AT516207A1 - Verfahren zur Detektion von Erhöhungen auf spiegelnden Oberflächen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einer glatten spiegelnden Oberfläche (11), dadurch gekennzeichnet, a) dass Licht (L1) zumindest einer Lichtquelle (3) in einem flachen Einfallswinkel von insbesondere weniger als 20° auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) der Oberfläche (11) eingestrahlt wird, b) dass das Licht (L1), wenn auf der Oberfläche (11) Erhöhungen (13) vorhanden sind, an diesen diffus gestreut wird, andernfalls das Licht (L1) von der Oberfläche (11) in einem dem Einfallswinkel entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts (14) mittels einer für das eingestrahlte Licht (L1) insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation sensitiven Bildaufnahmeeinheit (2) erstellt wird, und d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigender Intensität als Abbilder von Bereichen der Oberfläche (11) oder des Oberflächenabschnitts (14) angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen (13) befinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Detektion von Oberflächenbereichen mitErhöhungen auf einer glatten, spiegelnden Oberfläche. Weiters betrifft die Erfindung eineAnordnung zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen auf einer glatten,spiegelnden Oberfläche.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen kleineoberflächliche Erhöhungen und Vertiefungen bei spiegelnden Oberflächen detektierbarsind und mittels denen Oberflächen auf ihre Glattheit hin überprüft werden können.

Ein Beispiel für derartige Systeme ist eine Kamera mit konfokaler Beleuchtung, die nachdem Hellfeldprinzip aufnimmt. Die glatte Oberfläche reflektiert das konfokal eingestrahlteLicht in die Kamera, Unebenheiten streuen das Licht und stellen sich im Kamerabild daherals dunkle Flecken dar. Im Kamerabild kann aber nicht unterschieden werden, ob es sichbei der so erkannten Unebenheit um eine Erhöhung oder eine Vertiefung handelt.

Derartige kleine Erhöhungen sind für unterschiedliche Anwendungszwecke durchausschädlich oder hinderlich, wobei sie insbesondere die Detektion von Vertiefungen bzw.Poren auf einer spiegelnden Oberfläche beeinträchtigen können. Sofern, wie aus demStand der Technik bekannt, Oberflächenunebenheiten unspezifisch detektiert werden,d.h. dass nach der Prüfung zwar bekannt ist, dass eine oberflächige Unebenheit besteht,jedoch unbekannt ist, ob diese oberflächige Unebenheit eine Erhöhung oder eineVertiefung darstellt, können mitunter sehr schädliche Vertiefungen von normalerweiseunschädlichen, beispielsweise durch Schmutzpartikel verursachten oberflächigenErhöhungen nicht wirksam unterschieden werden. Dies führt letztlich dazu, dass auf einerglatten spiegelnden Oberfläche sehr viel mehr Unregelmäßigkeiten detektiert werden, alstatsächlich Oberflächenfehler vorhanden sind. Insbesondere bei sehr großen spiegelndenOberflächen ist es bei der Herstellung auch nicht möglich, einen entsprechend großenReinraum zu bauen und das Vorhandensein von oberflächigen Erhöhungen in Form vonSchmutzpartikeln entsprechend zu minimieren.

Aus diesem Grund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die - normalerweiseunschädlichen - Erhöhungen auf Oberflächenbereichen zu detektieren. Die Erfindung löstdiese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit denkennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Erfindungsgemäß ist bei einem eingangs erwähnten Verfahren vorgesehen, a) dass Licht zumindest einer Lichtquelle in einem flachen Einfallswinkel, voninsbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt derOberfläche eingestrahlt wird, b) dass das Licht, wenn auf der Oberfläche Erhöhungen vorhanden sind, an diesen diffusgestreut wird, andernfalls das Licht von der Oberfläche in einem den Einfallswinkelentsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts mittels einer für das eingestrahlte Licht,insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation, sensitiven Bildaufnahmeeinheiterstellt wird, und d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigenden Intensität alsAbbilder von Bereichen angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mitErhöhungen befinden.

Um auch bei einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Lichtquellen, die anderen Zwecken,wie insbesondere anderen Oberflächeninspektionsverfahren, dienen, oberflächigeErhöhungen wirksam detektieren zu können, kann vorgesehen sein, - dass weiteres Licht zumindest einer weiteren Lichtquelle auf den Oberflächenabschnitteingestrahlt wird, - dass das Licht der Lichtquelle und das weitere Licht der weiteren Lichtquelle,insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, jeweils unterschiedlich gewähltwerden, wobei die Bildaufnahmeeinheit zwischen dem Licht und dem oder jedem weiterenLicht unterscheidet und mittels der Bildaufnahmeeinheit für das Licht und das oder jedesweitere Licht separat, insbesondere in einem Bildkanal für das Licht und in davonunterschiedlichen weiteren Bildkanälen für jeweils ein weiteres Licht, Abbilder desOberflächenabschnitts erstellt werden, - dass in dem zumindest einen, der weiteren Lichtquelle zugeordneten Bildkanal nachUnregelmäßigkeiten gesucht wird, und - dass aufgefundene Strukturen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Lichtder Lichtquelle aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen angesehen werden.

Mit diesen Vorgehen ist es ebenfalls möglich, einzelne erkannte Strukturen alsErhöhungen zu detektieren.

Um in Kombination mit einem bekannten Verfahren, das unspezifisch Erhöhungen undVertiefungen detektiert, die Erhöhungen von den Vertiefungen separieren zu können,kann vorgesehen sein, dass mit der zumindest einen weiteren Lichtquelle weiteres Lichtauf die Oberfläche eingestrahlt wird und mittels der Bildaufnahmeeinheit ein Bild für das weitere Licht erstellt wird, wobei mittels der den weiteren Licht zugeordnete Bildkanälendes von der Bildaufnahmeeinheit erstellten Bilds das Vorhandensein von Erhöhungen undVertiefungen unspezifisch detektiert wird, und - dass aufgefundene Erhöhungen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auchLicht der Lichtquelle aufgefunden wird, als Erhöhungen, andernfalls als Vertiefungenerkannt werden.

Zum selben Zweck kann vorgesehen sein, dass in allen Bildkanälen ermittelt wird, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher

Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAuto- oder Antikorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lagezueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, vorliegen und abhängig von diesen ermittelten Werten erkannt wird, ob eine Erhöhungoder eine Vertiefung vorliegt.

Weiters kann vorgesehen sein, dass in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheitengesucht wird und eine solche Unebenheit angenommen wird, wenn a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle,und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAutokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativenLage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, aufgefunden werden, wobei für solche Oberflächenbereiche untersucht wird, ob Licht der Lichtquelle mit einerden Schwellenwert übersteigenden Intensität aufgefunden wurde und - in diesem Fall der betreffende Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhungder Oberfläche erkannt wird und - andernfalls als Bereich einer lokalen Vertiefung der Oberfläche erkannt wird.

