DE4130373A1

DE4130373A1 - Pruefverfahren und pruefvorrichtung

Info

Publication number: DE4130373A1
Application number: DE4130373A
Authority: DE
Inventors: Yoshida Hajime
Original assignee: Hajime Industries Ltd
Current assignee: Hajime Industries Ltd
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1992-03-26
Also published as: GB2248930A; US5187573A; GB9119503D0; AU8380691A; JPH04128635A; JPH0736004B2; CA2051062A1; FR2667399A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren sowie eine da für bestimmte Prüfvorrichtung, insbesondere zur Prüfung von Behältnissen u.ä., unter Verwendung einer als Bild sensor dienenden Videokamera o. ä. sowie einer elektro nischen Datenverarbeitungsanlage.

Üblicherweise wird während oder bei Abschluß des Ferti gungsverfahrens von Gegenständen visuelle Prüfungen ma nuell durchgeführt, um fehlerhafte Stellen auf dem Halbprodukt während des Fertigungsprozesses zu ermit teln bzw. die optische Qualität der Fertigprodukte zu überprüfen. In den vergangenen Jahren wurden jedoch zur Einsparung von Arbeitskräften bzw. zur Automatisierung bei Arbeitskräftemangel in zunehmendem Maße auto matische Prüfvorrichtungen unter Verwendung einer Vi deokamera und einer elektronischen Datenverarbeitungs anlage als Ersatz für manuelle Prüfungen eingesetzt.

Im Brauereigewerbe werden beispielsweise aus Kunststoff oder Glas gefertigte Flaschen u.ä. als Behältnisse für Brauereierzeugnisse verwendet, wenngleich häufig auf unsaubere Verarbeitung oder Transportschäden zurückzu führende Bruchstellen und andere undichte Stellen zu beobachten sind. In diesen Fällen führen, Transport schäden einmal außer Acht gelassen, Probleme während des Fertigungsverfahrens zu Schäden an den Behältnis sen, was häufig der Grund dafür ist, daß das Befüllen der Behälter mit Brauereierzeugnissen oder das Ver schließen der Behälter nicht fehlerfrei ablaufen kann. Aus diesem Grund werden vielfach visuelle Prüfungen in den verschiedenen Produktionsabschnitten, beginnend mit der Herstellung der Behälter bis hin zu deren Reini gung, Befüllen, Verschließen und Verpacken, durchge führt. Um Handarbeit zu vermeiden, werden zunehmend au tomatische Prüfvorrichtungen unter Verwendung einer Vi deokamera sowie einer elektronischen Datenverarbei tungsanlage eingesetzt, um automatisch durch die Er mittlung von Fehlern die fehlerbehafteten Güter während des Fertigungsverfahrens oder im Anschluß daran auszu sondern.

Diese Art von Vorrichtung ist nicht nur auf Behältnisse im Brauereigewerbe beschränkt, sondern kann bei vieler lei Erzeugnissen Anwendung finden.

Nachfolgend wird ein Beispiel einer derartigen Prüfvor richtung für Behälter und andere Güter nach dem Stand der Technik anhand der Fig. 4 bis 6 erläutert.

Fig. 4 ist eine Schemadarstellung einer Prüfvorrichtung für Behälter nach dem Stand der Technik. In Fig. 4 be zeichnet die Bezugsziffer 1 einen zu prüfenden Behälter aus transparentem Material wie beispielsweise Glas, Kunststoff o. ä., die Bezugsziffer 2 eine nachfolgend als Strahlungsquelle bezeichnete Strahlungseinrichtung wie beispielsweise eine Lampe o. ä. zur Bestrahlung des Behälters 1, die Bezugsziffer 3 eine Strahlungsstreu platte, die zwischen der Strahlungsquelle 2 und dem Be hälter 1 zur gleichmäßigen Streuung des von der Strah lungsquelle 2 ausgehenden Lichts angeordnet ist, die Bezugsziffer 4 eine Videokamera, die als Bildsensor zur Aufnahme eines Bildes des Behälters 1 dient, die Be zugsziffer 5 eine aus einem Rechner o. ä. bestehende elektronische Datenverarbeitungsanlage zur Verarbeitung des Ausgangssignals der Videokamera 4. Einem Monitor M1 werden die Ausgangssignale der Videokamera 4 und der elektronische Datenverarbeitungsanlage 5 zugeführt, so daß später zu erläuternde, betreffende Fenster 6 und 7 ₁ -7 ₄ darauf abgebildet und mit dem Bild des Behälters 1 wiedergegeben werden.

