Vorausschauende Qualitätskontrolle
mit dem RTI Vision Sensor solino®
Digitalisierung der optischen Erscheinung von Oberflächen
solino®verändert die Art und Weise, wie die Qualitätskontrolle durchgeführt wird. Anstelle von selektiven Stichproben ermöglicht er mithilfe der Reflectance Transformation Imaging (RTI)-Technologie eine kontinuierliche und automatisierte Oberflächenüberwachung über ein großes Sichtfeld. Alle Abweichungen werden mit mathematischer Präzision erkannt. Durch die Kombination von BRDF-basierter optischer Erkennung mit intelligenten Algorithmen erfasst dieser Sensor das tatsächliche visuelle Erscheinungsbild von Materialien – und deckt so Abweichungen auf, die der menschlichen Wahrnehmung entgehen. Er arbeitet zuverlässig unter normalen Fabriklichtverhältnissen, ist unempfindlich gegenüber Streulicht und wandelt visuelle Eindrücke in messbare Perfektion um.
solino® setzt neue Maßstäbe bei der automatisierten, vorausschauenden Oberflächenqualitätskontrolle in der Präzisionsfertigung.
Mit solino® können Sie zum ersten Mal überhaupt:
- Digitalisieren Sie das visuelle Erscheinungsbild jeder Oberfläche
- Weisen Sie jeder Probe einen eindeutigen digitalen Fingerabdruck zu
- Profitieren Sie von einem Computational-Imaging-Sensor, der Hardware und Software vereint
- Integrieren Sie einen Plug-&-Play-Sensor, der in wenigen Minuten einsatzbereit ist
- Führen Sie statistische und reproduzierbare Auswertungen durch
- Eliminieren Sie Reflexionen selbst auf glänzenden Metallen
- Prognostizieren Sie Produktfehler durch KI-Korrelation
solino® -Technologie
solino® basiert auf der Messung der bidirektionalen Reflexionsverteilungsfunktion (BRDF) – der physikalischen Grundlage für das visuelle Erscheinungsbild.
Es nutzt 64 LEDs in einer präzise kalibrierten Kuppel, um die Oberfläche aus allen Richtungen zu beleuchten. Das reflektierte Licht wird analysiert, um Folgendes abzuleiten:
- Farbe, Welligkeit und Rauheit
- Reflexionsvermögen und Neigung
- Oberflächenspannung und Anomalien in der Mikrostruktur
Dieses Lichtstreuungsmuster wird zu einem einzigartigen optischen Erkennungsmerkmal – die ideale Grundlage für eine automatisierte, wiederholbare und objektive Prüfung.
So funktioniert solino®
- Bildaufnahme
Ein photometrisches Stereo-Setup erfasst mehrere Ansichten derselben Oberfläche mithilfe von 64 LEDs mit bekannter Position, Einfallswinkel und Intensität. - Berechnung spezifischer Bilder mit BRDF
Aus dem Satz von 64 Bildern berechnet solino spezifische Bilder – wodurch neue visuelle Daten sichtbar werden und irrelevante Reflexionen entfernt werden.
Jedes Bild isoliert bestimmte Merkmale (z. B. Glanz, Textur, Struktur). - BRDF-Datenextraktion
Konsistente Erfassung und Kalibrierung liefern vollständige BRDF-Informationen und schaffen eine zuverlässige Datengrundlage für die weitere KI-Analyse. - Visualisierung und Analyse von Anomalien
Saubere, wiederholbare und interpretierbare CPIs zur Erstellung von Anomalie-Heatmaps in KI-Bildverarbeitungssoftware.
solinoStudio Software
solinoStudio ist die Softwareanwendung, mit der Sie die Bildaufnahme über Ihren solino-Sensor konfigurieren und durchführen sowie solino Computational Particular Images (CPI) erstellen können.
Mit dem Studio Playground lassen sich die Bildaufnahme und die CPI-Erstellung in solino manuell einstellen und ausführen. Außerdem bietet er die Möglichkeit, die Aufnahmen zu speichern und die Verarbeitungseinstellungen in Projekt-Dateien zu verwalten. Diese ermöglichen einheitliche und vergleichbare Analyseeinstellungen und sind für die Nutzung der Batch-Funktionen erforderlich. Sie müssen vor Beginn des Vorgangs in den Bereichen Batch-Erfassung und Batch-Verarbeitung geladen werden.
Alternativ stehen für die Integration in Ihre spezifische Software das Imaging Modules SDK zur Durchführung von Bildaufnahmeaufgaben und das solino CPI SDK zur Erzeugung von CPI zur Verfügung. Für anspruchsvollere und komplexere Prozesse setzen wir unsere KI-Software ein, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.
Anwendungsgalerie
Klicken Sie auf ein Bild, um die entsprechenden Anwendungen kontretter anzuzeigen und herunterzuladen.
Sollten noch keine Anwendungsdownload verfügbar sein, setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung; wir senden Ihnen die entspechende Datei zu. Kontaktieren Sie uns
Haben Sie weitere Fragen zu solino® in Ihrem speziellen Anwendungsbereich?
Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihre Anwendung zu besprechen oder eine Live-Demo mit Ihren Mustern zu vereinbaren.
FAQ
solino® kann über industrielle Standardschnittstellen (I/O, Ethernet IP, OPC UA usw.) kommunizieren.
Die Automatisierung lässt sich einfach umsetzen: solino® kann automatisch für die Inline-Prüfung ausgelöst werden, wodurch die Auswertung der Ergebnisse und die Protokollierung der Daten in Ihrem MES- oder QMS-System ermöglicht wird.
- 100 % Qualitätskontrolle = 100 % Zuverlässigkeit
- geringere Anlagen- und Personalkosten
- vollständige Automatisierung rund um die Uhr
- neue, objektive, digitale Qualitätsstandards
Die Bildaufnahme von solino® basiert auf der exakt kalibrierten Kenntnis der Winkel zwischen der Lichtquelle und der optischen Achse der Kamera. Das vorrangige Ziel besteht darin, den minimalen Streuimpuls bei einer Vielzahl unterschiedlicher Objekte erkennen zu können. Nur so lassen sich alle Fehler stets und an allen Objekten erkennen. Dies erfordert jedoch eine sehr dichte Anordnung von LEDs – 64 Weißlicht-LEDs in einer Kuppelanordnung.
solino® verarbeitet die Bilddaten jedes Beleuchtungsszenarios und kombiniert sie mit Informationen zu:
- die Position und Kollimation
- die Entfernung und Farbe
- die Art der Quelle
- die Streulichtkomponente
Es basiert auf einer Industriekamera und einer Kuppel mit mehreren LEDs.
„Photometrisches Stereo“ bezeichnet die Aufnahme von Bildern, die aus unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln aufgenommen wurden.
Der Sensor unterscheidet sich nicht in der Bildaufnahme, wohl aber erheblich in der Bildverarbeitung. Anstatt mit den einzelnen Bildinformationen zu arbeiten, wird der Streuungswert pro Objektpunkt zweidimensional berechnet, wodurch neue Informationen in den Bildern sichtbar werden – und so können Anomalien mithilfe einer KI-Verarbeitungssoftware ausgewertet und erkannt werden.
Auch wenn solino®-Bilder oft gleich aussehen, enthalten sie folgende Bildinformationen:
- entsteht durch die Auswertung von Streuungsinformationen an der Oberfläche und nicht allein durch Bilder
- wiederholbar und umfassend, da die Beleuchtung durch 64 LEDs alle möglichen Fehler auf allen möglichen Oberflächen sichtbar macht
- objektspezifisch anpassbar, wodurch Anomalien (Fehler, Kratzer usw.) gezielt untersucht werden können
Ideal für Klassifizierungen und als Datenquelle für KI-Softwarepakete.
solino® lässt sich nahtlos in bestehende Produktions- oder Prüfabläufe integrieren. Wir bieten SDKs, APIs und Integrationsunterstützung für Inline-Prüfsysteme, Förderanlagen oder Roboteranwendungen.
solino hat die optische Signatur (BRDF) einer Oberfläche digitalisiert, die anschließend mit einer KI-Bildverarbeitungssoftware klassifiziert und trainiert werden kann – bereit für die Automatisierung.
Das Streuverhalten einer Oberfläche hängt von ihrer Struktur ab. Mit solino wird es anhand der BRDF digitalisiert – dem idealen digitalen Fingerabdruck einer Oberfläche. Im solino®-Datensatz sind alle relevanten Objektinformationen gespeichert:
- geometrische Formen und Positionsabweichungen
- Farbe, Welligkeit und Rauheit
- Anomalien
- usw.
Das Aussehen von Objekten hängt davon ab, wie sie das Licht reflektieren.
Die Farbe von Objekten wird durch die Teile des Lichtspektrums bestimmt, die reflektiert oder durchgelassen werden, ohne absorbiert zu werden.
Man kann auch sagen, dass die optischen Eigenschaften eines Objekts auf der Richtungsverteilung des reflektierten Lichts (BRDF) beruhen – das spezifische Bildergebnis von Solino.
Das Erscheinungsbild lässt sich anhand von Merkmalen wie matt im Gegensatz zu hochglänzend beschreiben.
Matt
- reflektiert kein Licht und ist weniger glänzend
- weichere Bilder und Farben mit einem größeren Tonwertumfang
- fühlt sich weich und geschmeidig an
Hochglanz
- hohe Reflektivität für strahlenden Glanz
- lebhaftere, sattere Farben, die Details hervorheben
- glänzender Wet-Look für ein auffälliges Erscheinungsbild
solino® basiert auf speziell entwickelten Algorithmen, die die Streuung des auf Oberflächen einfallenden Lichts analysieren.
Diese werden wiederum als Einzelbilder dargestellt, die die Veränderung als Kontrast oder Farbe zeigen und so Unregelmäßigkeiten, z. B. Anomalien oder Fehler, sichtbar machen.
Dank solino® werden die aufgenommenen Bilder sozusagen bereinigt – leichte Objektanomalien werden hervorgehoben und können als deutlich dominierende Bildinformationen dargestellt werden.