Hierbei besteht der maßgebliche Vorteil, dass Unebenheiten vorteilhaft erkannt werdenkönnen.

Zur Detektion eines sich an einer Bildaufnahmeeinheit vorbei bewegenden ausgehendenGegenstandes kann vorgesehen sein, dass der die spiegelnde Oberfläche tragendeGegenstand gegenüber der Lichtquelle und der Bildaufnahmeeinheit, gegebenenfalls derweiteren Lichtquelle oder den weiteren Lichtquellen, relativ bewegt wird, wobei dieBildaufnahmeeinheit eine Vielzahl von Abbildern erstellt und aus dieser Vielzahl vonAbbildern ein gemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendesGesamtabbild erstellt wird und Erhöhungen und Vertiefungen, im Gesamtabbild gesuchtund gegebenenfalls markiert werden.

Eine besonders vorteilhafte Auswahl der Lichtquellen, die mit einer Vielzahl bekannterund aus dem Stand der Technik verfügbarer Bildaufnahmeeinheiten kompatibel ist, siehtvor, dass - die weiteren Lichtquellen Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge oder mitunterschiedlichen Spektren abstrahlen vorzugsweise derart, dass je eine der Lichtquellen rotes, je eine grünes und je eine blauesLicht abgibt, wobei die Lichtquelle vorzugsweise grünes Licht und die beiden weiterenLichtquellen je rotes oder blaues weiteres Licht abgeben, und/oder - dass die Lichtquelle und/oder die Lichtquellen jeweils Licht mit voneinanderunterscheidbarem Intensitätsverlauf, insbesondere mit periodischen Intensitätsverlauf mitunterschiedlicher Frequenz und/oder Phasenverschiebung, abstrahlen.

Eine Vorgehensweise, die zu einer besonders homogenen und starken Beleuchtung führt,sieht vor, dass die Lichtquelle zwei Teillichtquellen umfasst, die jeweils ausunterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen aufden Oberflächenabschnitt einstrahlen, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des dieOberfläche tragenden Gegenstands vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt undjeweils die zweite Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragendenGegenstands hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt.

Eine einfache Maßnahme zum Erreichen einer besonders flachen Einstrahlung des Lichtssieht vor, dass der zu unterscheidende Gegenstand im Bereich des

Oberflächenabschnittes zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn geführt wirdund das Licht in einer Lichtebene tangential oder in einem Winkel von maximal 5°abweichend von der jeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes auf denOberflächenabschnitt eingestrahlt wird.

Erfindungsgemäß ist bei einer eingangs erwähnten Anordnung vorgesehen, dass a)zumindest eine Lichtquelle, die in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondere wenigerals 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt der Oberfläche gerichtet ist, b) eine Bildaufnahmeeinheit, die für das eingestrahlte Licht, insbesondere hinsichtlichFrequenz und/oder Polarisation sensitiv ist und zur Erstellung eines Abbilds auf denOberflächenabschnitt der Oberfläche ausgerichtet ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit ineinem Aufnahmewinkel auf den Oberflächenabschnitt ausgerichtet ist, der größer ist alsder Einfallswinkel, insbesondere ein rechter Winkel ist, und c) eine Detektoreinheit, die das Abbild der Oberfläche auf Bereiche untersucht, derenIntensität einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt und diese als Erhöhungenmarkiert.

Um auch bei einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Lichtquellen oberflächigeErhöhungen wirksam detektieren zu können, kann vorgesehen sein, dass zumindest eineweitere Lichtquelle zur Abgabe von weiteren Licht, die auf den Oberflächenabschnittausgerichtet ist, wobei das Licht der Lichtquelle und das weitere Licht der weiterenLichtquelle insbesondere hinsichtlich ihrer Polarisation und/oder Frequenz unterschiedlichgewählt sind, dass die Bildaufnahmeeinheit für das Licht der Lichtquelle und das oder jedes weitereLicht der oder jeder weiteren Lichtquelle separat, insbesondere in unterschiedlichenBildkanälen für jeweils eine Lichtquelle oder weitere Lichtquelle, Abbilder desOberflächenabschnitts der Oberfläche zur Verfügung stellt,und dass die Detektoreinheit in dem zumindest einen der weiteren Lichtquelle zugeordnetenBildkanal nach vorgegebenen Strukturen sucht und die aufgefundenen Strukturen für denFall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht der Lichtquelle aufgefunden wird, dieStrukturen als Erhöhungen erkennt.

Mit diesen Vorgehen ist es ebenfalls möglich, einzelne erkannte Strukturen alsErhöhungen zu detektieren.

Um in Kombination mit einem bekannten Verfahren, das unspezifisch Erhöhungen undVertiefungen detektiert, die Erhöhungen von den Vertiefungen separieren zu können,kann vorgesehen sein, dass die Detektoreinheit aus dem zumindest einer weiterenLichtquelle zugeordneten Bildkanal, insbesondere aus zwei jeweils einer weiterenLichtquelle zugeordneten Bildkanälen, das Vorhandensein von Erhöhungen undVertiefungen unspezifisch detektiert, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht derLichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Bereichvorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhungmarkiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung markiert.

Weiters kann vorgesehen sein, dass durch zwei weitere Lichtquellen mit, insbesonderehinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, unterscheidbarem Licht, die ausunterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Richtungen auf denOberflächenabschnitt ausgerichtet sind, wobei die Bildaufnahmeeinheit ein Abbild mit zwei weiteren Bildkanälen erstellt, diejeweils die Intensität des Lichts der beiden weiteren Lichtquellen angeben,dass die Detektoreinheit in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten sucht und einesolche Unebenheit annimmt, wenn sie a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle,und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAutokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätsswertenunterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativenLage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, auffindet, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht derLichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesemOberflächenbereich vorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhungmarkiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung markiert.

Hierbei besteht der maßgebliche Vorteil, dass Unebenheiten vorteilhaft erkannt werdenkönnen.

Zur Detektion eines sich an einer Bildaufnahmeeinheit vorbei bewegenden ausgehendenGegenstandes kann vorgesehen sein, dass eine Transporteinheit zum Transport des diespiegelnde Oberfläche tragenden Gegenstand relativ zur Lichtquelle und derBildaufnahmeeinheit, gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle oder den weiterenLichtquellen, vorgesehen ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit eine Vielzahl von Abbildernerstellt und die Detektoreinheit aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames,insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendes Gesamtabbild erstellt und dieDetektoreinheit Erhöhungen und Vertiefungen, im Gesamtabbild sucht.

