WO2021043518A1 - Method and measuring apparatus for measuring an object of a track - Google Patents

Method and measuring apparatus for measuring an object of a track Download PDF

Info

Publication number
WO2021043518A1
WO2021043518A1 PCT/EP2020/071946 EP2020071946W WO2021043518A1 WO 2021043518 A1 WO2021043518 A1 WO 2021043518A1 EP 2020071946 W EP2020071946 W EP 2020071946W WO 2021043518 A1 WO2021043518 A1 WO 2021043518A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
scanning line
pixel
laser
series
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/071946
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin BÜRGER
Gerald Zauner
Original Assignee
Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M.B.H.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M.B.H. filed Critical Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M.B.H.
Priority to EP20754195.4A priority Critical patent/EP4025868A1/en
Publication of WO2021043518A1 publication Critical patent/WO2021043518A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/50Depth or shape recovery
    • G06T7/521Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30136Metal

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring an object of a track by means of a laser light section sensor, a scanning line being projected onto a surface of the object by means of a laser and the surface being recorded by means of a digital image recorder.
  • the invention also relates to a measuring device for carrying out the method.
  • DE 102015 119409 A1 describes a laser light section
  • a laser projects a scanning line (laser line) onto the rail.
  • a reflection image of the scanning line is recorded using imaging optics and a high-resolution digital image sensor.
  • the output signals of the digital image sensor are evaluated in an evaluation device to determine rail deformation.
  • the invention is based on the object of improving a method of the type mentioned at the outset in such a way that disruptive influences from other light sources do not impair the measurement.
  • Another object of the invention is to specify a corresponding measuring device.
  • the scanning line is projected onto the surface with periodically varied light intensity, the image recorder recording a series of images and using corresponding image positions in the image series a detection device are jointly evaluated in order to detect an image of the scanning line. Due to the periodically varied light intensity, the projection of the scanning line can be distinguished from reflections from other light sources.
  • a correspondingly further developed laser light section sensor (3D laser profile sensor, light sectioning method) leads to increased measurement robustness when used outdoors, especially when exposed to direct sunlight.
  • the light received by the image sensor is filtered by means of a narrow-band optical filter.
  • the optical filter is matched to a central wavelength of the laser.
  • the delimitation according to the invention by evaluating the varied brightness is then only required from interfering light with the same wavelength. Light with a different wavelength does not reach the image sensor.
  • Another improvement provides that the image series is recorded at least over a period of the periodically varied light intensity of the laser. This measure simplifies the subsequent evaluation, because in the series of images the difference between the light from the laser and the light from other sources becomes clearer.
  • the subsequent evaluation is simplified if matching image positions are evaluated together in at least three images. At least five brightness values are then available for the evaluation of each pixel. It can thus be clearly determined whether the respective pixel images a surface location of the object to be measured which is illuminated by means of the laser. A joint evaluation of only two images would be too few for a detection of a periodic change in the brightness values, because no progression curve can be modeled.
  • the light intensity is varied sinusoidally, with a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal (brightness signal) being carried out to evaluate the image series for the corresponding image positions, with an amount of a 1st harmonic of the Fourier signal for each pixel. Spectrum is determined and the amounts of the 1st harmonic are evaluated in order to detect imaging pixels of the scanning line.
  • an evaluation can be carried out with fast algorithms, whereby FPGAs (Field Programmable Gate Array) or GPUs (Graphics Processing Unit) can be used as hardware.
  • the jointly evaluated image series forms an image stack with corresponding image content, with sinusoidal brightness gradients only occurring at the points illuminated with the laser. It is therefore checked how high the absolute value of the 1st harmonic of each evaluated pixel is. Significantly increased values are present where the scanning line lies in the image stack. For the evaluation of measurement results, the image stack is merged into a common image, with the detected scanning line being highlighted.
  • a threshold value is specified for the evaluation of the 1st harmonic and if a uniform brightness value is specified for all pixels whose amount of the 1st harmonic is below the threshold value. For example, all pixels that do not image a point illuminated by the laser receive a brightness value equal to zero. Thus, in the merged image of the jointly evaluated image series, only the depicted scanning line is visible. Based on their course, the track object under consideration can be measured using optical triangulation.
  • an electronic filtering of an intensity signal is carried out pixel-by-pixel to evaluate the image series for the corresponding image positions, the filtered intensity signal of the respective pixel being evaluated for imaging pixels to detect the scanning line.
  • An electronic filter is set up in such a way that only intensity signals that are varied in accordance with the laser light can pass. In this way, those pixels are recognized that depict surface areas illuminated by the laser.
  • the laser is set up to project a scanning line with periodically varied light intensity
  • the image recorder being designed to record an image series
  • the detection device being designed to simultaneously evaluate image positions that match in the image series .
  • Such a device can comprise known components of a laser light section sensor, a modified control of the laser and evaluation logic according to the invention being implemented.
  • the laser is set up to project a scanning line with sinusoidally varied light intensity
  • the detection device being set up to generate a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal and to determine an amount of a 1st harmonic of the respective Fourier spectrum.
  • Inexpensive and efficient components such as FPGAs or GPUs are available for implementing appropriate evaluation algorithms.
  • FIG. 3 image series with corresponding image positions.
  • FIG. 4 Fourier transformation of an intensity signal
  • FIG. 1 illustrates the measuring principle of a laser light section sensor.
  • a rail resting on a plate forms an object 1 of a track to be measured.
  • a laser 3 and a digital image recorder 4 with a common reference base 5 are directed onto a surface 2 of the object 1.
  • both components 3, 4 of the laser light section sensor are arranged in a common housing (not shown) with an alignment that is predetermined with respect to one another.
  • a scanning line 6 (laser line) is projected onto the plate and the rail by means of the laser 3. This is done, for example, by means of suitable optics such as a cylinder lens that fans out a laser beam accordingly.
  • a light plane 7 defined by the fanning out forms a first angle a with the reference base 5 and intersects the object 1 to be measured.
  • the resulting probe line 6 is interrupted several times by shadowing of the rail head and the rail foot.
  • the image recorder 4 is designed, for example, as a black-and-white digital camera and includes imaging optics and a high-resolution digital image processor. When the digital image processor is exposed, a raster graphic is created with a predetermined number of pixels 8 (picture elements). Each pixel 8 depicts a point on the object surface 2. In the case of a black-and-white recording, a brightness value W (gray value) is assigned to each pixel 8. The respective brightness value W corresponds to the amount of light which falls from the recorded location of the object surface 2 through the imaging optics onto the image processor during an exposure time. In the case of color recordings, color information is added pixel by pixel, which can also be evaluated.