In dieser Vorrichtung wird das von der Strahlungsquelle 2 ausgehende Licht durch die Strahlungsstreuplatte gleichmäßig gestreut, um den gesamten Behälter 1 zu be strahlen. Dieses Licht durchdringt den Behälter 1 und wird von der Videokamera 4 erfaßt. Das Ausgangssignal der Videokamera 4 wird durch die elektronische Daten verarbeitungsanlage 5 verarbeitet, so daß das Vorhan densein von fehlerhaften Stellen auf dem Behälter 1 er mittelt wird. Der Behälter 1 ist in diesem Falle aus transparentem Material gefertigt. Bei undurchsichtig gestalteten Behältern versteht es sich von selbst, daß eine ähnliche Prüfung auf fehlerhafte Stellen durchge führt werden kann, indem die Anordnung so gestaltet ist, daß von den Behältern geflektiertes Licht erfaßt und elektronisch verarbeitet wird.

Fig. 5 zeigt eine Schemadarstellung der Anordnung und Funktion der elektronischen Datenverarbeitungsanlage 5 in der Prüfvorrichtung nach dem Stand der Technik.

Fig. 6 zeigt eine Schemadarstellung der Positionen der auf den Behälter 1 bezogenen Fenster. Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, wird vom Ausgangssignal der Videokamera 4 zuerst ein Positionierungsfenster 6 im Halsbereich des Behälters 1 gesetzt sowie die Mittelachse X-X des Behälters 1 durch eine elektronische Schaltung 6A der elektronischen Datenverarbeitungsanlage 5 bestimmt.

Beide seitlichen Kanten des vom Fenster 6 erfaßten Halsbereiches des Behälters 1 werden ermittelt, wobei die Mittelachse X-X des Behälters 1 auf der Grundlage dieser seitlichen Kanten bestimmt wird. Die Mittelachse X-X dient der zuverlässigen Positionierung von verschiedenen, auf den Behälter 1 bezogenen, nachfol gend zu beschreibenden, Prüffenstern. Sofern der Behäl ter 1 gegenüber der Mittelachse X-X symmetrisch geformt ist, können die verschiedenen Prüffenster gegenüber der Mittelachse X-X des Behälters 1 symmetrisch gestaltet bzw. angeordnet werden.

Die Bezugsziffern 7 ₁, 7 ₂, 7 ₃, 7 ₄ in Fig. 5 und 6 be zeichnen die oben genannten Prüffenster. Sofern, wie im vorliegenden Fall, vier Prüffenster 7 ₁ bis 7 ₄ Verwen dung finden und die Formgebung dieser Prüffenster 7 ₁ bis 7 ₄ entsprechend gewählt ist, kann man sich der Kon turveränderung des Behälters 1 anpassen. Um eine Ände rung des Lichtübertragungsfaktors zu berücksichtigen, die sich je nach Gestaltung und Anordnung des Behälters 1 oder den unterschiedlichen Durchmessern des Behälters 1 ergeben, werden die Positionen und Formen der Prüf fenster 7 ₁ bis 7 ₄ durch elektronische Verarbeitung ver ändert. Das Vorhandensein von fehlerhaften Stellen auf dem Gegenstand 1 innerhalb der vier Prüffenster 7 ₁ bis 7 ₄ wird gleichzeitig in einer Beurteilungsschaltung 7A beurteilt.

Fig. 6 zeigt die Anordnung des Positionierungsfensters 6 sowie der Prüffenster 7 ₁ bis 7 ₄ für den Behälter 1. Der Grund für die Anordnung der vier Prüffenster 7 ₁ bis 7 ₄ für den einen Behälter 1 in diesem Ausführungsbeispiel liegt darin, daß auf eine Veränderung der Formgebung des Behälters 1 (beispielsweise bei Schwankungen des Durchmessers des Behälters 1 oder bei Veränderungen der Formgebung im Halsbereich) ohne weiteres durch geringe Änderungen in der Abmessung oder Größe des betreffenden Fensters 7 ₁ bis 7 ₄ reagiert werden kann. Um auf Verän derungen des Lichtübertragungsfaktors aufgrund von Ab weichungen des Behälterdurchmessers wegen der Positio nierung des Behälters 1 zu reagieren, können unter schiedliche Empfindlichkeiten für die einzelnen Fenster 7 ₁ bis 7 ₄ nach elektronischer Verarbeitung gesetzt wer den. In Fig. 6 bezeichnet die Bezugsziffer 8 ein durch schrägverlaufende Linien gebildetes Muster auf einem Teil des Behälters 1. In diesem Muster 8 enthaltene Fehler sind schwer zu erkennen. Eine Prüfung dieses Be hälterteils ist daher ausgeschlossen.

