CN103328923B - 在测量同时对激光光切传感器进行的校准 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于借助测量设备（1）在对其进行校准的同时测量挤压型材（2）的一种方法和一种测量设备，其中测量设备（1）构成为，用于通过至少一个激光光切传感器（S1‑S4）从相应的不同位置起环绕挤压型材（2）产生并且测量在被拉动穿过测量设备（1）的挤压型材（2）的表面（20）上的至少两个激光光切面，其中至少两个激光光切面基本上位于一个平面中。在此，由至少一个激光光切传感器（S1‑S4）始于相邻的位置连同挤压型材（2）在相应共同的测量检测区域中检测至少两个基准和/或基准标记（31‑34），所述至少两个基准和/或基准标记考虑用于将相应的原始图像数据相对于来自相邻的位置的已校准的原始图像数据进行校准。由此，将基准或基准标记还有挤压型材（2）以已校准的原始图像数据的形式从相应的位置起准确地绘制在共同的坐标系中。

Description

在测量同时对激光光切传感器进行的校准

技术领域

本发明涉及用于在将激光光切传感器相对彼此校准的同时测量挤压型材或轧板型材的一种方法和一种设备。在此，优选在圆形的设备上环绕例如待连续测量的挤压型材或轧板型材设置有多个激光光切传感器和基准/基准标记，以至于能够同时测量挤压型材或轧板型材和基准/基准标记。由此，激光光切传感器能够在生产过程期间以简单的方式进行再校准。

背景技术

DE 103 28 523描述用于根据基于激光器的光切法(三角测量原理)无接触地测量待测件的表面轮廓，例如用于无接触地测量用于铁轨的轨道型材的一种方法和一种测量设备。在此，为了校准，在轨道型材和相应的传感器之间，将多个基准标记设置到由光切传感器投影到轨道型材上的激光线中，其中基准标记位于一个平面中，并且具有彼此间已知的间距。因此，借助于摄像系统测量的基准标记用于计算变换矩阵，以便由此校正轨道型材的测量线的图像。然而，将位于一个平面中的基准标记精确地调准到所发射的激光射束的平面中是困难的并且仅考虑用于将光切传感器和基准标记固定地结合。每个激光光切传感器通过在轨道型材和相应的传感器之间的多个基准标记来校准，但是相邻的激光光切传感器的传感器数据不用于校准的目的。

US6 078 846 A公开一种与DE 103 28 523类似的用于对激光光切传感器进行校准的方法，其中使用呈四面体形式的基准物件。然而，相邻的激光光切传感器的传感器数据不用于校准的目的。

US 7 679 757描述用于根据基于激光器的光切法来无接触地测量例如被移动穿过传感器设备的挤压型材的表面轮廓的一种设备和一种方法。在此，传感器设备能够实现在生产期间对挤压型材的表面进行测量，以至于在生产过程期间能够相应地再调整生产参数。在此，将一个或多个传感器安装在环形设备上，以至于挤压型材或轨道型材能够全方位地根据其表面进行测量。在此，将传感器径向地、沿圆弧并且向内朝挤压型材定位地设置。传感器装置的校准暂时地在引入特殊校准体的情况下进行，然而校准不能在生产过程期间进行。

DE 100 17 463描述用于根据基于激光器的光切法来无接触地测量表面轮廓的一种装置和一种方法，其中同时借助于固定的基准标记来测量待测量的物体。在此，待测量的物体的和同时固定的基准标记的图像通过半透明的镜子实现。在此，固定的基准标记保持在相对于传感器限定的并且恒定的空间位置中。

DE 690 03 090描述用于校准可移动的、例如固定在机器臂上的并且为了测量而环绕待测件运动的激光光切传感器的一种装置和一种方法。为了校准，将已知尺寸的限定的校准物体在空间中置于限定的部位上并且扫描，以便因此从所述测量值中产生用于校正或修正测量结果的修正矩阵。然而，在校准期间，激光光切传感器朝向校准物体运动，并且在此时不提供待测件的测量。校准物体和机器臂必须在这段时间内保持在限定的间距中。

US 7 679 757 B1描述由圆形环绕例如挤压型材设置的并且测量所述挤压型材的激光光切传感器组成的360度测量系统。在此，测量系统能够通过暂时装入到共同的测量区域的中央的校准物体来校准。另一方面，测量系统因此也设计为，用于识别已知的型材并且输出相对于此的相关联的测量值。