Eine einfache Maßnahme zum Erreichen einer besonders flachen Einstrahlung des Lichtssieht vor, dass die Transporteinheit zum Transport des Gegenstandes im Bereich desbeleuchteten und abgebildeten Oberflächenabschnittes zumindest teilweise entlang einergekrümmten Bahn ausgebildet ist und die Lichtquelle das Licht tangential oder in einemWinkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene desOberflächenabschnittes auf den Oberflächenabschnitt einstrahlt.

Eine besonders vorteilhafte Auswahl der Lichtquellen, die mit einer Vielzahl bekannterund aus dem Stand der Technik verfügbarer Bildaufnahmeeinheiten kompatibel ist, siehtvor, dass durch zwei weitere Lichtquellen mit unterscheidbarem Licht, wobei je eine derdrei Lichtquellen rotes, je ein grünes und je ein blaues Licht abgeben, und wobei dieLichtquelle vorzugsweise grünes Licht und je eine der weiteren Lichtquellen rotes je einLicht und die andere blaues Licht abgibt.

Eine Anordnung, die eine besonders homogene Beleuchtung erlaubt, sieht vor, dass dieLichtquelle zwei Teillichtquellen umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen, insbesondereeinander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf den Oberflächenabschnittausgerichtet sind, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des dieOberfläche tragenden Gegenstands vor dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt undjeweils die zweite Teillichtquelle in Fortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragendenGegenstands hinter dem untersuchten Oberflächenabschnitt liegt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der folgendenZeichnungsfiguren näher beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindungdargestellt, bei der ausschließlich Erhöhungen der spiegelnden Oberfläche detektiertwerden. Fig. 2 zeigt eine Oberfläche mit einer Erhöhung und einer Vertiefung. In Fig. 3 isteine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit derErhöhungen und Vertiefungen separat detektiert werden. Fig. 4 zeigt das mit der in Fig. 3dargestellten Anordnung erstellte Bild. In Fig. 4 ist eine Anordnung gemäß einer drittenAusführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der die Oberfläche tragendeGegenstand relativ zur Bildaufnahmeeinheit transportiert wird. Fig. 6 zeigt das mit in derFig. 5 dargestellten Ausführungsform erstellte Bild. Fig. 7 zeigt eine alternativeAnordnung, bei der der die Oberfläche tragenden Gegenstand entlang einer gekrümmtenBahn transportiert wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Gegenstand 1, dereine spiegelnde Oberfläche 11 trägt, im Aufnahmebereich 21 einer Bildaufnahmeeinheit 2angeordnet. Ein Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1 wird von derBildaufnahmeeinheit 2 abgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst dieBildaufnahmeeinheit 2 einen Flächensensor, der lediglich Bilder B mit einem einzigenBildkanal erstellt. Die Bildaufnahmeeinheit 2 ist normal zur Oberfläche 11 ausgerichtet.Darüber hinaus weist die Anordnung auch eine Lichtquelle 3 auf, die Licht U in einemvorgegebenen Einfallwinkel α auf den Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1einstrahlt. Der Einfallwinkel α der Lichtquelle 3 zu der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1sollte möglichst flach ausgebildet sein. Dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird einEinfallswinkel α von etwa 11° verwendet, wobei auch mit Einfallswinkeln von weniger als20° prinzipiell gute Ergebnisse erzielt werden können. Im vorliegendenAusführungsbeispiel wird von der Lichtquelle 3 Licht U mit grüner Lichtfarbe abgestrahlt.Dies ist jedoch für die konkrete Verwendung der Erfindung keinesfalls zwingend.

Sofern die Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 perfekt spiegelnd ausgebildet ist,entspricht der Einfallswinkel α des eintreffenden Lichtes L! der Lichtquelle 3 demAusfallswinkel α'. Wird das Licht U von der Oberfläche perfekt gespiegelt, so tritt, wennder Raum, in dem sich die gesamte Anordnung befindet, keine weitere relevanteLichtquelle enthält, im von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten Bild keine Intensität auf,das erstellte Bild ist im vorliegenden Bildkanal somit vollkommen dunkel. Sind jedoch aufder Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 Erhöhungen 13 (Fig. 2) vorhanden, so wird dasvon der Lichtquelle 3 abgegebene Licht L! diffus, d.h. mit annähernd derselben Intensität in alle Raumrichtungen reflektiert, sodass auch, wie an der Erhöhung 13 dargestellt, Lichtzur Bildaufnahmeeinheit 2 hin reflektiert wird, wodurch der betreffende Punkt 12 auf derOberfläche 11 des Gegenstandes 1 in dem von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten BildB sichtbar wird.

Damit dieser Effekt erzielt wird, ist die Bildaufnahmeeinheit 2, die das betreffende Abbildder Oberfläche 11 erstellt, z.B. hinsichtlich Frequenz und Polarisation für das Licht U derLichtquelle 3 sensitiv. So kann anhand des von der Bildaufnahmeeinheit 2 erstelltenAbbildes der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 festgestellt werden, in welchem Bereichsich oberflächige Erhöhungen 13 befinden. Bildbereiche des Abbildes der Oberfläche 11mit einer Intensität, die einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, werden alsBereiche angesehen, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen 13 befinden.

Wird das Licht U in einem zur Ausrichtung der Oberfläche 14 parallelen bzw. in geringenWinkel dazu eingestrahlt, so wird das eintreffende Licht U über Vertiefungen 12hinweggehen und keine Interaktion mit den Vertiefungen 12 haben, wie in Fig. 2dargestellt. Das Licht U der Lichtquelle 3 geht über die Vertiefung 12 auf der Oberfläche11 des Gegenstandes 1 hinweg. Befindet sich auf der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1jedoch eine Erhöhung 13, so wird das Licht U entsprechend an der Oberfläche 11 diffusreflektiert. Es können somit auf diese Art wirksam Erhöhungen detektiert werden, wobeiVertiefungen 12 nicht erkannt werden.

In Fig. 3 ist eine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindungdargestellt, mit der Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12 separat detektiert werden. In Fig.3 sind ein Gegenstand 1 mit einer spiegelnden Oberfläche 11 sowie eineBildaufnahmeeinheit 2 dargestellt, die auf einen Teil der Oberfläche 11 des Gegenstandes1 gerichtet ist. Weiters weist die in Fig. 3 dargestellte Anordnung eine erste Lichtquelle 3auf, die Licht L^ in einem flachen Winkel von weniger als 20° auf einen von derBildaufnahmeeinheit 2 aufgenommenen Bereich der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1wirft. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem von der Lichtquelle 3 abgegebenenLicht L! um grünes Licht. Die Auswahl sowohl der Farbe als auch der Polarisation des vonder Lichtquelle 3 abgegebenen Lichtes ist jedoch für das grundsätzliche Funktionieren derErfindung nicht notwendig.

