Der Bildverarbeitungsspezialist Bi-Ber hat für einen Schokoladenhersteller ein neuartiges visuelles Inspektionssystem entwickelt. In der Anwendung wird Ausschuss aus der Produktion von Schokoladenriegeln von der Verpackung getrennt, damit er durch Tierfutterhersteller verwertet werden kann. Das hygienisch konstruierte Inspektionssystem ist auf die Detektion reflektierender Flächen spezialisiert und kann Metall- und Plastikfolien erkennen.
Das Prüfsystem besteht aus einem Edelstahlschaltschrank mit Touch-Panel-PC und einem Edelstahlgehäuse für Beleuchtung und Kamera. Es ist maßgefertigt für die Kundenanlage, in der es direkt über einem leicht ansteigenden Förderband sitzt, mit Kamerablickrichtung senkrecht zum Förderer. Die Kamera verwendet einen Polarisationssensor von Sony mit einem Raster von On-Chip-Polarisationsfiltern – jeweils ein Viertel der Sensorpixel ist für Lichtwellen mit einer spezifischen Schwingungsrichtung empfindlich. Um Störeffekte durch unpolarisiertes Licht zu reduzieren und reflektierende Flächen möglichst deutlich sichtbar zu machen, hat Bi-Ber zusätzlich die Lichtquellen mit Polarisationsfiltern ausgestattet. Die Kamera macht jeweils drei Aufnahmen von einer Bandposition unter wechselnder Beleuchtung von oben, von den Seiten und von vorn und hinten – die Polarisationsrichtung der LED-Modulpaare entspricht jeweils einer Polarisationsrichtung des Sony-Sensors. Das polarisierte Licht wird von der Folie auf den Sensor reflektiert, während es von dem Förderband und der Schokolade unpolarisiert zurückgeworfen wird, sodass der Sensor diese nur schwach abbildet. Durch die abwechselnde Beleuchtung aus verschiedenen Einfallswinkeln werden Folienschnipsel unabhängig von ihrer Lage gut erfasst. Die Software fasst die drei Einzelaufnahmen zu einem Ergebnisbild zusammen und markiert helle Pixel (Binarisierung). Zusätzlich dazu erfasst das System jede Position auf dem Förderer dreimal, sodass auch bei ungünstiger Lage kein Stück Folie unbemerkt bleibt.
Für die hohen hygienischen Anforderungen der Lebensmittelproduktion ist das Inspektionssystem in Edelstahl ausgeführt und für die Dampfstrahlreinigung geeignet. Wasser kann leicht abfließen. Der PC-Schrank ist IP67-gerecht abgedichtet. Die LED-Module entsprechen ebenfalls Schutzart IP67 und sind für sich eingehaust.
Konventionelle Methoden sind der Detektion von Folien in Schokoladenresten nur bedingt gewachsen. Die in diesem Werk bisher angewandte manuelle Sichtprüfung konnte praktischerweise nur stichprobenartig erfolgen. Metalldetektoren erfassen zwar Metallfolien sehr zuverlässig, aber kein Plastik. Luftgebläse können eingesetzt werden, um lose mit dem Ausschuss vermischte Folienreste wegzublasen, scheitern jedoch an verpackten Produkten. Um diese Herausforderungen zu überwinden, hat Bi-Ber sich die reflektierenden Eigenschaften der Folie zunutze gemacht und auf Basis einer Polarisationskamera ein Inspektionssystem entwickelt, das Folien zuverlässig detek-tiert und 100%ige Kontrolle gewährleistet.