Bei der vorstehend beschriebenen Prüfvorrichtung nach dem Stand der Technik ist es nicht vorgesehen, das an einem Teil des Behälters 1 gebildete Muster 8 zu prü fen. Derartige Muster 8 sind nicht nur regelmäßig um den gesamten äußeren Umfang des Behälters 1 gelegt, sie finden sich jedoch beispielsweise auch häufig nur auf einer Hälfte des Behälters 1. In diesen Fällen ist es zwar notwendig, die guten oder schlechten Teile des Be hälters mit Ausnahme des Musters 8 zu überprüfen, eine Überprüfung des Musters 8 selbst ist jedoch bei Verwen dung der herkömmlichen Vorrichtungen unmöglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung so auszubilden, daß die vorstehend auf gezeigten Mängel von Vorrichtungen nach dem Stand der Technik vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Prüfvorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1, 2, 3 und 4 gelöst.

Zum besseren Verständnis der Merkmale, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Schemadarstellung zur Darstellung der wesentlichen Merkmale und Funktionen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2A, 2B, Fig. 3A1, 3B1, 3C1 sowie 3A2, 3B2, 3C2 Schemadarstellungen zur Erläuterung der Funktionsbeschreibung der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines her kömmlichen Ausführungsbeispiels, an das die vorliegende Erfindung anknüpft;

Fig. 5 eine Schemadarstellung der Struktur und Funktion der elektronischen Datenverar beitungsanlage nach Fig. 4; und

Fig. 6 eine Schemadarstellung zur Erläuterung der Funktion eines Beispiels nach dem Stand der Technik.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert. Da bei diesem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung eine dem herkömmlichem Bei spiel nach Fig. 4 vergleichbare Struktur Anwendung fin det, wird diese nachfolgend nicht erneut erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schemadarstellung der Struktur und Funktion einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage 5 in der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung. Fig. 1 läßt erkennen, daß bei der vorliegenden Erfindung auf dem von der Videokamera 4 gewonnenen Videosignal basierend zuerst ein Positionierungsfenster 9 im Halsbereich des Behälters gesetzt wird. Auf diesem Fenster 9 basierend wird die Mittelachse X-X des Behälters 1 durch eine elektronische Datenverarbeitungsanlage 9A bestimmt. Anschließend wird ein Muster-Beurteilungsfenster 10 ge setzt, das der Beurteilung des Vorhandenseins eines Mu sters 8 auf dem Behälter 1 dient.

Um ein besseres Verständnis der Funktion der vorliegen den Erfindung zu gewinnen, werden anhand der Fig. 1 und Fig. 2A und 2B die in den Fig. 2A und 2B dargestellten Fenster und das obige Verfahren erläutert.

Das Muster-Beurteilungsfenster 10 wird gemäß der vor liegenden Erfindung in dem Teilbereich gesetzt, der bei den herkömmlichen Beispielen nicht geprüft wurde, also beispielsweise in dem in Fig. 2A mit der Bezugsziffer 8 gekennzeichneten Muster. Durch die Helligkeit in diesem Fenster wird das Vorhandensein eines Musters 8 ermit telt. Sofern ein Muster 8 auf der runden Außenseite des Behälters vorliegt, wird also das abgestrahlte Licht am Muster 8 gestreut, so daß das an der Videokamera 4 an langende Licht geschwächt ist. Durch Überprüfung der Lichtintensität in dem Bereich des Musters 8 ist aus diesem Grunde das Vorhandensein eines Musters 8 ohne weiteres erkennbar.

Eine Helligkeit und Dunkelheit verarbeitende Schaltung 10A wird bei der Auswahl der Positionen, Größen u.ä. der einzelnen anschließend zusetzenden Prüffenster in Abhängigkeit auf das Vorhandensein eines Musters 8 im Fenster 10 verwendet. Die Schaltung 10A arbeitet der art, daß - sofern ein Muster 8 auf dem Behälter 1 vor liegt - dieser Bereich von der Prüfzone ausgeschlossen ist, während sie - sofern kein Muster vorliegt - ein gesondertes Fenster auswählt, das diesen Bereich nicht von der Prüfung ausschließt. Dies wird nachfolgend nä her erläutert.