US 2004 0 202 364 A1描述一种校准物体或基准物体和一种用于三维地校准由立体摄影单元组成的测量系统的方法，所述立体摄影单元以环绕测量对象连同设置在图像中的校准物体一起的方式运动。校准物体或基准体具有大量的基准点，其中从每个侧向的位置起能够识别出至少六个所述基准点。

对于例如连续地在轧材成型设备中制造并且移出的挤压型材或其他型材的测量而言期望的是，将所述挤压型材或其他型材在生产过程期间为了连续地测量其表面而引导穿过由激光光切传感器组成的测量设备。由此，能够根据测量结果在轧材成型设备中立即进行参数的修正。此外，测量设备的一次性建立的精度应当保持在一定的公差内，所述公差决定性地受温度波动、振动和机械冲击影响。

对于例如挤压型材的测量、也对于对挤压型材全方位的和对所有主要的表面和圆角的测量而言期望的是，其中为此在例如圆形的装置上必须设有多个传感器或至少一个可运动的、可移动的传感器。在此，一个或多个传感器应当尽可能是成本低的并且尽管存在温度波动仍精确地保持其测量结果。温度波动对测量结果产生的影响主要作用为偏差以及少量地作用为基本上取决于激光束的温度相关的角变化的定标误差。所要求的精度已知地通过在一段时间上周期性地校准来保证。但是为此，生产过程如所期望地应当不必由于校准而被中断。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供基于激光光切面测量法的用于连续地测量引导穿过测量设备的待测件、例如挤压型材的表面的一种方法和一种测量设备，其中在测量待测件期间也执行周期性的校准，而生产过程不必为此而停止或制动。

本发明的另一目的在于，测量设备优选全方位地测量待测件的、例如连续的挤压型材的表面或其一部分。

本发明的另一目的在于，优选地能够使用尽可能简单的且成本低的激光光切传感器以及通过适当的校准尽可能地补偿温度和材料伸展波动，以便保持所要求的测量公差。

上述目的以及其他可从说明书中得出的目的由一种用于借助于测量设备测量轧板型材或挤压型材的方法来实现，所述测量设备构成为用于通过设置在环绕所述挤压型材的相应的不同的位置上的至少一个激光光切传感器在引导穿过所述测量设备的所述挤压型材的表面上产生并测量至少两个激光光切面，其中产生所述至少两个激光光切面，使得所述激光光切面位于共同的平面中或使得所述激光光切面的相应的激光光切平面刚好彼此平行地错开一定宽度，使得所述激光光切平面刚好不彼此干扰，并且使得所述激光光切平面形成共同的测量检测区域，其中所述方法包括下述步骤：a)从所述相应的不同位置起通过所述至少一个激光光切传感器以测量的方式的检测所述挤压型材上的相应的所述激光光切面，在此获取原始图像数据并且转发给计算单元，其中相应于第一激光光切面的第一位置的原始图像数据用作已校准的图像数据；b)在所述共同的测量检测区域中从所述第一位置起并且从相邻的第二位置起设置并且以测量的方式检测至少两个基准或至少两个基准标记或将至少一个基准和一个基准标记，其中所述基准位于所述挤压型材中并且所述基准标记设置在所述至少一个激光光切传感器的位置与所述挤压型材之间；c)根据所述基准和/或所述基准标记确定在所述相邻的第二位置上的所述原始图像数据相对于所述第一位置的已校准的所述图像数据的转动角和位移；d)从所述在步骤c)中确定的位移和从所述转动角中计算变换矩阵，并且应用到所述相邻的第二位置上的所述原始图像数据，以便得到在所述第二位置上的已校准的图像数据，以至于所述第二位置的所述已校准的图像数据中的已检测的所述基准和/或基准标记与所述第一位置的已校准的所述图像数据的已检测的所述基准和/或基准标记在共同的坐标系中一致；以及e)输出并且应用所述共同的坐标系中的所有已校准的图像数据，以便确定所述挤压型材；并且还由一种用于根据本发明的方法测量挤压型材的测量设备来实现，所述测量设备包括：-至少两个激光光切传感器，其朝所述挤压型材定向地设置，并且所述激光光切传感器分别具有与相邻的激光光切传感器共同的测量检测区域，其中产生所述激光光切传感器的激光光切平面，使得所述激光光切平面位于共同的平面中或使得所述激光光切平面刚好彼此平行地错开一定宽度，使得其刚好不彼此干扰，其中所述激光光切传感器提供原始图像数据；-至少两个基准或至少两个基准标记或至少一个基准和一个基准标记，其中所述基准位于所述挤压型材中，并且所述基准标记在所述共同的测量检测区域中被设置在所述挤压型材与至少两个激光光切传感器之间；以及-用于处理所述原始图像数据的和用于确定至少两个激光光切传感器的已校准的图像数据的计算单元；以及还由一种用于按照根据本发明的方法测量挤压型材的测量设备来实现；所述测量设备包括：-至少一个激光光切传感器，其朝所述挤压型材定向地设置并且依次占据多个位置，其中在特定的位置上的至少一个激光光切传感器的相应的所述测量检测区域与在相邻的位置上的所述测量检测区域具有共同的测量检测区域，并且其中至少一个激光光切传感器提供原始图像数据；-至少两个基准或至少两个基准标记或至少一个基准和一个基准标记，其中所述基准位于所述挤压型材中，并且所述基准标记在所述共同的测量区域中设置在所述挤压型材与所述至少一个激光光切传感器的所述位置之间；以及-用于处理所述原始图像数据的和用于确定所述至少一个激光光切传感器的已校准的图像数据的计算单元。