  • An optical filter is advantageously arranged in front of the image processor.
  • the filter is tuned to the frequency of the laser light so that Disturbing light reflections with different frequencies are already eliminated at this point.
  • a camera axis 9 forms a second angle ⁇ with the common reference base 5.
  • the dimensions of the object 1 can be derived from the recorded probing line 6 via the known angles ⁇ , ⁇ by means of triangulation. Specifically, the height of the object 1 is deduced from a characteristic deformation of the projected scanning line 6.
  • the scanning line 6 is projected onto the surface 2 with periodically varied light intensity.
  • a control unit 10 is provided which controls the laser 3 accordingly (FIG. 2). It is advantageous if the control unit 10 outputs a sinusoidal control signal which varies the intensity of the laser light accordingly. An angle function thus determines the curve shape of a corresponding intensity signal l (z).
  • the image recorder 4 records a series 11 of images 12 during a period of the varied light intensity, which are then evaluated in a detection device 13.
  • the image recorder 4 is set up accordingly before the start of a measurement, or the image recorder 4 is controlled accordingly by means of the control unit.
  • the periodic variation of the light intensity of the laser 5 and the series recordings by the image recorder 4 are coordinated over time.
  • the present measuring device comprises, for example, an electronic circuit with FPGAs or GPUs in which the control unit 10, the Detection device 13 and optionally an evaluation device 14 for determining dimensions of the object 1 are integrated.
  • matching image positions P (x, y) are jointly evaluated in order to detect the image of the scanning line 6.
  • 3 shows such an image series 11 as an image stack with an assigned coordinate system xyz.
  • the position of a respective pixel 8 within an image 12 is determined with respect to an x-axis and a y-axis.
  • the chronological sequence of the recorded images 12 is plotted on a z-axis.
  • each image position P (x, y) is assigned an intensity signal l (z) for the course of the respective brightness value W recorded during an image series 11.
  • Corresponding image positions P (x, y) are those pixels 8 which reproduce corresponding locations of the detected object 2 in the individual images 12.
  • the image recorder 4 is advantageously aligned immovably with respect to the object 2 during the series recording.
  • the laser 3 and the image recorder 4 are supported on the object 2 during a series recording.
  • the image positions P (x, y) within an image series are stabilized before an evaluation.
  • appropriate stabilization software is set up in the detection device 13, for example.
  • optical image stabilization is provided in the imaging optics of the image recorder 4. In this way it is ensured that the images 12 of a recorded series 11 reproduce identical object locations at corresponding image positions P (x, y).
  • the starting basis for the evaluation is a respective profile of the intensity signal l (z) (brightness profile) for each image position P (x, y) of the image series 11 Signal curve over time and thus shown along the z-axis according to FIG. 3.
  • a brightness value W is determined for a corresponding pixel 8 with each image 11, and the course of the intensity signal l (z) is obtained by interpolation. A corresponding one comes into the detector device 13 Interpolation algorithm used.
  • the image recorder 6 can be set up for the pixel-by-pixel output of the intensity signal l (z).
  • the amounts of the 1st Flarmonic Fl are therefore compared over all image positions P (x, y).
  • a threshold value is expediently specified and only those pixels 8 are subsequently taken into account, the 1st Flarmonic F1 is above the threshold value.
  • Such pixels 8 reproduce those locations of the object 1 which were illuminated by the laser 3 with a sinusoidal varied light intensity. All other pixels 8 with the same or slightly changed maturity are not taken into account and are set equal to zero, for example.
  • the result of this evaluation is a merged image 17 in which only the depicted probe line 6 appears.
  • the pixel-by-pixel intensity signal l (z) is filtered by means of a digital filter.
  • the filter suppresses those signals that are outside of a narrow frequency band.
  • the frequency band is determined by the frequency with which the light intensity of the laser 3 is varied periodically. Thus, only the depicted probe line 6 appears in the merged image 17 here as well.
  • the merged image 17 is transmitted from the detection device 13 to the evaluation device 14 of the laser light section sensor.
  • the result of the evaluation are dimensions of the object 1, as described at the beginning with reference to FIG. 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for measuring an object (1) of a track by means of a laser stripe sensor, in which a scanning line (6) is projected onto a surface (2) of the object (1) by means of a laser (3), and the surface (2) is recorded by means of a digital image recorder (4). According to the invention, the scanning line (6) is projected at periodically varied light intensity, wherein the image recorder (4) records a series (11) of images (12) and wherein image positions (P(x, y)) corresponding in the image series (11) are evaluated together by means of a detection device (13), in order to detect a reproduction of the scanning line (6). The projection of the scanning line (6) is distinguishable from reflections of other light sources by means of the periodically varied light intensity.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Messvorrichtung zum Vermessen eines Objekts eines Gleises Method and measuring device for measuring an object on a track
Technisches Gebiet Technical area
[01] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermessen eines Objekts eines Gleises mittels eines Laserlichtschnitt-Sensors, wobei auf eine Oberfläche des Objekts mittels eines Lasers eine Antastlinie projiziert wird und wobei die Oberfläche mittels eines digitalen Bildaufnehmers aufgenommen wird. The invention relates to a method for measuring an object of a track by means of a laser light section sensor, a scanning line being projected onto a surface of the object by means of a laser and the surface being recorded by means of a digital image recorder.
Zudem betrifft die Erfindung eine Messvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention also relates to a measuring device for carrying out the method.
Stand der Technik State of the art
[02] Beispielsweise ist aus der DE 102015 119409 A1 ein Laserlichtschnitt-[02] For example, DE 102015 119409 A1 describes a laser light section
Sensor zum Messen der Verformung einerSchiene bekannt. Dabei projiziert ein Laser eine Antastlinie (Laserlinie) auf die Schiene. Ein Reflexionsbild der Antastlinie wird über eine Abbildungsoptik und einen hochauflösenden digitalen Bildsensor aufgenommen. Die Ausgangssignale des digitalen Bildsensors werden in einer Auswertungseinrichtung zur Ermittlung einer Schienenverformung ausgewertet. Sensor for measuring the deformation of a rail is known. A laser projects a scanning line (laser line) onto the rail. A reflection image of the scanning line is recorded using imaging optics and a high-resolution digital image sensor. The output signals of the digital image sensor are evaluated in an evaluation device to determine rail deformation.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
[03] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass störende Einflüsse durch andere Lichtquellen zu keiner Beeinträchtigung der Messung führen. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Messvorrichtung anzugeben. [03] The invention is based on the object of improving a method of the type mentioned at the outset in such a way that disruptive influences from other light sources do not impair the measurement. Another object of the invention is to specify a corresponding measuring device.
