Industrielle Bildverarbeitung für die Kunststoffindustrie

Modernes Kamerainspektionssystem erweitert Forschungs- und Prüfmöglichkeiten am SKZ
Methoden der industriellen Bildverarbeitung finden seit vielen Jahren breite Anwendung in der Industrie – insbesondere in der Qualitätskontrolle und der Automatisierung. Mit dem zunehmenden Einsatz KI-basierter Analysemethoden lassen sich heute selbst hochkomplexe Anwendungen realisieren. Voraussetzung hierfür bleiben jedoch weiterhin die gezielte Auswahl geeigneter Beleuchtungssetups und die optimale Wahl von Akquisitionsparametern.

Die Arbeitsgruppe Spektroskopie der SKZ KFE gGmbH betreibt seit Anfang 2025 ein neues Kamerainspektionssystem, das eine Vielzahl variabler Beleuchtungssituationen ermöglicht – auch in Kombination mehrerer Lichtarten. Die groß dimensionierte Messkammer, die primär der Abschirmung von Fremdlicht dient, beherbergt eine hochauflösende Monochromkamera. In Verbindung mit einer Auswahl hochwertiger, schnell wechselbarer Objektive lassen sich kleinste Strukturen unterhalb von 50 µm bei gleichzeitig großem Sichtfeld (ca. 100 x 100 mm²) detailgenau erfassen und analysieren.

Zur Verfügung stehen vier verschiedene Beleuchtungsarten, die für eine Vielzahl an Inspektionsaufgaben – wie die Detektion von Defekten (z. B. Kratzer, Risse, Schlieren, Einschlüsse) in Spritzgussbauteilen oder Granulaten sowie zur Oberflächencharakterisierung – eingesetzt werden können:

• Diffuse Auflichtbeleuchtung:
  Für eine gleichmäßige Ausleuchtung opaker Proben von oben.
• Flachwinkel-/Dunkelfeldbeleuchtung:
  Flach einfallendes Licht wird an Erhebungen oder Vertiefungen gestreut und macht so feine Strukturen und Defekte auf dunklen oder matten Kunststoffoberflächen sichtbar.
• Kuppelbeleuchtung:
  Diffuses Licht aus allen Richtungen sorgt für eine schattenfreie Darstellung glänzender oder strukturierter Oberflächen.
• Transmissionsbeleuchtung:
  Zur Untersuchung transparenter oder transluzenter Materialien wie amorphen oder dünnschichtigen, ungefärbten Kunststoffen (z. B. Folien).

„Neben den installierten Komponenten kommt uns in unserem Forschungsalltag besonders die integrierte Programmierschnittstelle entgegen“, erklärt Michael Dold, Scientist Spektroskopie. „Sie erlaubt eine individuelle softwareseitige Ansteuerung und direkte Auswertung – auch mithilfe moderner KI-gestützter Methoden.“ Dold zeigt sich überzeugt: „Wir sind zuversichtlich, auch in künftigen Projekten mit dem neuen System wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.“