Die automatische Defektermittlung
Die Qualitätskontrolle ist in der Fertigungsindustrie ein wichtiger und ziemlich teurer Prozess. Dadurch wird sichergestellt, dass die Produktqualität einigen Mindestanforderungen an wichtigen Stellen der Fertigungsstraße entspricht. Meist wird das Produkt verwendet, um Defekte zu erkennen; daraufhin werden während des gesamten Prozesses Gegenmaßnahmen ergriffen, um die festgestellten Fehler zu beseitigen. Die Fertigung von Keramikfliesen gehört hinsichtlich der Produktqualität zu den anspruchsvollsten Märkten in Europa. Die europäische Industrie behauptet auf diesem Markt eine Führungsrolle, was nur durch eine Spitzenqualität der Endprodukte gesichert werden kann. Zu diesem Zweck wurden neue Verfahren der Defekterkennung in stochastischen (Zufall) und Pseudo-Zufallsoberflächen entwickelt. Es wurden Modelle dieser Strukturelemente (Texeme) und anverwandte Vorlagen erstellt und als Referenz für die Defektbestimmung verwendet. Jedes Modell basierte auf verschiedenen Oberflächeneigenschaften wie Größe, Farbe oder Frequenzraum und ihre Anwendbarkeit wurde auf verschiedenen Oberflächen überprüft. Mittels statistischer Analyseinstrumente wie des Parzen-Fensters, der Gauß'schen Mischungsmodelle, Eigenwerte, Chi-Quadrat-Ähnlichkeitsmetrik usw. wurde der Ort von Defekten prognostiziert. Die meisten der entwickelten Algorithmen lieferten gute Ergebnisse. Doch aufgrund umfangreicher Computerarbeit durch die Prüfung der neuen Fliesen im Vergleich mit den entwickelten Modellen erwiesen sich Echtzeitanwendungen als ungeeignet. Trotzdem erbrachte die Analyse mittels Chi-Quadrat-Ähnlichkeitsmetrik auf Schwingungslinien erste aussichtsreiche Ergebnisse. Der neue Algorithmus lief in Echtzeit ab, jedoch wurden nur wenige Datensätze für eine weitere Prüfung verfügbar. Auch die Ergebnisse des Verfahrens der anverwandten Vorlagen waren aussagekräftig, da sie eine vergleichbare Echtzeitanwendbarkeit bei Fliesen mit festen Mustern belegen. Die Konstruktion und Umsetzung dieser Algorithmen bei der Strukturanalyse ebnet den Weg für neue Anwendungen von Textilien bis zur medizinischen Bildgebung. Auch der Bereich der Computervisualisierung bei Szenenanalysesystemen profitiert von den neuen Erkenntnissen.