[04] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an. [04] According to the invention, these objects are achieved by the features of independent claims 1 and 8. Dependent claims specify advantageous embodiments of the invention.
[05] Dabei wird die Antastlinie mit periodisch variierter Lichtintensität auf die Oberfläche projiziert, wobei der Bildaufnehmer eine Serie von Bildern aufnimmt und wobei in der Bildserie übereinstimmende Bildpositionen mittels einer Detektionseinrichtung gemeinsam ausgewertet werden, um eine Abbildung der Antastlinie zu detektieren. Durch die periodisch variierte Lichtintensität wird die Projektion der Antastlinie gegenüber Reflexionen anderer Lichtquellen unterscheidbar. Eine entsprechend weitergebildeter Laserlichtschnitt-Sensor (3D-Laser-Profil-Sensor, light sectioning method) führt zu einer erhöhten Messrobustheit bei Einsätzen im Außenbereich, insbesondere bei direkter Sonnenlichteinstrahlung. [05] The scanning line is projected onto the surface with periodically varied light intensity, the image recorder recording a series of images and using corresponding image positions in the image series a detection device are jointly evaluated in order to detect an image of the scanning line. Due to the periodically varied light intensity, the projection of the scanning line can be distinguished from reflections from other light sources. A correspondingly further developed laser light section sensor (3D laser profile sensor, light sectioning method) leads to increased measurement robustness when used outdoors, especially when exposed to direct sunlight.
[06] Dabei stellt die Aufnahme einer Bildserie sicher, dass in der Abfolge der Bilder die resultierende veränderte Helligkeit (Reflexionsintensität) der abgebildeten Antastlinie wiedergegeben wird. Mit der gemeinsamen Auswertung übereinstimmender Bildpositionen in der Bildserie ist dieser Effekt gegenüber sonstigen Reflexionen mit gleichbleibender oder anders veränderter Intensität abgrenzbar. Auf diese Weise können Störungen durch Sonneneinstrahlung oder durch Beleuchtungskörper vermieden werden. [06] The recording of an image series ensures that the resulting changed brightness (reflection intensity) of the imaged scanning line is reproduced in the sequence of images. With the joint evaluation of corresponding image positions in the image series, this effect can be distinguished from other reflections with constant or differently changed intensity. In this way, interference from solar radiation or lighting fixtures can be avoided.
[07] In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das vomIn a further development of the method it is provided that the from
Bildaufnehmer empfangene Licht mittels eines schmalbandigen optischen Filters gefiltert wird. Der optische Filter ist dabei auf eine Zentral-Wellenlänge des Lasers abgestimmt. Die erfindungsgemäße Abgrenzung durch Auswertung der variierten Helligkeit ist dann nur mehr gegenüber störendem Licht mit derselben Wellenlänge erforderlich. Licht mit abweichender Wellenlänge gelangt nicht bis zum Bildaufnehmer. The light received by the image sensor is filtered by means of a narrow-band optical filter. The optical filter is matched to a central wavelength of the laser. The delimitation according to the invention by evaluating the varied brightness is then only required from interfering light with the same wavelength. Light with a different wavelength does not reach the image sensor.
[08] Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass die Bildserie zumindest über eine Periode der periodisch variierten Lichtintensität des Lasers aufgenommen wird. Diese Maßnahme vereinfacht die nachfolgende Auswertung, weil in der Bildserie der Unterschied zwischen dem Licht des Lasers und dem Licht anderer Quellen deutlicher hervortritt. [08] Another improvement provides that the image series is recorded at least over a period of the periodically varied light intensity of the laser. This measure simplifies the subsequent evaluation, because in the series of images the difference between the light from the laser and the light from other sources becomes clearer.
[09] Zudem wird die nachfolgende Auswertung vereinfacht, wenn übereinstimmende Bildpositionen in zumindest drei Bildern gemeinsam ausgewertet werden. Für die Auswertung jedes Pixels liegen dann zumindest fünf Helligkeitswerte vor. Damit ist eindeutig bestimmbar ist, ob das jeweilige Pixel eine mittels des Lasers beleuchtete Oberflächenstelle des zu vermessenden Objekts abbildet. Eine gemeinsame Auswertung von lediglich zwei Bildern wäre für eine Erkennung einer periodischen Veränderung der Helligkeitswerte zu wenig, weil keine Verlaufskurve modelliert werden kann. In addition, the subsequent evaluation is simplified if matching image positions are evaluated together in at least three images. At least five brightness values are then available for the evaluation of each pixel. It can thus be clearly determined whether the respective pixel images a surface location of the object to be measured which is illuminated by means of the laser. A joint evaluation of only two images would be too few for a detection of a periodic change in the brightness values, because no progression curve can be modeled.
[10] In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird die Lichtintensität sinusartig variiert, wobei zur Auswertung der Bildserie für die übereinstimmenden Bildpositionen eine pixelweise Fourier-Transformation eines Intensitätssignals (Helligkeitssignals) durchgeführt wird, wobei für jedes Pixel ein Betrag einer 1. Harmonischen des Fourier-Spektrums bestimmt wird und wobei die Beträge der 1. Harmonischen ausgewertet werden, um Abbildungspixel der Antastlinie zu detektieren. Eine solche Auswertung ist mit schnellen Algorithmen durchführbar, wobei als Hardware FPGAs (Field Programmable Gate Array) oder GPUs (Graphics Processing Unit) zum Einsatz kommen können. Mittels solcher universellen Bauteile ist die sinusartige Modulation der Antastlinie in effizienterWeise detektierbar. In a preferred variant of the method, the light intensity is varied sinusoidally, with a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal (brightness signal) being carried out to evaluate the image series for the corresponding image positions, with an amount of a 1st harmonic of the Fourier signal for each pixel. Spectrum is determined and the amounts of the 1st harmonic are evaluated in order to detect imaging pixels of the scanning line. Such an evaluation can be carried out with fast algorithms, whereby FPGAs (Field Programmable Gate Array) or GPUs (Graphics Processing Unit) can be used as hardware. By means of such universal components, the sinusoidal modulation of the scanning line can be detected in an efficient manner.
