Verifikation und Lesbarkeit von 3D-Schriften

In Zeiten von Künstlicher Intelligenz, KI-basierter Bilderkennung und ChatGPT ist das Lesen von Schriften auf Produkten längst keine Herausforderung mehr. So befindet sich am Ende einer Produktionskette oft eine automatisierte Endkontrolle, die überprüfen soll, ob das entsprechende Produkt korrekt beschriftet ist. Da die Beschriftungen oftmals sicherheitsrelevante Informationen beinhalten, gehen die Prüfanforderungen inzwischen über das reine Lesen, d.h. die Verifikation des richtigen Inhalts hinaus: Es muss sichergestellt werden, dass die Informationen auch für einen Menschen deutlich lesbar sind. Doch wann ist eine Schrift lesbar? In anderen Worten: Was sind geeignete Kriterien für die Verifikation der Lesbarkeit einer Schrift?

Die vom Fraunhofer IIS entwickelte Software VeRe (Verification and Readbility) ist eine Prototyp-Software für die Inspektion von 3D-Schriften, die verifiziert, ob der richtige 3D-Schriftzug auf einem Produkt abgebildet ist und ob dieser von einem Menschen lesbar ist. Zur Aufnahme der 3D-Schriften können verschiedenste 3D-Sensoren wie z.B. die TireChecker-Sensorik genutzt werden.

Anwendungsbeispiele sind das Lesen von sog. DOT oder TIN-Codes (Tire Identification Number) auf Reifen (siehe Video), das Lesen von geprägten Schriften auf Metallteilen oder die Identifikation von Nestnummern auf Spritzgussbauteilen.

Die zu prüfenden Schriften werdem In den 3D-Daten automatisch von der VeRe-Software detektiert und segmentiert. Dabei kann der Schriftzug auch auf komplex gekrümmten Oberflächen oder in Vertiefungen liegen, die von der Software automatisch erkannt und vorverarbeitet werden. Im Anschluss findet die eigentliche Verifikation des Schriftzuges statt. Dabei wird überprüft, ob eine vorgegebene Zeichenkette auf dem zu prüfenden Objekt vorhanden ist und ob alle Zeichen in der richtigen Reihenfolge vorliegen.    

Mit der VeRe-Software kann auch die Lesbarkeit der 3D-Schriften bewertet werden. Sie wird mittels verschiedener Kennzahlen wie z.B. die 3-dimensionale Ausprägung der Zeichen oder die Steilheit der Zeichenflanken bewertet. Schwer erkennbare, "ausgewaschene" 3D-Zeichen haben in der Regel abgeflachte Ränder, die von der VeRe-Software erkannt und charakterisiert werden. 

Der TIN-Code befindet sich auf der Seitenwand eines Reifens und codiert u.a. den Hersteller, die Reifengröße und das Herstellungs­datum. Die Kennzeichnung ist seit 1980 für den US-Markt vom US Verkehrsministerium (Department of Transportation - DOT) vorgeschrieben und hat sich inzwischen zum weltweiten Standard entwickelt. Die Software VeRe kann nicht nur anhand des TIN-Codes sicherstellen, dass der korrekte Reifen montiert wird, sondern zudem die Lesbarkeit für den Menschen beurteilen. Zur Beurteilung der Lebenszeit eines Reifens oder für eventuelle Rückrufaktionen ist dies von großer Bedeutung.