Erfindungsgemäß wird in einem Fall, in dem kein Muster 8 auf dem Behälter 1 vorliegt und damit die elektroni sche Schaltung 10A diesen Bereich als hell erfaßt, die Schaltung 10A ein Prüffenster 11 gesondert setzen. Die ses Prüffenster besteht - ähnlich dem herkömmlichen Beispiel - aus vier Fenstern 11 ₁, 11 ₂, 11 ₃, 11 ₄. Der Unterschied zu den oben beschriebenen herkömmlichen Fällen liegt darin, daß sich - wie Fig. 2A erkennen läßt - die Gestalt des Fensters 11 ₄ von dem herkömmli chen Fenster 7 ₄ dadurch unterscheidet, daß es zur Auf nahme des Musters 8 groß genug gewählt ist. Dadurch wird dieser Teil im Prüfbereich aufgenommen, sofern kein Muster ermittelt wird. Die Fehler des Behälters 1 innerhalb der Fenster 11 ₁ bis 11 ₄ werden vollständig durch die herkömmliche Fehler verarbeitende Schaltung 11A ermittelt.

Sofern ein Muster 8 innerhalb des Fensters 10 vorliegt und die elektronische Schaltung 10A das Muster 8 als dunkel ermittelt, setzt die Schaltung 10A gesondert ein Muster-Beurteilungsfenster 12 anstelle des Fensters 11 (vgl. Fig. 1), um auf diese Weise beispielsweise die Ge stalt des Musters 8 zu festzustellen. Das Fenster 12 besteht, wie Fig. 2B zeigt, aus zwei Fenstern 12 ₁ und 12 ₂, die seitlich aneinander angrenzend angeordnet sind. Diese Fenster 12 ₁ und 12 ₂ werden im Bereich des Musters 8 des Behälters 1 dort gesetzt, wo Aufschriften o. ä. vorhanden sind. Wie Fig. 2B zeigt, wird ein Fenster 12 ₁ auf der einen Seite des Musters 8 gesetzt, die bei spielsweise die linke seitliche Hälfte darstellt, wäh rend das andere Fenster 12 ₂ auf der rechten seitlichen Hälfte gesetzt wird.

Im allgemeinen variiert die Gestaltung des Musters 8 auf dem Behälter 1 erheblich. So gibt es Fälle, in denen das Muster 8 den gesamten runden, äußeren Umfang des Behälters 1 umfaßt, während in anderen Fällen das Muster 8 nur einen Teilbereich des Behälters 1 betrifft usw. In dem in den Fig. 3A1, 3B1 und 3C1 dargestellten Fall umfaßt das Muster 8 beispielsweise nur in etwa den halben Umfang des Behälters 1.

Wenn die Videokamera 4 den Behälter 1 aufnimmt, hängt das von der Kamera 4 erfaßte Bild des Musters 8 vom Winkel der Rotationsrichtung des Behälters 1 ab. Dies ist dadurch bedingt, daß bei der während des Transports des Behälters 1 auf einem nicht dargestellten Förder band durchgeführten Prüfung der Rotationswinkel des Mu sters 8 auf dem Behälter 1 gegenüber der Videokamera 4 nicht feststeht. Die Fig. 6A1, 6B1 und 6C1 zeigen zur Funktionserläuterung drei Fälle mit unterschiedlichen Rotationswinkeln des Musters 8 auf dem Behälter 1.

Im Fall von Fig. 6A1 enthalten beide Fenster 12 ₁ und 12 ₂ gleichermaßen das Muster 8. Entsprechende als Einrich tungen zur Ermittlung der Helligkeit und Größe ausge bildete elektronische Schaltungen 12 ₁A und 12 ₂A werden feststellen, daß der gesamte innere Bereich der beiden Fenster 12 ₁und 12 ₂ dunkel ausfallen. Diese Schaltungen 12 ₁A und 12 ₂A werden, wie Fig. 6A2 zeigt, die vier Prüf fenster 13 ₁, 13 ₂, 13 ₃ und 13 ₄ festsetzen. Da der das Muster 8 des Behälters 1 enthaltende Bereich vom Prüf bereich ausgeschlossen ist, erfüllen die entsprechenden Prüffenster 13 ₁ bis 13 ₄ die gleiche Funktion wie die in Fig. 1 gezeigten Prüffenster 7 ₁ und 7 ₄ nach dem Stand der Technik. Eine als Schaltung zur Ermittlung von Feh lern ausgebildete elektronische Schaltung 13A verarbei tet die auf dem Behälter ermittelten Fehler innerhalb der vier Fenster 13 ₁ bis 13 ₄ entsprechend dem Stand der Technik.