[11] Die gemeinsam ausgewertete Bildserie bildet einen Bildstapel mit übereinstimmenden Bildinhalten, wobei lediglich an den mit dem Laser beleuchteten Stellen sinusartige Helligkeitsverläufe auftreten. Deshalb wird geprüft, wie hoch der Betragswert der 1. Harmonischen jedes ausgewerteten Pixels ist. Deutlich erhöhte Werte liegen dort vor, wo im Bildstapel die Antastlinie liegt. Für die Auswertung von Messergebnissen wird der Bildstapel auf ein gemeinsames Bild zusammengeführt, wobei die erkannte Antastlinie hervorgehoben wird. [11] The jointly evaluated image series forms an image stack with corresponding image content, with sinusoidal brightness gradients only occurring at the points illuminated with the laser. It is therefore checked how high the absolute value of the 1st harmonic of each evaluated pixel is. Significantly increased values are present where the scanning line lies in the image stack. For the evaluation of measurement results, the image stack is merged into a common image, with the detected scanning line being highlighted.
[12] Dabei ist es von Vorteil, wenn für die Auswertung der 1. Harmonischen ein Schwellwert vorgegeben wird und wenn für alle Pixel, deren Betrag der 1. Harmonischen unter dem Schwellwert liegt, ein einheitlicher Helligkeitswert vorgegeben wird. Beispielsweise erhalten alle Pixel, die keine mit dem Laser beleuchtete Stelle abbilden, einen Helligkeitswert gleich Null. Somit ist im zusammengeführten Bild der gemeinsam ausgewerteten Bildserie nur mehr die abgebildete Antastlinie sichtbar. Anhand deren Verlauf ist durch Anwendung optischer Triangulation das betrachtete Gleisobjekt vermessbar. [12] It is advantageous if a threshold value is specified for the evaluation of the 1st harmonic and if a uniform brightness value is specified for all pixels whose amount of the 1st harmonic is below the threshold value. For example, all pixels that do not image a point illuminated by the laser receive a brightness value equal to zero. Thus, in the merged image of the jointly evaluated image series, only the depicted scanning line is visible. Based on their course, the track object under consideration can be measured using optical triangulation.
[13] In einer anderen Variante wird zur Auswertung der Bildserie für die übereinstimmenden Bildpositionen pixelweise eine elektronische Filterung eines Intensitätssignals (Helligkeitssignals) durchgeführt, wobei das gefilterte Intensitätssignal des jeweiligen Pixels ausgewertet wird, um Abbildungspixel der Antastlinie zu detektieren. Dabei ist ein elektronisches Filter so eingerichtet, dass nur entsprechend dem Laserlicht variierte Intensitätssignale passieren können. Auf diese Weise werden jene Pixel erkannt, die vom Laser beleuchtete Oberflächenstellen abbilden. In another variant, an electronic filtering of an intensity signal (brightness signal) is carried out pixel-by-pixel to evaluate the image series for the corresponding image positions, the filtered intensity signal of the respective pixel being evaluated for imaging pixels to detect the scanning line. An electronic filter is set up in such a way that only intensity signals that are varied in accordance with the laser light can pass. In this way, those pixels are recognized that depict surface areas illuminated by the laser.
[14] Bei der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Durchführung eines der beschriebenen Verfahren ist der Laser zur Projektion einer Antastlinie mit periodisch variierter Lichtintensität eingerichtet, wobei der Bildaufnehmer zur Aufnahme einer Bildserie ausgebildet ist und wobei die Detektionseinrichtung zur gleichzeitigen Auswertung von in der Bildserie übereinstimmenden Bildpositionen eingerichtet ist. Eine solche Vorrichtung kann bekannte Komponenten eines Laserlichtschnitt-Sensors umfassen, wobei eine modifizierte Ansteuerung des Lasers und eine erfindungsgemäße Auswertelogik implementiert wird. In the measuring device according to the invention for performing one of the methods described, the laser is set up to project a scanning line with periodically varied light intensity, the image recorder being designed to record an image series and the detection device being designed to simultaneously evaluate image positions that match in the image series . Such a device can comprise known components of a laser light section sensor, a modified control of the laser and evaluation logic according to the invention being implemented.
[15] Dabei ist es von Vorteil, wenn vor dem Bildaufnehmer ein optischer Filter angeordnet ist, der auf eine Zentral-Wellenlänge des Lasers abgestimmt ist. Mit dieser Anordnung werden auf einfache Weise Störungen durch Lichtquellen eliminiert, die das Objekt mit einem Licht beleuchten, dessen Wellenlänge von der Zentral-Wellenlänge des Lasers abweicht. [15] It is advantageous if an optical filter is arranged in front of the image recorder which is tuned to a central wavelength of the laser. With this arrangement, interference from light sources which illuminate the object with a light whose wavelength deviates from the central wavelength of the laser is eliminated in a simple manner.
[16] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Laser zur Projektion einer Antastlinie mit sinusartig variierter Lichtintensität eingerichtet, wobei die Detektionseinrichtung zur Bildung einer pixelweisen Fourier-Transformation eines Intensitätssignals und zur Bestimmung eines Betrags einer 1. Harmonischen des jeweiligen Fourier-Spektrums eingerichtet ist. Zur Implementierung entsprechender Auswertealgorithmen stehen kostengünstige und effiziente Bauelement wie FPGAs oder GPUs zur Verfügung. In an advantageous development, the laser is set up to project a scanning line with sinusoidally varied light intensity, the detection device being set up to generate a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal and to determine an amount of a 1st harmonic of the respective Fourier spectrum. Inexpensive and efficient components such as FPGAs or GPUs are available for implementing appropriate evaluation algorithms.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
[17] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: [17] The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. It shows in a schematic representation:
Fig. 1 Laser und Bildaufnehmer über Gleisobjekt Fig. 1 laser and image recorder over track object
Fig. 2 Blockschaltbild einer Messvorrichtung Fig. 3 Bildserie mit übereinstimmenden Bildpositionen Fig. 4 Fourier-Transformation eines Intensitätssignals 2 block diagram of a measuring device FIG. 3 image series with corresponding image positions. FIG. 4 Fourier transformation of an intensity signal
Beschreibung der Ausführungsformen Description of the embodiments
[18] Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung veranschaulicht das Messprinzip eines Laserlichtschnitt-Sensors. Eine auf einer Platte aufliegende Schiene bildet ein zu vermessendes Objekt 1 eines Gleises. Auf eine Oberfläche 2 des Objekts 1 sind ein Laser 3 und ein digitaler Bildaufnehmer 4 mit einer gemeinsamen Bezugsbasis 5 gerichtet. Beispielsweise sind beide Komponenten 3, 4 des Laserlichtschnitt-Sensors in einem nicht dargestellten gemeinsamen Gehäuse mit einer zueinander vorgegebenen Ausrichtung angeordnet. The arrangement shown in FIG. 1 illustrates the measuring principle of a laser light section sensor. A rail resting on a plate forms an object 1 of a track to be measured. A laser 3 and a digital image recorder 4 with a common reference base 5 are directed onto a surface 2 of the object 1. For example, both components 3, 4 of the laser light section sensor are arranged in a common housing (not shown) with an alignment that is predetermined with respect to one another.
