Definition

Optische Messtechnik mit Bildverarbeitung dient zur berührungslosen dimensionellen Messung und Formmessung von Werkstücken. Es gibt universell einsetzbare optische Messgeräte sowie werkstückspezifische Geräte zur Messung von Wellen, Stanzbändern oder als Schüttgut vorliegenden Kleinteilen. Bildverarbeitung als Messtechnologie eignet sich vorwiegend zur 2D-Messung ebener Flächen, die entweder im Durchlicht als Schattenbild oder im Auflicht erfolgt. Hierzu zählen auch visuell bediente Messgeräte. 
Die 2,5D-Messung dient zur Erfassung von abschnittsweise ebenen Objekten durch eine zusätzliche Abstandsmessung über eine Fokussierung in der Z-Achse, taktile Sensoren oder Laser-Abstandssensoren. In der Praxis werden optische Sensoren auch mit taktilen Messsystemen und anderen Sensortypen zu Multisensor-Messmaschinen kombiniert. Mittels Stereobildverarbeitung oder Bildverarbeitung mit aktiver Beleuchtung ist auch eine echte rein optische 3D-Messung möglich. 
Die Erkennung von Oberflächendefekten wie z. B. Kratzer, Dellen, Ausbrüchen und offenen Poren ist keine Aufgabe der optischen Messtechnik, sondern gehört in den Bereich der Sichtprüfung bzw. der Oberflächeninspektion.

Funktionsprizip

Eine häufige Anwendung ist die 2D-Prüfung von flachen oder rotationssymmetrischen Werkstücken. Zur Prüfung im Stillstand wird das Messobjekt typischerweise auf einen Messtisch mit einer Glasplatte gelegt, mit einer entsprechenden Handhabung den Bildsensoren präsentiert oder auch in Werkstückhalterungen fixiert. Aus dem bekannten Abstand zum Messobjekt und über die Größe des Bildausschnitts lassen sich die Abmessungen des Messobjekts berechnen. 
Die Prüfung bewegter Objekte kann erfolgen, indem der Prüfling auf einer Glasrutsche, einem sich drehenden Glasteller, als Stanzstreifen oder in einer rotierenden Bewegung den Bildsensoren im Durchlicht präsentiert wird, was eine Erfassung des Prüflings auch mit mehreren Sensoren aus verschiedenen Blickwinkeln und mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Ebenso lässt sich z. B. die äußere Kontur eines rotationssymmetrischen Prüflings mit einer Drehbewegung um die Längsachse in einer Vielzahl von Aufnahmen Stück für Stück erfassen. Durch Aufnahmen mit sehr kurzen Belichtungszeiten wird eine scharfe Abbildung erreicht, die die Bewegung des Messobjekts "einfriert".
Die 2,5D-Messung von abschnittsweise ebenen Objekten entspricht bei der Messung in XY-Ebene der 2D-Bilderfassung, wird jedoch in der Höhe um eine zusätzliche Abstandsmessung über eine Fokussierung in der Z-Achse ergänzt. Hierfür wird die Kamera vertikal verfahren, bis das Bildverarbeitungssystem über den maximalen Kontrast im Bild den Fokuspunkt des Objektivs ermitteln kann.
Eine echte 3D-Bildverarbeitung wird durch die Stereobildverarbeitung mit mindestens zwei Kameras aus unterschiedlichen Blickwinkeln möglich oder durch den Einsatz aktiver Beleuchtungen, bei denen z. B. ein Projektor das Werkstück mit einem Streifen- oder Gittermuster beleuchtet. Aus den bekannten Abständen und Betrachtungswinkeln der Kameras oder z. B. mit Hilfe von aufgebrachten Marken kann das System anschließend einen dreidimensionaler Koordinaten-Datensatz erzeugen.

Einsatzbereich

Durch das berührungslose Messprinzip ist optische Messtechnik grundsätzlich flexibel für ein bestimmtes Spektrum von Werkstücken einsetzbar. Sie dient zur berührungslosen geometrischen Kontrolle. Einsatzbereiche sind die 100-%-Kontrolle auch mit hoher Geschwindigkeit und in hohen Stückzahlen, Qualitätskontrollen durch Stichproben sowie die statistische Prozessregelung. Die Messtechnik kann in der Fertigungsumgebung oder im Messraum eingesetzt werden. Die 2D- und 2,5-D-Messung dient zur Kontrolle von Blechteilen, Wellen, Stanzstreifen sowie von als Schüttgut vorliegenden Dreh-, Press- und Stanzteilen. Die 3D-Messtechnik ermöglicht die Erfassung von beliebig geformten Oberflächen auch von sehr großen Objekten.
Typische Prüflinge sind flache Stanzteile und Feinstanzteile, Laserschneidteile, Leiterplatten, Folien, Gummi- und Metalldichtungen sowie Profilschnitte von extrudierten Profilen, die flach auf den Messtisch aufgelegt werden können oder Spritzgussteilen, Profile oder Schüttgutteile wie Schrauben, Muttern, Scheiben und Bolzen.
Anwenderbranchen sind u. a. die Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, die Elektronikindustrie, Hersteller von extrudierten Profilen, Spritzgussteilen, Stanz- und Laserschneidteilen, der Maschinen- und Werkzeugbau und viele andere Branchen.