Bachelor Thesis

Torsten Philipp: Untersuchung von Verfahren der dreidimensionalen Bildregistrierung für die optische Qualitätssicherung von Schuhfertigungsprozessen. FH Stralsund, 2009

Zusammenfassung

Ein unpassendes Schuhwerk kann zu Schäden im Bewegungsapparat führen. Deshalb ist eine Qualitätskontrolle in der Schuhindustrie zwischen Leisten und Schuhinnenraum von hoher Wichtigkeit. Um die Genauigkeit der Qualitätskontrolle weiter zu steigern, bietet sich eine optische Kontrolle über moderne Technik an. Die optische Kontrolle geschieht über einen Abgleich aus den virtuell entstandenen Abbildern von Schuhinnenraum und Leisten. Die dazu benötigten Daten werden aus computertomographisch erfassten Bilddatensätzen gewonnen. Der Abgleich der Datensätze wird über Verfahren der Bildregistrierung durchgeführt. In dieser Arbeit wurden die verschiedenen Methoden für die Bildregistrierung auf Verwendbarkeit hin verglichen. Auf Basis der Vergleiche wurde ein praktikables Verfahren für eine automatisierte Kontrolle vorgeschlagen. Die Datensätze für die Vergleiche beinhalteten zwei verschiedene Schuhe und ihren Leisten. Mit Hilfe der Bildbearbeitungsprogramme HALCON 8.0 und AMIRA ® 3.1.1 erfolgte die Bildregistrierung. Die ersten untersuchten Methoden waren die grautonbasierte und formbasierte Registrierung in HALCON 8.0. Diese beiden Registrierungsarten wurden über eine 2D/2D Lösung zwischen zwei Schnittbildern miteinander verglichen. Für die oberflächenbasierte und landmarkenbasierte Registrierung wurde AMIRA ® 3.1.1 verwendet. Die Software AMIRA ® bietet für den Abgleich der Datensätze verschiedene Module, die auf Basis von Oberflächenmodellen arbeiten. Die Oberflächenmodelle können in AMIRA ® visualisiert und erstellt werden. Die Registrierungen über Grautöne, Flächen und Oberflächen zeigten kaum zufrieden stellende Ergebnisse. Eine große Problematik stellten dabei die unterschiedlichen Eigenschaften der gesuchten Regionen dar. Einzig die landmarkenbasierte Bildregistrierung sticht mit guten Ergebnissen hervor, da diese Registrierungsart gegen die unterschiedlichen Raumeigenschaften resistent ist. Durch die positiven Ergebnisse und vorteilhaften Eigenschaften der Bildregistrierung nach Landmarken wird dieses Verfahren für eine weitere Nutzung vorgeschlagen.