Weiters sind in Fig. 3 zwei weitere Lichtquellen 4, 5 dargestellt, wobei die erste weitereLichtquelle 4 in einem Winkel von etwa 45° - 80° zu der Oberfläche rotes Licht auf denvon der Bildaufnahmeeinheit 2 abgebildeten Bereich der Oberfläche 11 des

Gegenstandes 1 wirft. Die Lichtquelle 4 ist dabei so angeordnet, dass das von derOberfläche des Gegenstandes 1 reflektierte weitere Licht L2 so reflektiert wird, dass esnicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 bzw. den darin befindlichen Sensor abgebildet wird.Ebenso ist eine zweite weitere Lichtquelle 5 dargestellt, die weiteres Licht L3 auf den vonder Bildaufnahmeeinheit 2 aufgenommenen Abschnitt der Oberfläche 11 desGegenstandes 1 wirft. Der Einstrahlwinkel der zweiten weiteren Lichtquelle 5 entsprichtdabei üblicherweise, aber nicht notwendigerweise dem Einstrahlwinkel der erstenweiteren Lichtquelle 4. Wie auch die erste weitere Lichtquelle 4 ist die zweite weitereLichtquelle 5 derart angeordnet, dass das von der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1reflektierte zweite weitere Licht L3 derart reflektiert wird, dass es nicht von derBildaufnahmeeinheit 2 erfasst wird. Die beiden Lichtquellen 4 und 5 liegen einandervorteilhafterweise gegenüber.

Es ergibt sich daher, dass der in Fig. 3 dargestellten Aufnahmeeinheit 2 ohne weitererelevante Lichtquelle ein völlig schwarzes Bild erstellt wird, wenn die Oberfläche 11 desGegenstandes 1 vollkommen glatt ist.

Das von der Aufnahmeeinheit 2 erstellte Bild umfasst einen Bildkanal für das Licht U derLichtquelle 3 sowie je einen weiteren Lichtkanal für jedes Licht L2, L3 der beiden weiterenLichtquellen 4, 5. Die Lichtquellen unterscheiden sich üblicherweise durch die Frequenzbzw. Wellenlänge des verwendeten Lichts, z.B. Rot, Grün, Blau oder auch Infrarot, oderdurch ein anderes Unterscheidungsmerkmal für das Sensoren sensitiv sein können, wiez.B. Polarisation. Eine weitere erfindungsgemäße Variante besteht in der Verwendungvon nur einer Art von Licht, beispielsweise weißes Licht, und in einem zeitlichen Versatzzwischen den Aufnahmen, beispielsweise dadurch, dass die verschiedenen Lichtquellenmit unterschiedlicher Frequenz und/oder vorgegebener Phasenverschiebung blitzen.

In Fig. 4 ist einerseits ein Teil der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 einerseits so wieder Intensitätsverlauf des auf die Bildaufnahmeeinheit reflektierten Lichtes U bzw.weiteren Lichts L2, L3 andererseits dargestellt. Wie in Fig. 4 zu erkennen, steigt dieIntensität des reflektierten ersten Lichtes im Bereich der Erhöhung 13 an. Die Intensitätdes ersten weiteren Lichtes L2, L3 steigt in den Bereichen an, in denen das erste weitereLicht L2 von den beiden nach links offenen Flanken 12b der Pore 12 und 13a derErhöhung 13 auf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektiert wird. Die Intensität des zweitenweiteren Lichtes L3 steigt in dem Bereich an, in denen das weitere zweite Licht L3 von derFlanke 12a der Pore 12 bzw. der Flanke 13b der Pore 12 reflektiert wird. Aufgrund desAuftretens zweier benachbarter Intensitätserhöhungen in den beiden weiteren

Lichtkanälen, beispielsweise im Bild im Bereich der beiden Flanken 12a, 12b der Pore 12bzw. im Bereich der beiden Flanken 13a, 13b der Erhöhung 13 kann darauf geschlossenwerden, dass sich in den jeweiligen Bereichen jeweils entweder eine Erhöhung oder eineVertiefung befindet. Steht nun grundsätzlich die Information zur Verfügung, dass imBereich einer möglichen Erhöhung 13 auch Licht U der Lichtquelle 3 detektiert wird, kannin diesem Bereich mit relativ großer Sicherheit festgestellt werden, dass eine solcheErhöhung tatsächlich vorliegt. Fehlt eine entsprechend hohe Intensität des Lichts L1; wiebeispielsweise im Bereich der Pore 12, und können trotzdem benachbarteIntensitätsspitzen im Licht L2, L3 der beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 aufgefundenwerden, so kann davon ausgegangen werden, dass eine Pore 12 oder allgemein eineVertiefung der Oberfläche 11 vorliegt.

Eine mögliche Art der unspezifischen Erkennung von Erhöhungen 13 und Vertiefungen 12ist beispielweise im österreichischen Patent AT 509.607 beschrieben. Im Wesentlichenwird bei diesem Verfahren in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten gesucht.

Da in der vorliegenden Erfindung auch die Lichtquelle 3 vorliegt, kann das Verfahrenentsprechend erweitert werden. Es wird demnach in allen Bildkanälen ermittelt, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeSummen, Produkte, Differenzen oder Quotienten zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAuto- oder Antikorrelationen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicherBildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lage zueinander,vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitenden Abstandzueinander, vorliegen. Bei einem Überschreiten oder Unterschreiten dieser ermittelten Werte liegt eineErhöhung oder eine Vertiefung vor. Mögliche Varianten zur Detektion bzw. Unterscheidung von Erhöhungen und Vertiefungensind in Folgenden dargestellt. Zum einfacheren Verständnis bei Anordnungen, bei denender Gegenstand gegenüber der Aufnahmeeinheit 2 bewegt wird (Fig. 5), wird die Positionder Lichtquellen anhand der Fortbewegungsrichtung R des zu untersuchendenGegenstands näher spezifiziert. Die erste weitere Lichtquelle 3a, die das erste weitereLicht L2 abgibt, liegt in Fortbewegungsrichtung R hinter, die zweite weitere Lichtquelle 3b, die das zweite weitere Licht L3 abgibt, in Fortbewegungsrichtung R vor derBildaufnahmeeinheit 2.

Ausgehend von einer Aufnahme kann vom Vorhandensein einer Erhöhung unter denfolgenden Voraussetzungen ausgegangen werden: • die durchschnittliche Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektiertenLichts U im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwertüberschreitet und/oder • das Produkt oder die Summe der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2reflektierten Lichts U im gesamten Bereich der Unebenheit und der Intensität desauf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten ersten weiteren Lichts L2 an der - inFortbewegungsrichtung gesehen - hinteren Flanke der Unebenheit einenvorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder • Das Produkt oder die Summe der Intensität von des auf die Bildaufnahmeeinheit 2reflektierten Lichts Li im gesamten Bereich der Unebenheit und der Intensität desauf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten zweiten weiteren Lichts L3 an der - inFortbewegungsrichtung R gesehen - vorderen Flanke der Unebenheit einenvorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Diese Bedingungen können auch miteinander kombiniert werden, zB durch einenEntscheidungsbaum oder durch eine, eventuell gewichtete, Summe von einigen oderallen drei der oben genannten Bedingungen überprüft werden. Eine Erhöhung kann dannals vorliegend angesehen werden, wenn diese Summe einen Schwellwert überschreitetoder zumindest eine vorab angegebene Anzahl von Bedingungen erfüllt ist.