[19] Mittels des Lasers 3 wird auf die Platte und die Schiene eine Antastlinie 6 (Laserlinie) projiziert. Das geschieht beispielsweise mittels einer geeigneten Optik wie einer Zylinderlinse, die einen Laserstrahl entsprechend auffächert. Eine durch die Auffächerung definierte Lichtebene 7 schießt mit der Bezugsbasis 5 einen ersten Winkel a ein und schneidet das zu vermessende Objekt 1. Die sich dabei ergebende Antastlinie 6 ist durch Abschattungen des Schienenkopfes und des Schienenfußes mehrfach unterbrochen. [19] A scanning line 6 (laser line) is projected onto the plate and the rail by means of the laser 3. This is done, for example, by means of suitable optics such as a cylinder lens that fans out a laser beam accordingly. A light plane 7 defined by the fanning out forms a first angle a with the reference base 5 and intersects the object 1 to be measured. The resulting probe line 6 is interrupted several times by shadowing of the rail head and the rail foot.
[20] Der Bildaufnehmer 4 ist beispielsweise als Schwarz-Weiß-Digitalkamera ausgebildet und umfasst eine Abbildungsoptik und einen hochauflösenden digitalen Bildprozessor. Bei einer Belichtung des digitalen Bildprozessors entsteht eine Rastergrafik mit einer vorgegebenen Anzahl an Pixel 8 (Bildpunkten). Jedes Pixel 8 bildet dabei eine Stelle der Objektoberfläche 2 ab. Bei einer Schwarz-Weiß-Aufnahme ist jedem Pixel 8 ein Helligkeitswert W (Grauwert) zugeordnet. Der jeweilige Helligkeitswert W korrespondiert mit der Lichtmenge, die während einer Belichtungszeit von der aufgenommenen Stelle der Objektoberfläche 2 durch die Abbildungsoptik auf den Bildprozessor fällt. Bei Farbaufnahmen kommen pixelweise Farbinformationen hinzu, die ergänzend ausgewertet werden können. The image recorder 4 is designed, for example, as a black-and-white digital camera and includes imaging optics and a high-resolution digital image processor. When the digital image processor is exposed, a raster graphic is created with a predetermined number of pixels 8 (picture elements). Each pixel 8 depicts a point on the object surface 2. In the case of a black-and-white recording, a brightness value W (gray value) is assigned to each pixel 8. The respective brightness value W corresponds to the amount of light which falls from the recorded location of the object surface 2 through the imaging optics onto the image processor during an exposure time. In the case of color recordings, color information is added pixel by pixel, which can also be evaluated.
[21] Vorteilhafterweise ist vor dem Bildprozessor ein optischer Filter angeordnet. Der Filter ist dabei auf die Frequenz des Laserlichts abgestimmt, sodass bereits an dieser Stelle störende Lichtreflexionen mit abweichenden Frequenzen eliminiert werden. [21] An optical filter is advantageously arranged in front of the image processor. The filter is tuned to the frequency of the laser light so that Disturbing light reflections with different frequencies are already eliminated at this point.
[22] Eine Kameraachse 9 schließt mit der gemeinsamen Bezugsbasis 5 einen zweiten Winkel ß ein. Über die bekannten Winkel a, ß sind mittels Triangulation aus der aufgenommenen Antastlinie 6 die Abmessungen des Objekts 1 ableitbar. Konkret wird durch eine charakteristische Deformation der projizierten Antastlinie 6 auf die Höhe des Objekts 1 geschlossen. A camera axis 9 forms a second angle β with the common reference base 5. The dimensions of the object 1 can be derived from the recorded probing line 6 via the known angles α, β by means of triangulation. Specifically, the height of the object 1 is deduced from a characteristic deformation of the projected scanning line 6.
[23] Dabei kann es bei herkömmlichen Anwendungen Vorkommen, dass in einer Aufnahme die Antastlinie 6 nicht eindeutig erkannt wird, weil störende Reflexionen durch Sonneneinstrahlung oder sonstige Störquellen auftreten. Insbesondere beim Einsatz eines Laserlichtschnitt-Sensors im Gleisbau besteht dieses Problem, weil hier zahlreiche Lichtquellen zur Beleuchtung eines zu vermessenden und zu bearbeitenden Gleises vorhanden sind. Dann werden neben der gewünschten Antastlinie noch weitere Strukturen im Bild sichtbar, die ein Auswertung erschweren oder unmöglich machen. [23] In conventional applications, it can happen that the scanning line 6 is not clearly recognized in a recording because disruptive reflections from solar radiation or other sources of interference occur. This problem arises in particular when using a laser light section sensor in track construction because there are numerous light sources for illuminating a track to be measured and processed. Then, in addition to the desired scanning line, further structures become visible in the image, which make an evaluation difficult or impossible.
[24] Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Antastlinie 6 mit periodisch variierter Lichtintensität auf die Oberfläche 2 projiziert. Beispielsweise ist eine Steuerungseinheit 10 vorgesehen, die den Laser 3 entsprechend ansteuert (Fig. 2). Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungseinheit 10 ein sinusartiges Steuerungssignal ausgibt, das die Intensität des Laserlichts entsprechend variiert. Somit bestimmt eine Winkelfunktion den Kurvenverlauf eines entsprechenden Intensitätssignals l(z). In the solution according to the invention, the scanning line 6 is projected onto the surface 2 with periodically varied light intensity. For example, a control unit 10 is provided which controls the laser 3 accordingly (FIG. 2). It is advantageous if the control unit 10 outputs a sinusoidal control signal which varies the intensity of the laser light accordingly. An angle function thus determines the curve shape of a corresponding intensity signal l (z).
