliegenden Prüfling angepasst werden muss. Synthetische Experimente mit Hilfe eines physikalisch basierten und entsprechend erweiterten Renderingframeworks erlaubten eine positive Evaluation des Ansatzes und bestätigten eine gewisse Überlegenheit gegenüber klassischen Inspektionssystemen.