05.06.2015, 08:33 Uhr | 0 |

200.000 Farbbilder pro Sekunde Superschneller Kamerasensor prüft Qualität der Geldscheine

Fraunhofer-Forscher haben einen ultraschnellen Zeilensensor für die Qualitätssicherung in der Geldscheinproduktion entwickelt. Er lässt Kameras 200.000 Farbbilder pro Sekunde schießen. Damit kommen sie selbst winzigsten Fehlern auf die Schliche. 

20-Euro-Schein gegen das Licht gehalten
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20-Euro-Schein gegen das Licht gehalten: Der Sensor der Fraunhofer-Forscher soll es sogar möglich machen, die Kippeffekte der Hologramme zu überprüfen. 

Foto: Peter Steffen/dpa

Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg hat den Zeilensensor für das österreichische Forschungsinstitut Austrian Institute of Technology (AIT) entwickelt – ein Hersteller von Prüfsystemen für den Sicherheitsdruck. Er soll in der Geldscheinproduktion fehlerhafte Sicherheitsmerkmale auf Geldscheinen identifizieren und Hologramme prüfen.

Der Zeilensensor erfasst die Geldscheine ähnlich wie ein Scanner Zeile für Zeile, wenn sie aus der Druckerpresse kommen – und zwar in einem atemberaubenden Tempo: Pro Sekunde lassen sich bis zu 200.000 Farbbilder aufnehmen, bei Belichtungszeiten von millionstel Sekunden. „Unser Sensor ist doppelt so schnell wie heute verfügbare Lösungen und liefert gleichzeitig qualitativ hochwertige Bilder in sehr hoher Auflösung“, erklärt Werner Brockherde vom IMS.

Zeilensensor kann sogar Kippeffekte in Hologrammen prüfen

Um die hohe Geschwindigkeit zu erreichen, haben die Wissenschaftler für jede Pixelspalte eine eigene Auslesekette auf dem Chip integriert. Zudem entwickelten sie spezielle Photopixel, dank derer man trotz der kurzen Belichtungszeiten mit herkömmlichen Optiken arbeiten kann. In jeder Pixelspalte werden die Farben Rot, Grün und Blau gleichzeitig und über die gesamte Pixelfläche erfasst.

Dies sorge für eine qualitativ hochwertige Farbwiedergabe. Die hohe Anzahl an Zeilen ermögliche es auch, Objekte aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu erfassen. Brockherde: „Damit lassen sich erstmalig auch Oberflächenstrukturen in 3D wie etwa Kippeffekte von Hologrammen überprüfen." Die Markteinführung des Sensors als Herzstück neuer AIT-Prüfkameras ist für Ende 2015 geplant.

Scharfe Bilder von Haarrissen in Bahnschienen

Die Fraunhofer-Forscher können sich den Sensor noch in einer ganzen Reihe weitere Anwendungen vorstellen: So eigne er sich mit der Fähigkeit, 3D-Oberflächen zu analysieren, für die Qualitätsprüfung unterschiedlicher Materialien in der industriellen Fertigung.

Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet sei die Überprüfung von Bahnschienen auf winzigste Schäden: Selbst bei einer Geschwindigkeit von rund 300 km/h könnte der Sensor gestochen scharfe Bilder sogar von Haarrissen liefern – mit einer Auflösung von bis zu 0,4 mm.

Und schließlich könnte man den Sensor sogar ins All schicken: Erdnahe Satelliten, die die Erde mit einer Geschwindigkeit von 26.000 km/h umkreisen, könnten Farbaufnahmen von der Erdoberfläche mit einer Auflösung von drei Zentimetern machen.

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Von Susanne Neumann
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