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Optical surface inspection
(2016)
Digital bedruckte Oberflächen müssen strengen funktionalen und ästhetischen Anforderungen genügen. Diese Eigenschaften werden im Rahmen der Qualitätsprüfung kontrolliert. Hierbei wirken sich Oberflächendefekte oftmals erst dann aus, wenn diese auch vom Menschen wahrgenommen werden. Aufgrund der hohen Produktionsgeschwindigkeit kann eine solche Bewertung der Sichtbarkeit von Defekten bisher nur außerhalb des Produktionsflusses durch manuelle - subjektiv geprägte - Inspektion erfolgen. Ziel des Projektes ist (1) die Modellierung von Texturen in einer Form, die an das menschliche visuelle System angepasst ist und (2) die automatisierte Beurteilung der Wahrnehmung von Texturfehlern. Im Rahmen des Projekts wurde ein prototypisches System zur Inline-Erfassung von texturierten Oberflächen entwickelt. Auf Basis von realen Aufnahmen industriell produzierter Holzdekore wurde eine repräsentative Texturdatenbank erstellt. Gezeigt werden erste Resultate im Bereich der Defektdetektion auf Basis von statistischen Merkmalen. Diese Ergebnisse dienen als Grundlage für die spätere wahrnehmungsorientierte Bewertung. Letztlich sollen die im Rahmen des Projekts erlangten Ergebnisse in einen prototypischen Aufbau zur Inspektion von digital bedruckten Dekoren einfließen.
Digital cameras are used in a large variety of scientific and industrial applications. For most applications the acquired data should represent the real light intensity per pixel as accurately as possible. However, digital cameras are subject to different sources of noise which distort the resulting image. Noise includes photon noise, fixed pattern noise and read noise. The aim of the radiometric calibration is to improve the quality of the resulting images by reducing the influence of the different types of noise on the measured data. In this paper, a new approach for the radiometric calibration of digital cameras using sparse Gaussian process regression is presented. Gaussian process regression is a kernel based supervised machine learning technique. It is used to learn the response of a camera system from a set of training images to allow for the calibration of new images. Compared to the standard Gaussian process method or flat field correction our sparse approach allows for faster calibration and higher reconstruction quality.
Optical surface inspection: A novelty detection approach based on CNN-encoded texture features
(2018)
In inspection systems for textured surfaces, a reference texture is typically known before novel examples are inspected. Mostly, the reference is only available in a digital format. As a consequence, there is no dataset of defective examples available that could be used to train a classifier. We propose a texture model approach to novelty detection. The texture model uses features encoded by a convolutional neural network (CNN) trained on natural image data. The CNN activations represent the specific characteristics of the digital reference texture which are learned by a one-class classifier. We evaluate our novelty detector in a digital print inspection scenario. The inspection unit is based on a camera array and a flashing light illumination which allows for inline capturing of multichannel images at a high rate. In order to compare our results to manual inspection, we integrated our inspection unit into an industrial single-pass printing system.