[25] Der erfindungsgemäße Bildaufnehmer 4 nimmt während einer Periode der variirten Lichtintensität eine Serie 11 von Bildern 12 auf, die anschließend in einer Detektionseinrichtung 13 ausgewertet werden. Dazu ist der Bildaufnehmer 4 bereits vor Beginn einer Messung entsprechend eingerichtet oder der Bildaufnehmer 4 wird mittels der Steuerungseinheit entsprechend angesteuert. Jedenfalls erfolgt eine zeitliche Abstimmung der periodischen Variation der Lichtintensität des Lasers 5 und der Serienaufnahmen durch den Bildaufnehmer 4. The image recorder 4 according to the invention records a series 11 of images 12 during a period of the varied light intensity, which are then evaluated in a detection device 13. For this purpose, the image recorder 4 is set up accordingly before the start of a measurement, or the image recorder 4 is controlled accordingly by means of the control unit. In any case, the periodic variation of the light intensity of the laser 5 and the series recordings by the image recorder 4 are coordinated over time.
[26] Die vorliegende Messvorrichtung umfasst beispielsweise eine elektronische Schaltung mit FPGAs oderGPUs, in der die Steurungseinheit 10, die Detektionseinrichtung 13 und gegebenenfalls eine Auswerteinrichtung 14 zur Bestimmung von Abmessungen des Objekts 1 integriert sind. The present measuring device comprises, for example, an electronic circuit with FPGAs or GPUs in which the control unit 10, the Detection device 13 and optionally an evaluation device 14 for determining dimensions of the object 1 are integrated.
[27] In der aufgenommenen Bildserie 11 werden übereinstimmende Bildpositionen P(x, y) gemeinsam ausgewertet, um die Abbildung der Antastlinie 6 zu detektieren. Fig. 3 zeigt eine solche Bildserie 11 als Bildstapel mit einem zugeordneten Koordinatensystem xyz. Bezüglich einer x-Achse und eine y-Achse ist die Position eines jeweiligen Pixels 8 innerhalb eines Bildes 12 bestimmt. Auf einer z-Achse ist die zeitliche Abfolge der aufgenommenen Bilder 12 aufgetragen. Somit ist jeder Bildposition P(x,y) ein Intensitätssignal l(z) für den sich während einer Bildserie 11 erfasste Verlauf des jeweiligen Helligkeitswertes W zugeordnet. In the recorded image series 11, matching image positions P (x, y) are jointly evaluated in order to detect the image of the scanning line 6. 3 shows such an image series 11 as an image stack with an assigned coordinate system xyz. The position of a respective pixel 8 within an image 12 is determined with respect to an x-axis and a y-axis. The chronological sequence of the recorded images 12 is plotted on a z-axis. Thus, each image position P (x, y) is assigned an intensity signal l (z) for the course of the respective brightness value W recorded during an image series 11.
[28] Übereinstimmende Bildpositionen P(x, y) sind dabei jene Pixel 8, die in den einzelnen Bildern 12 übereinstimmende Stellen des erfassten Objekts 2 wiedergeben. Dazu ist der Bildaufnehmer 4 vorteilhafterweise während der Serienaufnahme gegenüber dem Objekt 2 unbeweglich ausgerichtet. Beispielsweise sind der Laser 3 und der Bildaufnehmer 4 während einer Serienaufnahme auf dem Objekt 2 abgestützt. [28] Corresponding image positions P (x, y) are those pixels 8 which reproduce corresponding locations of the detected object 2 in the individual images 12. For this purpose, the image recorder 4 is advantageously aligned immovably with respect to the object 2 during the series recording. For example, the laser 3 and the image recorder 4 are supported on the object 2 during a series recording.
[29] Bei Relativbewegungen zwischen Objekt 2 und Bildaufnehmer 4 erfolgt vor einer Auswertung eine Stabilisierung der Bildpositionen P(x,y) innerhalb einer Bildserie. Dazu ist beispielsweise in der Detektionseinrichtung 13 eine entsprechende Stabilisierungssoftware eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ dazu ist in der Abbildungsoptik des Bildaufnehmers 4 eine optische Bildstabilisierung vorgesehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Bilder 12 einer aufgenommenen Serie 11 gleiche Objektstellen an übereinstimmenden Bildpositionen P(x, y) widergeben. In the case of relative movements between object 2 and image recorder 4, the image positions P (x, y) within an image series are stabilized before an evaluation. For this purpose, appropriate stabilization software is set up in the detection device 13, for example. In addition or as an alternative to this, optical image stabilization is provided in the imaging optics of the image recorder 4. In this way it is ensured that the images 12 of a recorded series 11 reproduce identical object locations at corresponding image positions P (x, y).
[30] Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte pixelweise Auswertung der Bildserie 11. Ausgangsbasis der Auswertung ist ein jeweiliger Verlauf des Intensitätssignals l(z) (Helligkeitsverlauf) für jede Bildposition P(x, y) der Bilderserie 11. 1m linken Diagramm 15 ist ein Signalverlauf über der Zeit und somit entlang der z-Achse gemäß Fig. 3 dargestellt. Beispielsweise wird für ein entsprechendes Pixel 8 mit jedem Bild 11 ein Helligkeitswert W bestimmt und durch Interpolation ergibt sich der Verlauf des Intensitätssignals l(z). Dabei kommt in der Detektoreinrichtung 13 ein entsprechender Interpolationsalgorithmus zur Anwendung. Alternativ dazu kann der Bildaufnehmer 6 zur pixelweisen Ausgabe des Intensitätssignals l(z) eingerichtet sein. 4 shows an advantageous pixel-by-pixel evaluation of the image series 11. The starting basis for the evaluation is a respective profile of the intensity signal l (z) (brightness profile) for each image position P (x, y) of the image series 11 Signal curve over time and thus shown along the z-axis according to FIG. 3. For example, a brightness value W is determined for a corresponding pixel 8 with each image 11, and the course of the intensity signal l (z) is obtained by interpolation. A corresponding one comes into the detector device 13 Interpolation algorithm used. As an alternative to this, the image recorder 6 can be set up for the pixel-by-pixel output of the intensity signal l (z).