Wir betrachten das Erscheinungsbild der Oberfläche als eine Kombination aus Licht und drei weiteren Produktionsparametern:
- Material
- Form
- Farbton
Die erfassten visuellen Bildinformationen entsprechen der wahrgenommenen Farbe, die sich aus dem Zusammenspiel von Licht und Oberfläche ergibt.
Die LED-Beleuchtung ist ein bekannter Parameter, ebenso wie der Kamerasensor.
solino® definiert relative Qualitätsregeln, die zwar von der Hardware abhängen, aber auf der menschlichen Wahrnehmung basieren. Das Ziel ist es, ein automatisiertes Prüfsystem zu entwickeln, das die visuelle Wahrnehmungdigitalisiert.
Wie erkennt solino® Anomalien?
Auf der Grundlage kalibrierter Beleuchtungswinkel und Intensitätsprofile zeigt der solino® Algorithmus alle Oberflächenanomalien an.
Entscheidend sind nicht Art, Intensität oder Homogenität der verwendeten Lichtquelle. Vielmehr kommt es vor allem darauf an, die Bildaufnahme der jeweiligen Lichtquelle zuzuordnen. Um optimale Ergebnisse erzielen zu können, wurden entsprechend spezielle Werkzeuge für die Systemkalibrierung entwickelt.
Die Berechnung bestimmter Bilder (CPI) ist eine Softwarelösung zur Berechnung eines (bestimmten) Bildes aus einem gesamten Bildsatz. Konsistenz und eine exakte Systemkalibrierung haben bei der Bildaufnahme oberste Priorität.
Aufgrund dieser Konsistenz bei der Erfassung werden die BRDF-Informationen in Unterebenen zerlegt, wobei jedes Bild eine Unterebene darstellt.
Jedes (bestimmte) Bild ist das Ergebnis mehrerer Verarbeitungsschritte – der Verarbeitung der Verteilung von Pixelwerten.
Zur Verbesserung der Qualitätskontrollprozesse bietet CPI eine Bildgalerie zur Prüfung von Oberflächenanomalien als ersten Schritt hin zu einer automatisierten, von Menschen gesteuerten und durch KI unterstützten Inspektion.
Darstellung von Produktmerkmalen als Bildinformationen
Bei der Erkennung und Bestimmung von Oberflächenfehlern ist es entscheidend, den Fehler im Bild überhaupt erst erkennen zu können oder ihn unabhängig von den Umgebungsbedingungen immer wieder aufzufinden. Gleiches gilt für ähnliche Anomalien, die ebenfalls erkannt und entsprechend dargestellt werden müssen.
solino® wurde zu diesem Zweck entwickelt. Nicht relevante Bildinformationen werden gezielt unterdrückt und Anomalien hervorgehoben.
Es erfolgt eine Bildbereinigung von unwichtigen Faktoren, was zu einer wiederholbaren und zuverlässigen Bildanalyse führt.
solinoStudio-Benutzeroberfläche
Ja, das im Lieferumfang unseres solino® enthaltene solinoStudio ermöglicht sowohl die Live-Bildanzeige als auch eine Vorschau auf vier verarbeitete CPIanomaly-Bilder.
Für die 64 Einzelbelichtungen stehen insgesamt mehr als 200 Algorithmen zur Analyse und Auswertung zur Verfügung, nach denen die Ergebnisbilder angezeigt werden. Die Auswahl erfolgt über das Dropdown-Menü (siehe Abbildung rechts).
Der solinoViewer bietet:
- eine intuitive Benutzeroberfläche zur Erkennung von Produktfehlern oder -abweichungen
- einen Bildmanager mit Schieberegler und einem Widget pro Bild
- den solino Image Editor zur Stapelverarbeitung von stereofotometrischen Bildern
- eine selektive Liste der auszugebenden Bildverarbeitungsprozesse
- die Auswahl des zu verarbeitenden Farbkanals
Je nach Computer (Leistung, Arbeitsspeicher, Prozessor usw.) kann es weniger als 5 Sekunden dauern.
Unsere Solinos-Sensoren sind für Proben mit Abmessungen von 10 x 10 bis 50 x 50 Millimetern ausgelegt. Jede Art von Oberfläche kann geprüft und ausgewertet werden.
Die größte Einschränkung ist die Größe der Proben. Diese wird durch die Größe der Beleuchtungseinrichtung oder der Kuppel begrenzt. Bei Proben, die außerhalb des Standardbereichs liegen, wenden Sie sich bitte an sales@opto-gmbh.com.
Lassen Sie uns Präzision in Ihre Produktion bringen.
Nehmen Sie Kontakt mit unseren Experten auf oder fordern Sie noch heute Ihr solino®-Angebot an.
Weitere Einblicke: CEO Opto & Robovision – Interview "The holy grail of quality inspection"
Der Gründer von robovision, Jonathan Berte, und unser Geschäftsführer Markus Riedi sprechen über die solino®-Technologie und erläutern, wie KI die industrielle Qualitätskontrolle revolutioniert.