有利地，通过设置并且通过同时以测量的方式检测基准或基准标记与挤压型材能够实现将始于第二位置的原始图像数据相对于始于第一位置的原始图像数据进行校准，而在此不必中断挤压型材的例如连续的测量。在此在优选设置在测量设备的中央的挤压型材不被遮挡的情况下，基准标记可以简单地设置在相邻的激光光切传感器的共同的测量检测区域的靠外区域中。有利地，基准标记的绝对位置不对于测量结果产生影响。如果在挤压型材中存在基准，那么也能够使用所述基准代替附加地引入到测量区域中的基准标记，由此通过不产生遮盖的方式测量区域不受限制，然而能够实现激光光切传感器在相关于相邻位置的位置上的校准。通过这种类型校准能够以这种方式简单地并且近似连续地、在计算方面补偿温度和老化对于测量设备的激光光切传感器中的一个或机械结构的影响，所述影响能够引起测量值的偏差。

本发明的其他有利的设计方案在本文中说明。

附图说明

在下面的附图中并且以详细的描述示出根据本发明的一个优选的实施形式，但是本发明不应限制于此。

图1示出基于激光光切面法的用于测量从轧制装置中被推动穿过测量设备移动的挤压型材的表面的测量设备的立体图。

图2示出用于测量挤压型材的表面的测量设备的示意图，在所述测量设备中四个激光光切传感器以90度递增的角度沿环绕挤压型材的横截面的圆环向内对准地设置。

图3示出不同于图2的挤压型材的横截面，所述挤压型材具有四个环绕于此设置的基准标记并且具有来自相应的激光光切传感器的第一测量透视图所指出的光路。

图4示出具有环绕挤压型材设置的基准标记且具有来自相应的激光光切传感器的第二测量视角的光路的挤压型材的横截面。

图5示出具有环绕挤压型材设置的基准标记且具有来自相应的激光光切传感器的另一测量视角的光路的挤压型材的横截面。

具体实施方式

图1示出用于测量待测件、并且尤其在此测量引导穿过测量设备1的挤压型材2的优选的测量设备1的三维视图。在测量设备1中，优选在环绕挤压型材2的圆形的设备11上设置有多个或至少一个可运动的、可控制的激光光切传感器S1-S4，使得所述激光光切传感器朝存在有挤压型材2的中央定向，以便完全地或部分地以测量的方式检测挤压型材2的表面20作为其横截面。

当在圆形的设备11上为了测量挤压型材优选地使用多个激光光切传感器S1-S4时，所述激光光切传感器的相应的精确位置首先不必是已知的，因为能够随后通过校准来计算彼此间的精确的位置。沿圆形的设备11进行激光光切传感器S1-S4的设置(图2)，使得由激光光切传感器S1-S4以测量的方式检测挤压型材2的表面20的尽可能大的或重要的部分。此后，取决于激光光切传感器S1-S4的所使用的数量及其设置方式。

通过激光光切传感器S1-S4进行挤压型材2的表面20的检测，使得相应的激光光切传感器S1-S4发射位于一个平面中的激光射束，所述激光射束作为激光光切面投影到挤压型材2的表面20上，并且再次以测量的方式检测其反射的光。在此，优选产生激光光切面，使得所述激光光切面基本上位于共同的平面中或使得其相应的激光光切平面平行地错位激光射束的一个至三个宽度，使得所述激光光切平面对于测量而言刚好不再互相干扰。优选地，激光光切面的共同的平面设计为，使得所述共同的平面垂直于挤压型材2伸展。