Ausgehend von einer Aufnahme kann vom Vorhandensein einer Vertiefung unter denfolgenden Voraussetzungen ausgegangen werden, die durchschnittliche Intensität des aufdie Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten Lichts U im gesamten Bereich derUnebenheit einen Grenzwert unterschreitet und/oder • der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten ersten weiteren Lichts L2 an der vorderen Flanke (in

Fortbewegungsrichtung R) und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2reflektierten Lichts U im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenenGrenzwert überschreitet und/oder • der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten zweiten weiteren Lichts L3 an der hinteren Flanke (in

Fortbewegungsrichtung R) und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit 2 reflektierten Lichts U im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenenGrenzwert überschreitet.

Diese Bedingungen können auch miteinander kombiniert werden, zB durch einenEntscheidungsbaum oder durch eine, eventuell gewichtete, Summe von einigen oderallen drei der oben genannten Bedingungen überprüft werden. Eine Vertiefung kann dannals vorliegend angesehen werden, wenn diese Summe einen Schwellwert überschreitetoder zumindest eine vorab angegebene Anzahl von Bedingungen erfüllt ist.

Eine weitere Ausführungsform liegt vor, wenn die vier Bedingungen aus PatentAT 509.607 dahingehend abgeändert werden, dass die verwendeten Rot- und Blau-Wertenicht nur mit dem Rot- bzw. Blau-Wert der Umgebung normiert werden sondern auch mitdem Grün-Wert der Umgebung.

Die vorstehend gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind prinzipiell auchverwendbar, ohne dass eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand 1 und derBildaufnahmeeinheit 2 stattfinden muss. In Fig. 5 ist eine dritte bevorzugteAusführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der betreffende mit der spiegelndenOberfläche 11 versehene Gegenstand 1 in einer vorgegebenen Fortbewegungsrichtung Rbewegt wird.

Es sind zwei Lichtquellen 3a, 3b vorgesehen, die in einem flachen Winkel von weniger als20° Licht Li auf den von der Bildaufnahmeeinheit 2 abgebildeten Bereich der Oberfläche11 des Gegenstandes 1 abstrahlen. Im vorliegenden Fall liegt die erste der beidenLichtquellen 3a in Fortbewegungsrichtung R hinter, die zweite der beiden Lichtquellen 3bin Fortbewegungsrichtung R vor der Bildaufnahmeeinheit 2. Die Verwendung von zweiLichtquellen 3a, 3b statt einer einzigen Lichtquelle 3 ist auch bei den in den Fig. 1, 3dargestellten Ausführungsformen der Erfindung selbstverständlich möglich und bringt denVorteil mit sich, dass einzelne Erhöhungen 13 mitunter andere hinter ihnen liegendeErhöhungen 13 nicht verschatten, da diese von Licht aus der jeweils anderen Richtungbeleuchtet werden.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Transporteinheit 5und als Bildaufnahmeeinheit 2 ein Zeilensensor vorgesehen, die mehrere Vorteile haben: • Auch bei stark ausgedehnten spiegelnden Gegenständen 1 oder Oberflächen 11kann eine Bildaufnahmeeinheit 2 mit einer einzigen oder nur sehr wenigenSensorzeilen verwendet werden. Das von der Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 erstellte Abbild wird in diesem Fall derart erstellt, dass während der Bewegungeinzelne Aufnahmen erstellt werden und diese einzelnen Aufnahmenanschließend zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden. • Das Licht oder weitere Licht L1; L2, L3, ... kann auf einen kleinen Streifen, der vomZeilensensor aufgenommen wird, fokusiert werden, Dadurch ist das jeweilige Lichtnicht nur stärker sondern der Einfallswinkel des jeweiligen Lichts ist über diegesamt Zeile und damit über alle Aufnahmen und alle Pixel gleich. • Der Gegenstand 1 kann auch in Transportrichtung gebogen sein, entwederinhärent oder der Gegenstand ist so dünn, dass er gebogen werden kannbeispielsweise durch Führung über eine Trommel. Das bedeutet einerseitsweniger Einschränkungen bezüglich der Form des Gegenstands bzw. derbevorzugten Führung. Andererseits ist in diesem Fall ein weiterer Vorteil, dass derEinfallswinkel von U sogar 0° sein kann. • Der Gegenstand 1 kann produktionsbedingt bewegt werden und dennoch ist einescharfe Aufnahme möglich.

Der Aufnahmebereich der Bildaufnahmeeinheit 2 ist auf einen Teilbereich der spiegelndenOberfläche 11 des Gegenstandes 1 gerichtet. Die erste weitere Lichtquelle 4 sowie diezweite weitere Lichtquelle 5 sind jeweils ebenfalls auf den von der Bildaufnahmeeinheit 2aufgenommen spiegelnden Oberflächenabschnitt 14 des Gegenstandes 1 ausgerichtet,wobei die ausfallenden Lichtstrahlen der beiden Lichtquellen 4, 5 jeweils derartausgerichtet sind, dass sie die Bildaufnahmeeinheit 2 bei idealer Reflexion nicht treffen.Im vorliegenden Fall ist vorgesehen, dass die erste weitere Lichtquelle 4 inFortbewegungsrichtung R vor und die zweite weitere Lichtquelle 5 inFortbewegungsrichtung R hinter der Bildaufnahmeeinheit 2 angeordnet ist.

In Fig. 6 ist dargestellt, dass das Licht U der ersten Lichtquelle 3a an der der Lichtquelle3a zugewandten Flanke 13a diffus reflektiert wird, sodass sich im Intensitätsverlauf desvon der Bildaufnahmeeinheit 2 erstellten Bildes im Kanal des ersten Lichtes U eine ersteIntensitätsspitze 23a ergibt. Würde, wie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt, keineBeleuchtung von der der Flanke 13a abgewandten Seite erfolgen, so würde die Flanke13a die von der Lichtquelle 3 abgewandte Flanke abschatten, sodass diese zu keinerSteigerung der Intensität im Bildkanal des Lichtes Li führen würde. Ist hingegen, wie inFig. 5 dargestellt eine beidseitige Beleuchtung durch eine zweite Lichtquelle 3bvorhanden, so trifft Licht der zweiten Lichtquelle 3b auf die ihr zugewandte Flanke 13b derErhöhung 13.

