Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einbindung belastbarer 3D-Information in die dynamische Bildanalyse als Methode der Partikelmesstechnik

Die dynamische Bildanalyse hat sich in der Partikelmesstechnik als ein gängiges Verfahren zur Charakterisierung disperser Stoffe etabliert. Ihr Vorteil liegt darin, dass neben Partikelgrößen auch Forminformationen extrahiert werden können. In ihrem Einsatz ist die dynamische Bildanalyse dabei verhältnismäßig kostengünstig, womit sie auch KMUs zur Nutzung offensteht. Trotz des Kostenarguments und der Vielzahl bereits extrahierbarer Größen ist viel Potenzial der dynamischen Bildanalyse noch ungenutzt. Wie in vielen anderen Bereichen, wie beispielsweise dem autonomen Fahren, besteht die Herausforderung darin, dass die gewünschten Informationen zwar in den Kamerabildern enthalten sind, aber nicht zuverlässig mit der gewünschten Qualität extrahiert werden können. Dies soll nun im Rahmen der Partikelmesstechnik durch einen multidisziplinären Ansatz erreicht werden. Zum einen werden experimentell als auch mithilfe von Simulationen sowohl die flüssigkeitsgetragene als auch die freirieselnde Zuführung eingehend untersucht. Hierdurch wird der Aufbau und die Zuführung auf die Datenakquise mit einem Mehrkamerasystem hin optimiert. Darüber hinaus werden basierend auf numerischen und experimentellen Daten Trackingverfahren für Partikel verbessert, die es erlauben die Partikelform besser zu rekonstruieren. Hierbei wird, anders als im aktuellen Stand der Technik, die Orientierung des Partikels über den Verlauf hinweg explizit geschätzt, was zum ersten Mal dazu führen wird, dass belastbare 3D-Informationen in der Partikelmesstechnik zur Verfügung stehen. Von den Erkenntnissen werden nicht nur Hersteller von Systemen zur dynamischen Bildanalyse profitieren. Auch KMUs, die an ihre partikulären Rohstoffe oder Produkte spezielle Qualitätsanforderungen stellen, werden hierdurch neue Möglichkeiten zur Qualitätskontrolle und Prozesssteuerung eröffnet.