在测量设备1的另一优选的实施形式中，所述测量设备仅包括一个或少量的激光光切传感器，所述激光光切传感器能够在圆形的设备11上受控制地移动到特定的相应的位置中，以至于能够由此全方位地扫描挤压型材2以用于测量挤压型材2的表面20。在此，激光光切传感器的转动点和转动位置是已知的并且保持稳定。

在测量设备1的另一优选的实施形式中，圆形的设备11上的多个激光光切传感器的装置能够共同地移动角度Phi，以便由此产生另外的照明或另一测量检测区域并且最终能够更好的探测型材的底切。

为了校准，在图1中示出的测量设备1中，在激光光切传感器S1-S4和挤压型材2之间的内部中设置有基准标记31-34，在下文中详细描述所述基准标记及其设置。基准标记31-34在优选的实施形式中恒定地安装到测量设备1中，使得所述基准标记尽可能不被待测量的挤压型材2遮挡。

通过将挤压型材2在Z方向上引导穿过测量设备1并且优选地全方位地被测量的方式，挤压型材2能够被测量为近似3D的表面轮廓。在挤压型材2的表面20的一部分被遮挡的情况下，如在图3和图4中的情况下，所述部分不能通过激光光切传感器S1-S4来测量。

为了限定的目的，在图1中绘出坐标。因此，通过激光光切传感器测量的挤压型材2位于X-Y平面中，其中在此能够以测量的方式检测被照射的外棱边。通过将挤压型材2在近似连续的测量中被引导穿过测量设备1，得到所述挤压型材的三维表面图像。

在图2中示出测量设备1的一个优选的实施形式的示意侧视图，所述测量设备包括上面设置有四个激光光切传感器S1-S4的圆形的设备11和具有在激光光切传感器S1-S4的优选共同的测量检测区域的边缘上的四个基准标记31-34的环形的装置。在测量设备1的中央，待测量的挤压型材2位于测量区域中，所述挤压型材作为具有向外定向的表面区段21-24的横截面示出。在此，当不存在遮挡时，表面区段21-24基本上形成挤压型材2的表面20，这在挤压型材的所述实例中也不是这种情况。基准标记31-34优选构成为金属条带，并且被以径向向内定向的方式设置在共同的测量检测区域的靠外区域4上，以至于挤压型材2不由所述基准标记遮挡，并且所述基准标记仍然全部地或至少部分地位于所有激光光切传感器S1-S4的测量检测区域中。

在所述优选的实施形式中，上面设置有激光光切传感器S1-S4的圆形的设备11具有开口12，挤压型材也能够从侧向穿过所述开口引入。但是，所述开口12不是必需的，因为挤压型材2能够连续地被引导穿过测量设备1，而在其间为了校准不必将挤压型材2取出并且然后再被引入。在测量设备1的一个优选的装置中，所述测量设备例如设置在轧制装置的端部上或设置在用于制造挤压型材2的另一生产设备上。

根据本发明，优选地进行具有相应的激光光切传感器S1-S4的测量设备的校准，使得将在待测量的挤压型材2中的存在的基准和附加的由激光光切传感器S1-S4从相应的测量视角中被共同被检测的基准标记31-34应用于将相应的激光光切传感器S1-S4的在此检测的共同包含至少两个基准或基准标记的图像数据进行叠加。在此，执行通过在x/y方向上转动和移动来叠加所述图像数据，使得基准和基准标记31-34共同地以最佳的方式彼此叠加在一起。为了计算最佳的叠加，优选应用最小均方方法，由此计算相应的变换矩阵以用于修正和用于将相应的图像数据最佳地组合。通过变换矩阵将相应的激光光切传感器S1-S4的原始图像数据换算为校准的图像数据，因此在共同的坐标系中准确地、即校准地绘制所述图像数据。