Weiters ist aufgrund der Bauhöhe der Lichtquelle 3 ein kleiner Einfallswinkel bei ebenerOberfläche schon erreichbar. Je entfernter die Lichtquelle 3 von dem aufzunehmendenOberflächenabschnitt entfernt ist, desto kleiner ist zwar der Einfallswinkel, was für dieErfindung an sich günstig ist. Je entfernter aber die Lichtquelle 3 ist, desto schwächer istaber das Licht, dessen Intensität mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Durch einezweite Lichtquelle kann die Lichtstärke verdoppelt werden ohne irgendwelche Nachteile inKauf nehmen zu müssen.

Die durch die beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 sowie die Erfassung durch deren Licht L2,L3 durch die Aufnahmeeinheit dargestellte unspezifische Erkennung von Erhöhungen 13und Vertiefungen 12 ist für das prinzipielle Funktionieren der Erfindung nicht zwingenderforderlich. Weder ist es erforderlich, dass so eine zusätzliche Maßnahme überhauptvorgenommen wird, noch ist es erforderlich, dass die unspezifische Detektion vonErhöhungen 13 und Vertiefungen 12 genau auf diese Art und Weise vorgenommen wird.Es besteht in diesem Zusammenhang eine Vielzahl möglicher Verfahren, mit denen durchEinstrahlung von weiterem Licht auf die Oberfläche 11 des Gegenstandes 1 eine Aussagedarüber getroffen werden kann, ob eine lokale Erhöhung 13 oder Vertiefung 12 vorhandenist, wobei eine solche Aussage in der Regel unspezifisch ist, d.h. dass zwar erkanntwerden kann, dass entweder eine Erhöhung 13 oder Vertiefung 12 vorhanden ist, jedochnicht erkannt werden kann, um welche Art von Oberflächenveränderung es sich handelt,d.h. dass nicht erkannt werden kann, ob es sich um eine Erhöhung 13 oder eineVertiefung 12 handelt. Ein Beispiel für ein solches unspezifisches Verfahren ist dasBeleuchten der Oberfläche mit konfokalem Licht.

Darüber hinaus ist es auch möglich, dass mittels eines weiteren Lichtes L2, L3 lediglicheinzelne Strukturen, wie beispielsweise oberflächlich verlaufende Intensitätsänderungen,Kanten oder dergleichen aufgefunden werden und dass für diese Kanten lediglichherausgefunden werden soll, ob es sich hierbei um Erhöhungen 13 handelt oder nicht. Indiesem Fall können Erhöhungen 13 selektiv detektiert werden, Vertiefungen 12 werdenhingegen überhaupt nicht entdeckt. Dies kann etwa vorteilhaft sein, wenn gezieltErhöhungen gesucht werden.

Um die Erfindung mit einer handelsüblichen Farbkamera als Bildaufnahmeeinheit 2vornehmen zu können, ist im vorliegenden Fall vorgesehen, dass das Licht U derLichtquelle 3 grün, das weitere erste Licht der weiteren ersten Lichtquelle 4 rot und dasweitere zweite Licht L3 der zweiten weiteren Lichtquelle 5 blau. Selbstverständlich könnenauch die Farben unterschiedlich gewählt werden, wobei die Bildaufnahmeeinheit 2 die einzelnen von den Lichtquellen 3, 4, 5 abgegebenen Lichtarten jeweils separatdetektieren sollte und in separaten Bildkanälen zur Verfügung stellen sollte.

Bei allen Ausführungsformen ist die Aufnahmeeinheit jeweils eine in den Figuren nichtdargestellte Detektoreinheit nachgeschaltet, die die vorstehend beschriebene Erkennungvon Erhöhungen 13 und gegebenenfalls Vertiefungen 12 vornimmt.

In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßenAnordnung dargestellt, die im wesentlichen der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsformder Erfindung entspricht. Anders als bei dieser weist die in Fig. 7 dargestellteAusführungsform der Erfindung eine Transporteinrichtung auf, die den zu untersuchendenGegenstand 1 sowie die Oberfläche im Aufnahmebereich 21 der Bildaufnahmeeinheit 2entlang einer gekrümmten Bahn führt. Die beiden Lichtquellen 3a, 3b sind auf dieOberfläche 11 ausgerichtet, wobei das Licht tangential bzw. auf der jeweiligenTangentialebene des Oberflächenabschnittes 14 auf diesen Oberflächenabschnitt 14eingestrahlt wird. Wie auch bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindungwird das weitere Licht L2, L3 der beiden weiteren Lichtquellen 4, 5 jeweils von demOberflächenabschnitt 14 derart abgestrahlt, dass weiteres Licht bei einem homogenenOberflächenverlauf nicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 eingestrahlt wird. Mit dieserbesonderen Ausführungsform der Erfindung kann ein sehr geringer Einfallswinkel desLichts Li auf dem Oberflächenabschnitt 14 erreicht werden. Um Abschattungen an der derjeweiligen Lichtquelle 3a, 3b abgewandten Seite des Oberflächenabschnittes 14 zuvermeiden, sieht die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform zwei separate Lichtquellen3a, 3b vor. Durch die konkrete Auswahl der Bahn ist ebenfalls sichergestellt, dass dasLicht der Lichtquellen 3a, 3b bei einer homogenen und nicht beschädigten bzw. nicht mitPartikeln übersäten Oberfläche nicht auf die Bildaufnahmeeinheit 2 eingestrahlt wird.

