Vermessung komplexer Bauteile per Bildverarbeitung am Beispiel Ball-Grid-Array

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

ET System electronic GmbH

ISH Ingenieursozietät GmbH

Mikrotron GmbH

3D-SHAPE GmbH

Auswahl der Kamera und ihre Spezifikationen

Die Auswahl der geeigneten Kamera zeigte sich aufgrund aller Anforderungen als außergewöhnlich schwer. Schließlich arbeiten die Erlanger an der Grenze des physikalisch Machbaren. Nach Aussage der Entwicklungsleitung entspricht die EoSens-Kamera von Mikrotron als einzige der untersuchten Kameras den Anforderungen in allen Punkten, sodass sie in der Produktfamilie der Messsysteme Korad3D zum Einsatz kommt.

Bei einer Vollbildauflösung von 1280 × 1024 Pixeln liefert die Kamera über die Hochleistungsschnittstelle Basic/Full-CameraLink (160 bzw.700 MByte/s) bis zu 500 Bilder pro Sekunde. Diese Spezifikation erwies sich für das Erlanger Unternehmen als Vorteil. Beispielsweise für einen Kunden aus der Elektronikindustrie konnte man die Kontrolle von noch unbestückten Leiterplatten mit einer Bildfrequenz von 180 fps realisieren. Aber auch die Bildrate bis zu 500 fps wird in Anwendungen eingesetzt.

Die hohe Lichtempfindlichkeit der EoSens von 2500 ASA erwies sich als weiterer Vorteil, weil sich der Aufwand an Beleuchtungssystemen günstiger gestalten lies und eine höhere Bandbreite von Helligkeit/Kontrast für die Bildverarbeitung verfügbar ist. Diese Lichtempfindlichkeit basiert unter anderem auf der großen Fläche eines einzelnen Pixels von 14 µm x 14 µm und dem hohen Pixel-Füllfaktor von 40%.

Hinzu kommt die zuschaltbare Belichtungsoptimierung. Sie passt die üblicherweise linear verlaufende Bilddynamik des CMOS-Sensors über zwei wählbare Stufen an die nichtlineare Dynamik des menschlichen Auges an. Das erzielt auch bei extremen Hell-Dunkel-Unterschieden (durch die Unterdrückung der hellen Bereiche) klare Details in allen Bereichen. Das ist gerade in der anspruchsvollen Bildverarbeitung von großem Vorteil.

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