Fig. 3B1 zeigt einen Fall, in dem das Muster 8 auf der linken Seite des Behälters 1 angeordnet ist. Ein Fen ster 12 ₁ umfaßt das Muster 8, so daß seine elektroni sche Schaltung 12 ₁A den Bereich innerhalb des Fensters 12 ₁ als dunkel erfaßt und die oben bezeichneten Prüf fenster 13 ₁, 13 ₂, 13 ₃, 13 ₄ setzt. Da im Fenster 12 ₂ kein Muster 8 vorliegt, erkennt die elektronische Schaltung 12 ₂A gleichzeitig den Bereich innerhalb des Fensters 12 ₂ als hell. Wie Fig. 3B2 zeigt, setzt daher die Schaltung 12 ₂A zusätzlich zu den Prüffenstern 13 ₁ bis 13 ₄ ein Prüffenster 13 ₅ in dem mit dem Fenster 12 ₂ versehenenen Bereich des Behälters 1. In diesem Fall sind die Prüffenster 13 ₁ bis 13 ₄ mit dem Prüffenster 11 ₁ bis 11 ₄ identisch, so daß nur das Prüffenster 13 ₅ ihnen zugeordnet wird. Durch das Prüffenster 13 ₅ kann die kein Muster 8 aufweisende, rechte Seite des Behäl ters 1 geprüft werden. Diese Funktion war bei herkömm lichen Vorrichtungen nicht bekannt. Die innerhalb der fünf Fenster 13 ₁ bis 13 ₅ vorliegenden Fehler können an schließend vollständig durch eine als Schaltung zur Er mittlung von Fehlern ausgebildete elektronische Schal tung 13A verarbeitet werden.

Fig. 3C1 zeigt einen Fall, in dem das Muster an der rechten Seite des Behälters 1 angeordnet ist, während die linke Kante des Musters ein wenig über die Mittel achse X-X des Behälters 1 nach links ragt. Hier erfaßt die elektronische Schaltung 12 ₂A selbstverständlich den Bereich innerhalb des Fensters 12 ₂ als dunkel und setzt (vgl. Fig. 3C2) die Prüffenster 13 ₁ bis 13 ₄ ähnlich dem in Fig. 3A2 dargestellten Fall. Die elektronische Schal tung 12 ₁A erfaßt gleichzeitig einen hellen Bereich in einem Teil des Fensters 12 ₁, nämlich dort, wo kein Mu ster 8 vorliegt, und setzt ein Prüffenster 13 ₆ in einer entsprechenden Form zusammen mit den Fenstern 13 ₁ bis 13 ₄ (vgl. Fig. 3C2). Zu diesem Zeitpunkt verarbeitet die elektronische Schaltung 13A auch die innerhalb der fünf Fenster 13 ₁ bis 13 ₄ und 13 ₆ vorliegenden Fehler in der vorstehend beschriebenen Weise.

Sofern eine rechte Kante des Musters 8 in Fig. 3B1 über die Mittelachse X-X des Behälters 1 in den rechten Raum eindringt, so versteht es sich von selbst, daß die elektronische Schaltung 12 ₂A den Umfang der rechten Seite des Fensters 12 ₂, in dem kein Muster 8 vorliegt, ähnlich wie im Fall nach Fig. 3C2 abmißt und ein Prüf fenster 13 ₅ in entsprechender Form setzt.

Die Prüfausgangssignale der elektronischen Schaltungen 11A und 13A werden einer Gesamtbeurteilungsschaltung 14 zugeführt. Die Gesamtbeurteilungsschaltung 14 bildet das notwendige finale Informationsausgangssignal aus den Prüfausgangssignalen der elektronischen Schaltungen 11A und 13A und gibt dieses nach außen ab. Dieses Aus gangssignal kann einem zusätzlichen Rechner und einem Drucker zu Aufzeichnung zugeführt werden. Es kann je doch auch zur Steuerung eines Transportsystems u.ä. verwendet werden. Diese zusätzlichen Elemente sind in der Zeichnung nicht veranschaulicht. Es versteht sich von selbst, daß die Prüfausgangssignale der elektroni schen Schaltungen 11A und 13A zeitweise unmittelbar verwendet werden können. Die Ausgangssignale der Video kamera 4 sowie der elektronischen Datenverarbeitungsan lage 5 können - wie Fig. 4 zeigt - einem Monitor M1 zugeführt werden, so daß die betreffenden Fenster dar auf, das Bild des Behälters 1 überlappend, abgebildet werden können. Auf diese Weise können die Funktionen der Vorrichtung ohne weiteres überprüft werden.

Auf die oben beschriebene Art und Weise kann die erfin dungsgemäße Prüfvorrichtung variabel auf das Vorhanden sein von Mustern oder Schriftzügen oder in Abhängigkeit von den wechselnden Rotationswinkeln des Behälters ste hende, abweichende Bilder von Mustern oder Schriftzügen reagieren. Es wurde hierbei vorstehend beispielhaft auf Behälter abgestellt. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch auf anderen Produkten und Er zeugnissen angewendet werden. Die Erfindung findet so mit auch auf flexible Strukturen ohne Bindung an die genannten Prüfausführungsbeispiele durch Anordnung ei ner Anzahl von Fenstern sowie der Anzahl von Datenver arbeitungsanlagen für diese Fenster Anwendung.

