Auf dem Gebiet der Oberflächeninspektion von Holz, insbesondere von gesägtem bzw. gehobeltem Rohmaterial, ist man sich seit mehreren Jahren darüber einig, daß sich nur durch gleichzeitige ortsaufgelöste Erfassung von verschiedenen physikalischen und geometrischen Eigenschaften des Untersuchungsobjektes die gestellten Anforderungen an Defektsensitivität und Datendurchsatz des bildverarbeitenden Systems erfüllen lassen. Der vom ZBS e.V. in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Ilmenau und der Jenoptik AG realisierte Ansatz hebt sich von bekannten Realisierungen und Prinzipstudien insofern ab, als daß hier auf der Grundlage handelsüblicher Sensor- und Beleuchtungskomponenten ein möglichst kompakter Aufbau realisiert wurde. Das Ergebnis ist ein Sensormodul, das zur Gewinnung der wichtigsten auf optischem Wege erfassbaren Informationen von Holzoberflächen, wie Remission im VIS, Lichtleitvermögen der oberflächennahen Schichten (Tracheide-Effekt) und ortsaufgelöste Höheninformation, geeignet ist. Es richtet sich daher vor allem an die Bedürfnisse der primären und sekundären holzverarbeitenden Industrie. Eine Anwendung in anderen Branchen außerhalb der Holzindustrie ist jedoch auch denkbar.
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Bei der Realisierung des sensorischen Moduls wurde nach folgenden Prinzipien verfahren:
- Anpassung der Sensorempfindlichkeit eines mehrkanaligen Zeilensensors (Spektralsensor™) an die Remissionseigenschaften des Untersuchungsobjektes
- Realisierung eines anwendungsbezogenen Beleuchtungsmix aus spektral breit- und schmalbandiger Beleuchtung
- Addition von zusätzlichen optischen Informationskanälen
- Bilddatenauswertung auf Mehrprozessorsystemen
Angepasst an die "sensorischen" Bedürfnisse der Holzindustrie steht damit ein Demonstrator mit folgenden Eigenschaften zur Verfügung:
- 4 signaltheoretisch unabhängige Datenkanäle zur ortsaufgelösten Erfassung unterschiedlicher Objekteigenschaften
- VIS-NIR-Remission für Farbbesonderheiten
- Lichtleitvermögen in oberflächennahen Schichten (Tracheide-Effekt) für Astbereiche, insbesondere helle Äste
- informationstragende Höheninformation f. Objekteigenschaften mit dimensionellem Charakter
- parallele Erfassung von Profil- (bis 2000 Profile/s) und Remissionsdaten (bis 4500 Bildzeilen/s) durch gemeinsamen Beobachtungsort aller Sensoren
- kompakter und modularer Aufbau
- robuste Algorithmen durch mehrkanalige Bildinformation, Bilddatenfusion
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| Aufbau des realisierten Holzscannerdemonstrators | Darstellung des Merkmalssatzes bestehend aus Farb-, Form- und Tracheidemerkmal |
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R. Nestler, K.-H. Franke: Realisierung eines multisensorischen Ansatzes zur Oberflächeninspektion von Holz, 6. Workshop Farbbildverarbeitung, Berlin, 05./06.10.2000, ISBN 3-9807029-4-4, S. 89-96
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Kontakt: Dr.-Ing. Rico Nestler, Tel.: 03677-689768-5
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Die dokumentierten Arbeiten wurden durch das Thüringer Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur (TMWFK) gefördert.
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