[31] Im nächsten Verfahrensschritt erfolgt eine pixelweise 1 D-Fourier- Transformation, sodass für jede Bildposition P(x, y) ein Fourier-Spektrum 16 vorliegt. Ein entsprechendes Ergebnis ist im rechten Diagramm der Fig. 4 dargestellt. Von Interesse ist dabei über alle Bildpositionen P(x, y) hinweg jeweils die 1. Flarmonischen Fl des zugeordneten Fourier-Spektrums 16. Dabei ist der Betrag der 1. Flarmonischen Fl für jene Pixel 8 besonders hoch, deren Intensitätssignal l(z) sinusartig verlauft. [31] In the next method step, a 1-D Fourier transformation takes place pixel by pixel, so that a Fourier spectrum 16 is available for each image position P (x, y). A corresponding result is shown in the diagram on the right in FIG. 4. The 1st Flarmonic Fl of the assigned Fourier spectrum 16 is of interest across all image positions P (x, y). The amount of the 1st Flarmonic Fl is particularly high for those pixels 8 whose intensity signal 1 (z) is sinusoidal runs.
[32] In einem weiteren Verfahrensschritt werden deshalb die Beträge der 1. Flarmonischen Fl über alle Bildpositionen P(x, y) verglichen. Sinnvollerweise wird ein Schwellwert vorgegeben und es werden in weiterer Folge nur jene Pixel 8 berücksichtigt, der 1. Flarmonische Fl über dem Schwellwert liegt. Solche Pixel 8 geben jene Stellen des Objekts 1 wieder, die vom Laser 3 mit sinusartig variierter Lichtintensität beleuchtet wurden. Alle anderen Pixel 8 mit gleichbleibender oder geringfügig veränderter Fälligkeit bleiben unberücksichtigt und werden beispielsweise gleich Null gesetzt. Ergebnis dieser Auswertung ist ein zusammengeführtes Bild 17, in dem nur mehr die abgebildete Antastlinie 6 aufscheint. [32] In a further process step, the amounts of the 1st Flarmonic Fl are therefore compared over all image positions P (x, y). A threshold value is expediently specified and only those pixels 8 are subsequently taken into account, the 1st Flarmonic F1 is above the threshold value. Such pixels 8 reproduce those locations of the object 1 which were illuminated by the laser 3 with a sinusoidal varied light intensity. All other pixels 8 with the same or slightly changed maturity are not taken into account and are set equal to zero, for example. The result of this evaluation is a merged image 17 in which only the depicted probe line 6 appears.
[33] In einer nicht dargestellten alternativen Ausprägung wird das pixelweise Intensitätssignal l(z) mittels eines digitalen Filters gefiltert. Das Filter unterdrückt dabei jene Signale, die außerhalb eines schmalen Frequenzbandes liegen. Festgelegt ist das Frequenzbandes durch jene Frequenz, mit der die Lichtintensität des Lasers 3 periodisch variierten wird. Somit scheint auch hier im zusammengeführten Bild 17 nur mehr die abgebildete Antastlinie 6 auf. In an alternative form, not shown, the pixel-by-pixel intensity signal l (z) is filtered by means of a digital filter. The filter suppresses those signals that are outside of a narrow frequency band. The frequency band is determined by the frequency with which the light intensity of the laser 3 is varied periodically. Thus, only the depicted probe line 6 appears in the merged image 17 here as well.
[34] Das zusammengeführte Bild 17 wird von der Detektionseinrichtung 13 an die Auswertungseinrichtung 14 des Laserlichtschnitt-Sensors übermittelt. Ergebnis der Auswertung sind Abmessungen des Objekts 1 , wie eingangs mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. The merged image 17 is transmitted from the detection device 13 to the evaluation device 14 of the laser light section sensor. The result of the evaluation are dimensions of the object 1, as described at the beginning with reference to FIG. 1.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Vermessen eines Objekts (1) eines Gleises mittels eines Laserlichtschnitt-Sensors, wobei auf eine Oberfläche (2) des Objekts (1) mittels eines Lasers (3) eine Antastlinie (6) projiziert wird und wobei die Oberfläche (2) mittels eines digitalen Bildaufnehmers (4) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antastlinie (6) mit periodisch variierter Lichtintensität projiziert wird, dass der Bildaufnehmer (4) eine Serie (11) von Bildern (12) aufnimmt und dass in der Bildserie (11) übereinstimmende Bildpositionen (P(x, y)) mittels einer Detektionseinrichtung (13) gemeinsam ausgewertet werden, um eine Abbildung der Antastlinie (6) zu detektieren. 1. A method for measuring an object (1) of a track by means of a laser light section sensor, a scanning line (6) being projected onto a surface (2) of the object (1) by means of a laser (3) and the surface (2) is recorded by means of a digital image recorder (4), characterized in that the scanning line (6) is projected with periodically varied light intensity, that the image recorder (4) records a series (11) of images (12) and that in the image series (11 ) matching image positions (P (x, y)) are jointly evaluated by means of a detection device (13) in order to detect an image of the scanning line (6).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vom Bildaufnehmer (4) empfangene Licht mittels eines schmalbandigen optischen Filters gefiltert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the light received by the image recorder (4) is filtered by means of a narrow-band optical filter.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildserie (11) zumindest über eine Periode der periodisch variierten Lichtintensität des Lasers (3) aufgenommen wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the image series (11) is recorded at least over a period of the periodically varied light intensity of the laser (3).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass übereinstimmende Bildpositionen (P(x, y)) in zumindest drei Bildern (12) gemeinsam ausgewertet werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that matching image positions (P (x, y)) are jointly evaluated in at least three images (12).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität sinusartig variiert wird, dass zur Auswertung der Bildserie (11) für die übereinstimmenden Bildpositionen (P(x, y)) eine pixelweise Fourier- Transformation eines Intensitätssignals (l(z)) durchgeführt wird, dass für jedes Pixel (8) ein Betrag einer 1. Harmonischen (H) des Fourier-Spektrums (16) bestimmt wird und dass die Beträge der 1. Harmonischen (H) ausgewertet werden, um Abbildungspixel der Antastlinie (6) zu detektieren. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the light intensity is varied sinusoidally that to evaluate the image series (11) for the corresponding image positions (P (x, y)) a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal (l (z)) that an amount of a 1st harmonic (H) of the Fourier spectrum (16) is determined for each pixel (8) and that the amounts of the 1st harmonic (H) are evaluated to map pixels of the scanning line (6) to be detected.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Auswertung der 1. Harmonischen (H) ein Schwellwert vorgegeben wird und dass für alle Pixel (8), deren Betrag der 1. Harmonischen (H) unter dem Schwellwert liegt, ein einheitlicher Helligkeitswert (W) vorgegeben wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that a threshold value is specified for the evaluation of the 1st harmonic (H) and that a uniform value for all pixels (8) whose amount of the 1st harmonic (H) is below the threshold value Brightness value (W) is specified.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung der Bildserie (11) für die übereinstimmenden Bildpositionen (P(x, y)) pixelweise eine elektronische Filterung eines Intensitätssignals (l(z)) durchgeführt wird und dass das gefilterte Intensitätssignal (l(z)) des jeweiligen Pixels (8) ausgewertet wird, um Abbildungspixel der Antastlinie (6) zu detektieren. 7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that for the evaluation of the image series (11) for the matching image positions (P (x, y)) an electronic filtering of an intensity signal (l (z)) is carried out pixel by pixel and that the filtered intensity signal (l (z)) of the respective pixel (8) is evaluated in order to detect imaging pixels of the scanning line (6).
8. Messvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (3) zur Projektion einer Antastlinie (6) mit periodisch variierter Lichtintensität eingerichtet ist, dass der Bildaufnehmer (4) zur Aufnahme einer Bildserie (11) ausgebildet ist und dass die Detektionseinrichtung (13) zur gleichzeitigen Auswertung von in der Bildserie (11) übereinstimmenden Bildpositionen (P(x, y)) eingerichtet ist. 8. Measuring device for performing a method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the laser (3) is set up for projecting a scanning line (6) with periodically varied light intensity, that the image recorder (4) for recording a series of images (11 ) and that the detection device (13) is set up for the simultaneous evaluation of image positions (P (x, y)) that match in the image series (11).
9. Messvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Bildaufnehmer (4) ein optischer Filter angeordnet ist, der auf eine Zentral- Wellenlänge des Lasers (3) abgestimmt ist. 9. Measuring device according to claim 9, characterized in that an optical filter is arranged in front of the image recorder (4) which is matched to a central wavelength of the laser (3).
10. Messvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (3) zur Projektion einer Antastlinie (6) mit sinusartig variierter Lichtintensität eingerichtet ist und dass die Detektionseinrichtung (13) zur Bildung einer pixelweisen Fourier-Transformation eines Intensitätssignals (l(z)) und zur Bestimmung eines Betrags einer 1. Harmonischen des jeweiligen Fourier-Spektrums (16) eingerichtet ist. 10. Measuring device according to claim 8 or 9, characterized in that the laser (3) is set up to project a scanning line (6) with sinusoidally varied light intensity and that the detection device (13) for forming a pixel-by-pixel Fourier transformation of an intensity signal (l ( z)) and is set up to determine an amount of a 1st harmonic of the respective Fourier spectrum (16).
PCT/EP2020/071946 2019-09-05 2020-08-05 Method and measuring apparatus for measuring an object of a track WO2021043518A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20754195.4A EP4025868A1 (en) 2019-09-05 2020-08-05 Method and measuring apparatus for measuring an object of a track

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA287/2019 2019-09-05
AT2872019 2019-09-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021043518A1 true WO2021043518A1 (en) 2021-03-11

Family

ID=72046861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/071946 WO2021043518A1 (en) 2019-09-05 2020-08-05 Method and measuring apparatus for measuring an object of a track

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4025868A1 (en)
WO (1) WO2021043518A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170059408A1 (en) * 2014-02-21 2017-03-02 Universität Stuttgart Method and Device for Generating Multispectral or Hyperspectral Light, for Hyperspectral Imaging and/or for Distance Measurement and/or 2D or 3D Profile Measurement of an Object by Means of Spectrometry
DE102015119409A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-11 Edilon Sedra Gmbh Measuring method for measuring the deformation of a rail
US10234278B2 (en) * 2015-09-09 2019-03-19 Faro Technologies, Inc. Aerial device having a three-dimensional measurement device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170059408A1 (en) * 2014-02-21 2017-03-02 Universität Stuttgart Method and Device for Generating Multispectral or Hyperspectral Light, for Hyperspectral Imaging and/or for Distance Measurement and/or 2D or 3D Profile Measurement of an Object by Means of Spectrometry
US10234278B2 (en) * 2015-09-09 2019-03-19 Faro Technologies, Inc. Aerial device having a three-dimensional measurement device
DE102015119409A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-11 Edilon Sedra Gmbh Measuring method for measuring the deformation of a rail

Also Published As

Publication number Publication date
EP4025868A1 (en) 2022-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69826753T2 (en) Optical profile sensor
DE69734504T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE STRIP PHASE IN THE ILLUMINATION OF AN OBJECT
DE10081029B4 (en) Image editing to prepare a textual analysis
DE102008015499C5 (en) Method and device for determining the 3D coordinates of an object
DE102015116047A1 (en) Test apparatus and control method for a test apparatus
EP0451474B1 (en) Procedure and device to measure without contact the surface contours of an object
DE10346481B4 (en) Three-dimensional reconstruction of surface profiles
DE102015113051B4 (en) Measuring device, printed circuit board testing device and method for the control thereof
DE4218638A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING PARTICLE SIZE DISTRIBUTIONS BY MEANS OF SPREADING LIGHT MEASUREMENTS
EP2863167B1 (en) Method and device for measuring the deflection of light beams by an object structure or a medium
DE4235832B4 (en) Apparatus and method for checking a roof angle of an optical element
DE19509962A1 (en) Three spatial components of three=dimensional object surface displacement vector field determn. method
DE10317078B4 (en) Method and device for analyzing reflective surfaces
DE19859801C2 (en) Method for real-time determination and display of deformations or displacements of test objects and device for carrying out the method
EP0218151B1 (en) Measuring process and device for the contactless determination of the diameters of thin wires
DE19749974C2 (en) Method and apparatus for generating a 3D point cloud
WO2021043518A1 (en) Method and measuring apparatus for measuring an object of a track
DE19513233C2 (en) Method and device for determining phases and phase differences
DE3413605A1 (en) Optical method for measuring the profile of surfaces with a locally strongly fluctuating reflection factor
DE102010029627B4 (en) Apparatus and method for determining the structure of a specular surface of an object
DE102011078052B4 (en) Capture the surface structure of an object surface
KR100198527B1 (en) Apparatus for testing defects of regularly arranged fine structure pattern
DE102020206275A1 (en) Method and device for photometric measurement of a license plate number for a vehicle
DE2032314A1 (en) Method for non-contact optical testing and measuring of surfaces and devices for carrying out this method
EP3798570A1 (en) Optical measuring system and method for calibrating an optical measuring system, and calibration object for an optical measuring system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20754195

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020754195

Country of ref document: EP

Effective date: 20220405