Auch wenn die Fehlerprüfung basierend auf rechteckigen Fenstern erläutert wurde, so können die Fenster doch vollkommen frei gestaltet werden. Als Alternative für die elektronische Verarbeitung, kann die Beurteilung der Formen innerhalb der Fenster oder aber jede andere geeignete Verarbeitungsart in Abhängigkeit vom Zweck (wie etwa zum Vermessen eines bestimmten Bereichs) wie oben angedeutet gewählt werden.

Sofern nicht nur - wie oben dargestellt - ein Muster 8 auf dem Behälter 1, sondern eine Vielzahl von Mustern vorliegt, so genügt es zur Verwendung des erfindungsge mäßen Verfahrens doch, eine der Anzahl von Musterberei chen entsprechende Mehrzahl von Musterbeurteilungsfen stern in den Musterbereichen zu setzen sowie die aus dieser Mehrzahl von Musterbeurteilungsfenstern gewon nenen Signale in gleicher Weise wie das aus dem Muster beurteilungsfenster 10 gewonnene Signal (vgl. Fig. 1) zu verarbeiten.

In Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Fehler er mittelnden Schaltungen 11A, 13A (vgl. Fig. 1) kann wei terhin das Setzen des Musterbeurteilungsfensters 10 so wie die aufeinanderfolgende Verarbeitung in gleicher Weise zugefügt werden. Die Datenverarbeitung kann hier bei selbstverständlich in einem Repetitionsverfahren durchgeführt werden.

In dem Fall, daß eine Mehrzahl von Fenstern in Prüfvor richtungen nach dem Stand der Technik gesetzt wird, konnte gleichzeitig nur das Verarbeiten von Signalen bewerkstelligt werden, während das Setzen der Fenster ohne jede Veränderungsmöglichkeit erfolgte. Demgegen über können die verschiedenen Fenster gemäß der vorlie genden Erfindung in veränderlicher Beziehung zueinander gesetzt werden. In Abhängigkeit von den Ergebnissen ei ner bestimmten elektronischen Verarbeitung an einem be stimmten Fenster kann somit das nächste zu setzende Fenster ausgewählt werden, so daß sich bei der Daten verarbeitung ein zusammenhängender Fluß von Prüfergeb nisssen ergibt.

Sobald die Fenster und die elektronische Verarbeitung eingerichtet sind, so daß auf verschiedene Veränderun gen reagiert werden kann, beurteilt die Vorrichtung au tomatisch in Abhängigkeit von physischen oder optischen Veränderungen auf dem Prüfgegenstand, so daß ein fle xibler und zusammenhängender Beurteilungsfluß er möglicht wird. Diese war nach dem Stand der Technik nicht möglich. Die Anwendungsmöglichkeiten bei der Prüf ung unterschiedlichster Produkte ist somit erweitert, während die Veränderungsmöglichkeiten beim Setzen der Fenster während der Prüfung erweitert wurden, so daß die Erfindung einen hohen praktischen Wert in sich trägt.

Claims

1. Prüfverfahren zur Ermittlung des Vorhandenseins von fehlerhaften Stellen auf einem zu prüfenden Gegen stand, wobei ein Bild des mit Licht bestrahlten, zu prüfenden Gegenstandes von einer Videokamera aufge nommen und ein davon abgeleitetes Videosignal durch eine elektronische Datenverarbeitungsanlage verar beitet wird, enthaltend folgende Verfahrensschritte:

a) ein Musterbeurteilungsfenster wird am zu prüfen den Gegenstand gesetzt, um auf diese Weise das Vorhandensein eines Musters auf dem zu prüfenden Gegenstand zu beurteilen;
b) eine Mehrzahl von Prüffenstern wird gesetzt, so bald beurteilt wurde, daß kein Muster auf dem zu prüfenden Gegenstand vorliegt, um auf diese Weise eine vorbestimmte Prüfung auf fehlerhafte Stellen auf Teilen des zu prüfenden Gegenstandes innerhalb der Mehrzahl von Prüffenstern durch zuführen;
c) ein Mustererkennungsfenster wird auf dem zu prü fenden Gegenstand gesetzt, sobald beurteilt wurde, daß ein Muster auf dem zu prüfenden Ge genstand vorliegt, um auf diese Weise die Art des Musters zu erkennen; und
d) das Prüffenster oder ein weiteres Prüffenster wird in Abhängigkeit vom erkannten Muster ge setzt.