Claims (19)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einerglatten spiegelnden Oberfläche (11), dadurch gekennzeichnet, a) dass Licht (Li) zumindest einer Lichtquelle (3) in einem flachen Einfallswinkel, voninsbesondere weniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) derOberfläche (11) eingestrahlt wird, b) dass das Licht (Li), wenn auf der Oberfläche (11) Erhöhungen (13) vorhanden sind, andiesen diffus gestreut wird, andernfalls das Licht (Li) von der Oberfläche (11) in einemden Einfallswinkel entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert und abgestrahlt wird, c) dass ein Abbild des Oberflächenabschnitts (14) mittels einer für das eingestrahlte Licht(L^, insbesondere hinsichtlich Frequenz und/oder Polarisation, sensitivenBildaufnahmeeinheit (2) erstellt wird, und d) dass Bildbereiche des Abbilds mit einen Schwellenwert übersteigenden Intensität alsAbbilder von Bereichen der Oberfläche (11) oder des Oberflächenabschnitts (14)angesehen werden, in denen sich Oberflächenbereiche mit Erhöhungen (13) befinden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass weiteres Licht (L2, L3, ...) zumindest einer weiteren Lichtquelle (4, 5) auf denOberflächenabschnitt (14) eingestrahlt wird, - dass das Licht (Li) der Lichtquelle (3) und das weitere Licht (L2, L3, ...) der weiterenLichtquelle (4, 5), insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, jeweilsunterschiedlich gewählt werden, wobei die Bildaufnahmeeinheit zwischen dem Licht (L^und dem oder jedem weiteren Licht (L2, L3, ...) unterscheidet und mittels derBildaufnahmeeinheit für das Licht (L^ und das oder jedes weitere Licht (L2, L3, ...)separat, insbesondere in einem Bildkanal für das Licht (L^ und in davon unterschiedlichenweiteren Bildkanälen für jeweils ein weiteres Licht (L2, L3, ...), Abbilder desOberflächenabschnitts (14) erstellt werden, - dass in dem zumindest einen, der weiteren Lichtquelle (L2, L3, ...) zugeordnetenBildkanal nach Bereichen gesucht wird, in denen sich Erhöhungen oder Vertiefungenbefinden, und - dass derart aufgefundene Bereiche für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auchLicht (L^ der Lichtquelle (3) aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen (13)angesehen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zumindest einenweiteren Lichtquelle (4, 5) weiteres Licht (L2, ...) auf die Oberfläche eingestrahlt wird und mittels der Bildaufnahmeeinheit ein Bild für das weitere Licht (L2, ...) erstellt wird, wobeimittels der den weiteren Licht (L2, ...) zugeordnete Bildkanälen des von derBildaufnahmeeinheit (2) erstellten Bilds das Vorhandensein von Erhöhungen (13) undVertiefungen (12) unspezifisch detektiert wird, und - dass aufgefundene Erhöhungen (13) für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auchLicht (Li) der Lichtquelle (3) aufgefunden wird, als Erhöhungen (13), andernfalls alsVertiefungen (12) erkannt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass in allen Bildkanälen ermittelt wird, ob a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher Bildkanäle, und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAuto- oder Antikorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativen Lagezueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, vorliegen und abhängig von diesen ermittelten Werten erkannt wird, ob eine Erhöhung(13) oder eine Vertiefung (12) vorliegt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten gesucht wird und eine solcheUnebenheit angenommen wird, wenn a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle,und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAutokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativenLage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, aufgefunden werden, wobei für solche Oberflächenbereiche untersucht wird, ob Licht der Lichtquelle mit einerden Schwellenwert übersteigenden Intensität aufgefunden wurde und - in diesem Fall der betreffende Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung(13) der Oberfläche erkannt wird und - andernfalls als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) der Oberfläche (11) erkannt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassder die spiegelnde Oberfläche (11) tragende Gegenstand (1) gegenüber der Lichtquelle(3) und der Bildaufnahmeeinheit (2), gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle (4, 5) oderden weiteren Lichtquellen (4, 5), relativ bewegt wird, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2)eine Vielzahl von Abbildern erstellt und aus dieser Vielzahl von Abbildern eingemeinsames, insbesondere den gesamten Gegenstand zeigendes Gesamtabbild erstelltwird und Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12), im Gesamtabbild gesucht undgegebenenfalls markiert werden.
7. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die weiteren Lichtquellen (L2, L3) Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge oder mitunterschiedlichen Spektren abstrahlen vorzugsweise derart, dass je eine der Lichtquellen (3, 4, 5) rotes, je eine grünes und jeeine blaues Licht abgibt, wobei die Lichtquelle (3) vorzugsweise grünes Licht (L^ und diebeiden weiteren Lichtquellen (4, 5) je rotes oder blaues weiteres Licht (L2, L3) abgeben,und/oder - dass die Lichtquelle (L^ und/oder die Lichtquellen (L2, L3) jeweils Licht mit voneinanderunterscheidbarem Intensitätsverlauf, insbesondere mit periodischen Intensitätsverlauf mitunterschiedlicher Frequenz und/oder Phasenverschiebung, abstrahlen.
8. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Lichtquelle (3) zwei Teillichtquellen (3a, 3b) umfasst, die jeweils ausunterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen aufden Oberflächenabschnitt (14) einstrahlen, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle (3a) in Fortbewegungsrichtung (R)des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) vor dem untersuchtenOberflächenabschnitt (14) liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle (3b) inFortbewegungsrichtung des die Oberfläche tragenden Gegenstands (1) hinter demuntersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt.
9. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassder zu unterscheidende Gegenstand im Bereich des Oberflächenabschnittes (14)zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahn geführt wird und das Licht (L^ ineiner Lichtebene tangential oder in einem Winkel von maximal 5° abweichend von derjeweiligen Tangentialebene des Oberflächenabschnittes (14) auf denOberflächenabschnitt (14) eingestrahlt wird.
10. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasseine Erhöhung in einem zu untersuchenden Bereich dann als vorhanden angesehen wird,wenn a) die durchschnittliche Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten LichtsU im gesamten Bereich der Unebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet,und/oder b) das Produkt oder die Summe der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2)reflektierten Lichts U im gesamten zu untersuchenden Bereich der Unebenheit und derIntensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten ersten weiteren Lichts L2 aneiner, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen hinteren, Flanke derUnebenheit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder c) das Produkt oder die Summe der Intensität von des auf die Bildaufnahmeeinheit (2)reflektierten Lichts Li im zu untersuchenden Bereich und der Intensität des auf dieBildaufnahmeeinheit (2) reflektierten zweiten weiteren Lichts L3 an einer, insbesondereder in Fortbewegungsrichtung gesehen vorderen, Flanke der Unebenheit einenvorgegebenen Grenzwert überschreitet, und/oder d) aus den in den Punkten a) bis c) genannten Intensitäten, Summen oder Produkten eingewichteter Mittelwert gebildet wird und dieser mit einem vorab vorgegebenenGrenzwerts verglichen wird und im Falle der Überschreitung des Grenzwerts eineErhöhung als vorliegend angesehen wird, und/oder e) zumindest eine vorgegebene Anzahl der in den Punkten a) bis d) genanntenBedingungen erfüllt ist.
