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Schrifterkennung (OCR) mittels Shape from Shading

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Ausgangssituation

Kontrastarme Beschriftungen, aufgebracht mittels Ritzpräger, Stempel oder Formenguss stellen eine besondere Herausforderung an die Bildverarbeitung und im Besonderen an die Beleuchtungstechnik dar. Die Ziffern befinden sich vertieft oder erhaben auf den jeweiligen Bauteilen. Hinzu kommen häufig die stark unterschiedlichen Oberflächen. Produktionsbedingte Schwankungen bei der Aufbringung der Schriftzüge stellen eine weitere Anforderung dar.

Umsetzung

Mittels der Technologie Shape from Shading kommt eine Technologie zum Einsatz, welches, wie der Name bereits vermuten lässt, mit Licht und Schatten arbeitet. Durch die Anordnung von vier im 90°-Winkel zueinanderstehenden LED-Linienbeleuchtungen werden, unter Berücksichtigung des Licht-Einfallwinkels, umlaufend Bildaufnahmen erzeugt. Anschließend werden diese vier Schattenbilder verrechnet. Die Höheninformationen werden in einem Grauwertbild darstellt. Über zusätzliche Parameter können Kontraste verstärkt und Störkonturen (z. B. in der Oberfläche) geglättet werden. Das so erzeugte Bild wird mit einem OCR-Werkzeug ausgewertet. Die gelesene Ziffernfolge wird anschließend an die übergeordnete Anlagensteuerung zur weiteren Verarbeitung übergeben.

Parameter

  • Lesen einzelner Ziffern
  • Vergleich Soll- / Ist-Daten
  • Übergabe Ziffernfolge an SPS
  • Schnittstelle ProfiNet

Kundennutzen

Dort, wo die klassische Bildverarbeitung an ihre Grenzen stößt, kann die Technologie Shape from Shading neue Lösungswege schaffen. Bei der automatisierten optischen Kontrolle von Direktmarkierungen (DPM) auf Bauteilen erhöht diese Technologie die Prozesssicherheit. Zudem kann bei der Markierung auf eine kontrastreiche Bedruckung (z. B. via Inkjet oder Laser) verzichtet werden, was zur Kostenersparnis beiträgt. Zusätzlich können mit dieser Technologie weitere Aufgaben gelöst werden, wie sie z. B. die Kanteninspektionen, Bestückungskontrolle oder Oberflächeninspektionen mit sich bringen.

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