Optische Verarbeitung von interferometrischen Streifenbildern und die Fehlererkennung durch Wavelet-Filterung (Optical Processing of Interferometric Fringes and Detection of Faults by Wavelet Filtering)

Author(s): F. Kallmeyer, G. Wernicke, S. Krüger, H. Gruber, W. Osten, D. Kayser

Abstract:

“Das Erkennen und Klassifizieren von Fehlern ist eine wichtige Aufgabe der optischen zerstörungsfreien Materialprüfung in der industriellen Qualitätskontrolle. Eine Vielzahl von Daten über Fehler im Material sind in interferometrischen Streifenmustern enthalten. Diese Daten müssen für die weitere Auswertung reduziert werden. Eine Möglichkeit der Datenreduktion ist durch die Wavelet-Transformation gegeben. Fehler in interferometrischen Streifenmustern sollen durch Wavelet-Filter erkannt, lokalisiert und klassifiziert werden. Wavelet-Funktionen sind sowohl im Ortsraum als auch im Frequenzraum lokalisiert und eignen sich deshalb zur Extraktion von Merkmalen ohne Verlust der räumlichen Zuordnung. Eine Klassifizierung der Interferogramme ist möglich, da die Fehlerklassen charakteristische Eigenschaften haben, die mit bestimmten Klassen von Wavelet-Filtern erkannt werden können.

The detection and classification of faults is a major task for optical non-destructive testing in industrial quality control. Interferometric fringes contain a large amount of data with information about possible defect structures. These data must be reduced for further evaluation. One possible way is the filtering of the images by the adaptive wavelet transform. Faults in interferometric fringe patterns should be detected, localised, and classified by wavelet filters. Wavelet functions are localised in the spatial as well as in the frequency domain. Therefore both the extraction and the localisation of faults is possible by the application of wavelet filters. A classification of interferograms can be realised, because the fault classes have characteristics detectable with a given class of wavelet filters.”

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Publication: tm – Technisches Messen, (subscription required)

Issue/Year/DOI: tm – Technisches Messen, Volume: 70 | Issue: 2, Pages 66-70
doi: 10.1524/teme.70.2.66.20110

Recognition of Cuneiform Inscription Signs by use of a Hybrid-Optoelectronic Correlator Device

Author(s): Nazif Demoli, Jörn Kamps, Sven Krüger, Hartmut Gruber, and Günther Wernicke

Abstract:

“A hybrid-optoelectronic correlator device and an algorithm are proposed for recognizing cuneiform inscription signs. The device is based on the extended correlator architecture with three liquid-crystal display(s) (LCD)s and three light detectors: one CCD camera for capturing the input image, one LCD for displaying the input image, two LCDs for the complex correlation filter (amplitude and phase parts), and two detectors for measuring the total and peak intensities of the output correlation information. The recognition algorithm is designed to allow automatic as well as real-time processing. The recognition results are given for the cuneiform signs impressed on an original clay tablet. The investigated tablet (VAT 12890 of the Pergamon Museum, Berlin, Germany) was found in Bogazköy (Hattusha) and dates from the 14th century B.C. It is a fragment of the Epic of Gilgamesh in the Akkadian language with a large number of the sign samples.”

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Publication: Applied Optics (subscription required)

Issue/Year/DOI: Applied Optics, Vol. 41, Issue 23, pp. 4762-4774
doi:10.1364/AO.41.004762

Anwendung von Wavelet-Filtern in einem optischen Prozessor zur automatischen Fehlererkennung in Interferogrammen

Author(s): G. Wernicke, S. Krüger, F. Kallmeyer, H. Gruber, Wolfgang Osten, D. Kayser, N. Demoli

Abstract:

“Die Wavelet-Transformation hat sich als leistungsfähiges Werkzeug bei der Erkennung von Strukturen mit definierter räumlicher Auflösung erwiesen. Im vorliegenden Aufsatz wird die Filter-Prozedur in der komplexen Ebene nicht nur auf numerische Simulationen erweitert, sondern auch in optischen Experimenten durch einen zweifachen Frequenzebenen-Korrelator angewandt. Hierzu wurden drei räumliche Lichtmodulatoren (SLM) auf der Basis von Twisted-Nematic-Flüssigkristallen verwendet.”

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Publication: tm – Technisches Messen, (subscription required)

Issue/Year/DOI: tm – Technisches Messen, Volume: 69, Issue: 5, Page 236
doi: 10.1524/teme.2002.69.5.236

Optimization in mapping of correlation filters in a liquid crystal display based frequency plane correlator

Author(s): Alexander Hirsch, Sven Krüger, Günther Wernicke, Hartmut Gruber, and Mathias Senoner

Abstract:

“An optimization procedure for the optical implementation of correlation filters (CFs) in an optical-hybrid frequency plane correlator is presented. Our approach is based on mapping of the given calculated CF values to the values constrained by the available spatial light modulator (SLM) device to achieve the maximum intensity of the output correlation peak. The optimization is provided for the implementation of the CFs using a Sanyo liquid crystal display (SLCD). The commercially available SLCDs are characterized by the phase modulation curves that are (1) nonlinear, (2) of a smaller total phase change interval than desired (0,2 pi) interval, and (3) significantly disturbed by the coupled amplitude variations. For such a case, the optimization achieved by varying a phase shift parameter is explained theoretically, demonstrated numerically, and confirmed experimentally.”

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Publication: SPIE Optical Engineering, (subscription required)

Issue/Year/DOI: Opt. Eng., Vol. 38, 1058 (1999);
DOI:10.1117/1.602150

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