11. 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasseine Vertiefung in einem zu untersuchenden Bereich dann als vorhanden angesehen wird,wenn a) die durchschnittliche Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten LichtsU im zu untersuchenden Bereich einen Grenzwert unterschreitet und/oder b) der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2)reflektierten ersten weiteren Lichts L2 an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen vorderen, Flanke und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts U im zu untersuchenden Bereich einenvorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder c) der Quotient oder die Differenz der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten zweiten weiteren Lichts U an einer, insbesondere der in Fortbewegungsrichtung gesehen hinteren, Flanke und der Intensität des auf die Bildaufnahmeeinheit (2) reflektierten Lichts U im zu untersuchenden Bereich einenvorgegebenen Grenzwert überschreitet. d) aus den in den Punkten a) bis c) genannten Intensitäten, Differenzen oder Quotienten ein gewichteter Mittelwert gebildet wird und dieser mit einem vorab vorgegebenenGrenzwerts verglichen wird und im Falle der Überschreitung oder im Falle der Unterschreitung des Grenzwerts eine Erhöhung als vorliegend angesehen wird, und/oder e) zumindest eine vorgegebene Anzahl der in den Punkten a) bis d) genanntenBedingungen erfüllt ist.
12. 12. Anordnung zur Detektion von Oberflächenbereichen mit Erhöhungen (13) auf einerglatten spiegelnden Oberfläche (1) umfassend a) zumindest eine Lichtquelle (3), die in einem flachen Einfallswinkel, von insbesondereweniger als 20°, auf einen vorgegebenen Oberflächenabschnitt (14) der Oberfläche (11)gerichtet ist, b) eine Bildaufnahmeeinheit (2), die für das eingestrahlte Licht, insbesondere hinsichtlichFrequenz und/oder Polarisation sensitiv ist und zur Erstellung eines Abbilds desOberflächenabschnitt (14) auf diesen ausgerichtet ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2)in einem Aufnahmewinkel auf den Oberflächenabschnitt (14) ausgerichtet ist, der größerist als der Einfallswinkel, insbesondere ein rechter Winkel ist, und c) eine Detektoreinheit, die das Abbild auf Bereiche untersucht, deren Intensität einenvorgegebenen Schwellenwert übersteigt und diese als Erhöhungen (13) markiert.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zumindest eine weitereLichtquelle (4, 5) zur Abgabe von weiteren Licht (L2, L3), die auf den Oberflächenabschnitt(14) ausgerichtet ist, wobei das Licht (L^ der Lichtquelle (3) und das weitere Licht (L2, L3)der weiteren Lichtquelle (4, 5) insbesondere hinsichtlich ihrer Polarisation und/oderFrequenz unterschiedlich gewählt sind, dass die Bildaufnahmeeinheit (2) für das Licht (L^ der Lichtquelle (3) und das oder jedesweitere Licht (L2, L3) der oder jeder weiteren Lichtquelle (4, 5) separat, insbesondere in unterschiedlichen Bildkanälen für jeweils eine Lichtquelle (3) oder weitere Lichtquelle (4,5), Abbilder des Oberflächenabschnitts (14) der Oberfläche (11) zur Verfügung stellt,und dass die Detektoreinheit in dem zumindest einen der weiteren Lichtquelle (4,5)zugeordneten Bildkanal nach vorgegebenen Strukturen sucht und die aufgefundenenStrukturen für den Fall, dass im betreffenden Bildbereich auch Licht (L^ der Lichtquelle(3) aufgefunden wird, die Strukturen als Erhöhungen (13) erkennt.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit ausdem zumindest einer weiteren Lichtquelle (4, 5) zugeordneten Bildkanal, insbesondereaus zwei jeweils einer weiteren Lichtquelle (4, 5) zugeordneten Bildkanälen, dasVorhandensein von Erhöhungen (13) und Vertiefungen (12) unspezifisch detektiert, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht derLichtquelle mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesem Bereichvorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung (13) markiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) markiert.
15. 15. Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zwei weitere Lichtquellen (4, 5)mit, insbesondere hinsichtlich Polarisation und/oder Frequenz, unterscheidbarem Licht(L2, L3), die aus unterschiedlichen, insbesondere einander gegenüberliegenden,Richtungen auf den Oberflächenabschnitt (14) ausgerichtet sind, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) ein Abbild mit zwei weiteren Bildkanälen erstellt, diejeweils die Intensität des Lichts (L2, L3) der beiden weiteren Lichtquellen (4, 5) angeben,dass die Detektoreinheit in den weiteren Bildkanälen nach Unebenheiten (12, 13) suchtund eine solche Unebenheit (12, 13) annimmt, wenn sie a) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeIntensitätswerte und/oder b) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeDifferenzen zwischen Intensitätswerten unterschiedlicher weiterer Bildkanäle,und/oder c) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende oder unterschreitendeAutokorrelationen, insbesondere Differenzen zwischen Intensitätswertenunterschiedlicher weiterer Bildkanäle aus Pixeln mit einer vorgegebenen relativenLage zueinander, vorzugsweise mit einem einen Schwellenwert unterschreitendenAbstand zueinander, auffindet, - wobei die Detektoreinheit für solche Oberflächenbereiche untersucht, ob Licht (L^ derLichtquelle (3) mit einer einen Schwellenwert übersteigenden Intensität in diesemOberflächenbereich vorhanden ist und - in diesem Fall den betreffenden Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Erhöhung(13) markiert, und andernfalls diesen Oberflächenbereich als Bereich einer lokalen Vertiefung (12) markiert.
16. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eineTransporteinheit (6) zum Transport des die spiegelnde Oberfläche (11) tragendenGegenstand (1) relativ zur Lichtquelle (3, 3a, 3b) und der Bildaufnahmeeinheit (2),gegebenenfalls der weiteren Lichtquelle (4, 5) oder den weiteren Lichtquellen (4, 5),vorgesehen ist, wobei die Bildaufnahmeeinheit (2) eine Vielzahl von Abbildern erstellt unddie Detektoreinheit aus dieser Vielzahl von Abbildern ein gemeinsames, insbesondereden gesamten Gegenstand (1) zeigendes Gesamtabbild erstellt und die DetektoreinheitErhöhungen (13) und Vertiefungen (12), im Gesamtabbild sucht.
17. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheitzum Transport des Gegenstandes (1) im Bereich des beleuchteten und abgebildetenOberflächenabschnittes (14) zumindest teilweise entlang einer gekrümmten Bahnausgebildet ist und die Lichtquelle (3, 3a, 3b) das Licht (Li) tangential oder in einemWinkel von maximal 5° abweichend von der jeweiligen Tangentialebene desOberflächenabschnittes (14) auf den Oberflächenabschnitt (14) einstrahlt.
18. 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch zwei weitereLichtquellen (4, 5) mit unterscheidbarem Licht (L2, L3), wobei je eine der drei Lichtquellen(3, 4, 5) rotes, je eine grüne und je eine blaues Licht abgeben, und wobei die Lichtquelle(3) vorzugsweise grünes Licht (Li) und je eine der weiteren Lichtquellen (4, 5) rotes Licht(L2) und die andere weitere Lichtquelle blaues Licht (L3) abgibt.
19. 19. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieLichtquelle (3) zwei Teillichtquellen (3a, 3b) umfasst, die jeweils aus unterschiedlichen,insbesondere einander gegenüberliegenden, Einstrahlrichtungen auf denOberflächenabschnitt (14) ausgerichtet sind, - wobei vorzugsweise jeweils die erste Teillichtquelle (3a) in Fortbewegungsrichtung (R)des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) vor dem untersuchtenOberflächenabschnitt (14) liegt und jeweils die zweite Teillichtquelle (3b) in Fortbewegungsrichtung (R) des die Oberfläche (11) tragenden Gegenstands (1) hinterdem untersuchten Oberflächenabschnitt (14) liegt.