2. Prüfvorrichtung zur Ermittlung des Vorhandenseins von fehlerhaften Stellen auf einem zu prüfenden Gegenstand, wobei ein Bild des mit Licht bestrahl ten, zu prüfenden Gegenstandes von einer Videokamera aufgenommen und ein davon abgeleitetes Videosignal durch eine elektronische Datenverarbeitungsanlage verarbeitet wird, enthaltend:

a) eine erste Einrichtung zum Setzen eines Muster beurteilungsfenster am zu prüfenden Gegenstand, um auf diese Weise das Vorhandensein eines Mu sters auf dem zu prüfenden Gegenstand zu beur teilen;
b) eine zweite Einrichtung zum Setzen einer Mehr zahl von Prüffenstern, sobald beurteilt wurde, daß kein Muster auf dem zu prüfenden Gegenstand vorliegt, um auf diese Weise eine vorbestimmte Prüfung auf fehlerhafte Stellen auf Teilen des zu prüfenden Gegenstandes innerhalb der Mehrzahl von Prüffenstern durchzuführen;
c) eine dritte Einrichtung zum Setzen eines Mu stererkennungsfenster auf dem zu prüfenden Ge genstand, sobald beurteilt wurde, daß ein Muster auf dem zu prüfenden Gegenstand vorliegt, um auf diese Weise die Art des Musters zu erkennen; und
d) eine vierte Einrichtung zum Setzen der Prüffen ster oder eines weiteren Prüffensters in Abhän gigkeit vom erkannten Muster.

3. Prüfverfahren zur Ermittlung des Vorhandenseins von fehlerhaften Stellen auf einem zu prüfenden Gegen stand, enthaltend folgende Verfahrensschritte:

a) Licht wird auf einen zu prüfenden Gegenstand ge strahlt, wobei das davon reflektierte oder über tragene Licht von einer Videokamera zur photo elektrischen Umwandlung aufgenommen wird und wo bei das Bildausgangssignal der Videokamera von einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage verarbeitet wird;
b) ein erstes Fenster vorbestimmten Gestalt wird in einem von der Videokamera an bestimmter Position aufgenommenem Bild gesetzt;
c) eine vorgegebene elektronische Bildverarbeitung wird innerhalb des ersten Fensters durchgeführt;
d) eine Mehrzahl von zweiten Fenstern vorgegebener Positionen und Gestalten wird zur Prüfung auf dem zu prüfenden Gegenstand in Abhängigkeit von dem Ergebnis der ersten vorgegebenen elektroni schen Bildverarbeitung innerhalb des ersten Fen sters gesetzt;
e) eine zweite vorgegebene elektronische Bildverar beitung wird innerhalb der zweiten Fenster durchgeführt;
f) ein drittes Fenster mit vorbestimmter Position und Gestalt gegenüber dem zu prüfenden Gegen stand wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis der ersten vorgegebenen elektronischen Bildverarbei tung gesetzt;
g) eine dritte vorgegebene elektronische Bildverar beitung wird innerhalb des dritten Fensters durchgeführt,
in Abhängigkeit von dem Ergebnis der dritten Verarbeitung wird entweder ein Teil des zweiten Fensters geändert oder ein viertes Fenster ge setzt,
in Abhängigkeit von dem Ergebnis der vierten Verarbeitung wird eine vierte vorgegebene elek tronische Bildverarbeitung innerhalb des vierten Fensters durchgeführt,
das zweite Fenster wird gesetzt oder aber ein fünftes Fenster wird zusätzlich zum zweiten Fen ster gesetzt; und
h) eine fünfte vorgegebene elektronische Bildverar beitung wird innerhalb des zweiten und/oder des fünften Fensters durchgeführt, so daß die das Vorhandensein von fehlerhaften Stellen auf dem zu prüfenden Gegenstand ermittelt werden kann.

4. Prüfvorrichtung zur Ermittlung des Vorhandenseins von fehlerhaften Stellen auf einem zu prüfenden Gegenstand, enthaltend:

a) eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung einen zu prüfenden Gegenstand;
b) eine Videokamera zur Aufnahme des vom zu prüfen den Gegenstand reflektierten oder übertragenen Lichtes und zur Erzeugung eines Videosignales;
c) eine elektronische Datenverarbeitungsanlage zur Untersuchung des Videosignales und zum Setzen eines ersten Fensters von vorbestimmter Position und Gestalt gegenüber dem Bild des zu prüfenden Gegenstandes in einem von der der Videokamera aufgenommenen Bild;
d) eine erste elektronische Datenverarbeitungsan lage zur Durchführung einer ersten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb des ersten Fensters;
e) eine erste Einrichtung zum Setzen einer Mehrzahl von zweiten Fenstern mit vorgegebenen Positionen und Gestalten gegenüber dem zu prüfenden Gegen stand zur Prüfung in Abhängigkeit von den Ergeb nissen der ersten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb des ersten Fensters;
f) eine zweite elektronische Datenverarbeitungsan lage zur Durchführung einer zweiten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb des zweiten Fensters;
g) eine zweite Einrichtung zum Setzen eines dritten Fensters vorgegebener Position und Gestalt ge genüber dem zu prüfenden Gegenstand in Abhängig keit von den Ergebnissen der ersten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung;
h) eine dritte elektronische Datenverarbeitungsan lage zur Durchführung einer dritten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb des dritten Fensters;
i) eine dritte Einrichtung zum Verändern eines Teils der zweiten Fenster oder zum Setzen eines vierten Fensters in Abhängigkeit von den Ergeb nissen der dritten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung;
j) eine vierte elektronische Datenverarbeitungsan lage zur Durchführung einer vierten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb des vierten Fensters;
k) eine vierte Einrichtung zum Setzen der zweiten Fenster oder zum Setzen eines fünften Fensters in Abhängigkeit von den Ergebnissen der vierten vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung;
l) eine fünfte elektronische Datenverarbeitungsan lage zur Durchführung einer fünften vorgegebenen elektronischen Bildverarbeitung innerhalb der zweiten Fenster und/oder eines fünften Fensters, um auf diese Weise das Vorhandensein eines Feh lers auf dem zu prüfenden Gegenstand zu ermit teln.

5. Prüfverfahren nach Anspruch 3, wobei das dritte Fen ster als Musterbeurteilungsfenster zur Beurteilung des Vorhandenseins eines Musters auf dem zu prüfen den Gegenstand ausgebildet ist.

6. Prüfverfahren nach Anspruch 3, wobei die zweite vor gegebene elektronische Datenverarbeitung der Ermitt lung von Fehlern dient.

7. Prüfverfahren nach Anspruch 5, wobei die dritte vor gegebene elektronische Datenverarbeitung der Beur teilung von Helligkeit und Dunkelheit dient.

8. Prüfverfahren nach Anspruch 3, wobei das vierte Fen ster als Mustererkennungsfenster ausgebildet ist.

9. Prüfverfahren nach Anspruch 8, wobei das Musterer kennungsfenster aus zwei Fenstern besteht.

10. Prüfverfahren nach Anspruch 9, wobei die vierte vor gegebene elektronische Datenverarbeitung der Beur teilung von Helligkeit und Dunkelheit sowie dem Ab messen dient.

11. Prüfverfahren nach Anspruch 3, wobei das fünfte Fen ster als Prüffenster ausgebildet ist.

12. Prüfverfahren nach Anspruch 3, wobei die fünfte vor gegebene elektronische Datenverarbeitung der Ermitt lung von fehlerhaften Stellen dient.

13. Prüfverfahren nach Anspruch 3, weiterhin enthaltend den Verfahrensschritt der restlosen Beurteilung der Ergebnisse der ersten und fünften vorgegebenen elek tronischen Datenverarbeitung zur Ermittlung des Vor handenseins einer fehlerhaften Stelle.

14. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das dritte Fenster als Musterbeurteilungsfenster zur Beurtei lung des Vorhandenseins von Mustern auf dem zu prü fenden Gegenstand ausgebildet ist.

15. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zweite vorgegebene elektronische Schaltung als Schaltung zur Ermittllung von fehlerhaften Stellen ausgebildet ist.

16. Prüfvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die dritte vorgegebene elektronische Schaltung als Schaltung zur Beurteilung der Helligkeit und Dunkelheit ausge bildet ist.

17. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das vierte Fenster als Musterermittlungsfenster ausgebildet ist.

18. Prüfvorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Mu sterermittlungsfenster aus zwei Fenstern besteht.

19. Prüfvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die vierte vorgegebene elektronische Schaltung der Beurteilung von Helligkeit und Dunkelheit sowie dem Abmessen dient.

20. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das fünfte Fenster als Prüffenster ausgebildet ist.

21. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die fünfte vorgegebene elektronische Schaltung der Ermittlung von fehlerhaften Stellen dient.

22. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin enthal tend eine Einrichtung zur Ermittlung von Fehlern, die durch Eingabe von Ausgangssignalen der zweiten und fünften elektronischen Schaltung in eine zusam menhängende Beurteilungsschaltung betätigt wird.