作为在挤压型材2中的基准和作为基准标记31-34能够优选使用必须能够从至少两个测量视角中检测的形状，例如直线、圆和/或圆弓形。如果在挤压型材2中例如存在处于相应角位置的能够从至少两个相应的测量视角中检测的直线区段，能够将所述直线区段考虑作为基准。否则，如上文中所描述，基准标记31-34附加地被引入到由至少两个激光光切传感器覆盖的共同的测量检测区域中，但是所述基准标记本来也能够有利地被引入到共同的测量检测区域中。在此，优选将在图2中作为虚线示出的靠外区域4选作共同的测量检测区域，并且刚好还由相邻的激光光切传感器S1-S4检测。在此，优选尺寸的基准标记31-34的形状和厚度是已知的。为了尽可能少地遮挡存在有待测量的挤压型材的靠内的测量检测区域，优选将基准标记31-34设计为是薄的、板状的条带，所述条带在靠外区域4中优选作为四个基准标记31-34均匀地分布并且以径向向内定向的方式设置。

只要能够从不同的测量视角中或由相应的激光光切传感器S1-S4的测量检测数据单义地分配间距，基准和基准标记31-34彼此间的间距就不必是强制已知的。

为了对相应的激光光切传感器S1-S4的偏差修正，分别需要能够由相邻的激光光切传感器S1-S4共同检测的至少两个基准或基准标记。在此，优选具有不平行的直线形状的这种基准和基准标记适合作为相邻的基准和基准标记S1-S4，因为相应地用模式识别法良好地识别直线形状并且能够单义地外推。通过两个不平行的直线并且通过直线的所算出的交点能够单义地确定并且在校准时修正距相应的激光光切传感器S1-S4的间距和角位置。理想地，再由两个相邻的激光光切传感器S1-S4检测附加的基准标记，所述附加的基准标记尽可能地远离其余的两个基准标记，以便由此降低测量噪声的影响或以便提高基准标记31-34的定位和叠加的精度。

在这点上应当再次注意的是，对激光光切传感器S1-S4的温度影响和老化主要仅对其原始图像数据的偏差产生影响，其中测量或原始图像数据的定标基本上保持不变。因此，为了校准偏差，在共同的测量检测区域中仅需要两个直线部段作为基准或基准标记31-34，以便确定相对于共同的坐标系的转动角和位移。

为了完全地校准偏差和定标，在相应的共同的测量检测区域中需要至少三个基准或基准标记31-34，其彼此间的间距是已知的并且被校准。以这种方式也能够降低增量中的误差。

优选地，为了补偿相邻的激光光切传感器S1-S4，将具有条带形状的且能够作为直线或直线部段以测量的方式量好检测的各至少两个可共同检测的基准标记31-34应用于确定变换矩阵。

优选地，基准标记31-34构成为，使得其中至少一个具有下述编码，使得因此在图像数据中也能够识别出至少一个这种编码，以便得到基准标记在不同的图像数据中的单义的分配，以便能够再次准确地校准所述基准标记。这种编码例如能够通过附加的圆角或弯边设置在基准标记上，或基准标记31-34也能够具有与其他基准标记明确不同的定向。但是，代替于此，为了原始图像数据或图像数据在坐标系中的准确的定向或转动，激光光切传感器S1-S4的粗略位置也能够是已知的，以至于能够通过计算最小间距、例如用最小均方方法来进行分配。附加地，挤压型材2中的显著的基准也能够用于寻找基准标记31-34的分配。

图2例如示出测量设备1，其中为了例如激光光切传感器S1和激光光切传感器S2之间的补偿或校准能够使用所有基准标记31-34。由激光光切传感器S1完整地检测基准标记31和32，并且部分地检测基准标记33和34。由激光光切传感器S2完整地检测基准标记31和34并且部分地检测基准标记32和33。在此应当注意的是，为了叠加所述视角的基准标记31和33也考虑基准标记31、33的厚度。同时，表面区段24能够附加地考虑作为激光光切传感器S1和S2之间的基准。类似地来自相应的测量视角的所述观察方式适用于其他激光光切传感器S1-S4之间的补偿或校准。

在图3中，激光光切传感器S1的测量检测区域MB作为虚线示出并且示出位于其中的不同于之前示出的挤压型材的、具有如由激光光切传感器S1检测的基准标记31-34的挤压型材2。因此，仅能够观察到后面的基准标记33和34的一部分，因为所述后面的基准标记33和34的其他部分被前面的基准标记33和32遮挡。在所述优选的设置中，基准标记31-34同样作为薄的板径向向内以朝测量检测区域MB的中央定向的方式设置在测量检测区域MB的靠外区域4上。不同于所示出的并且因此要注意的是，挤压型材2的整个表面不能由激光光切传感器S1-S4以测量的方式检测，而是仅检测其一部分。例如，由激光光切传感器S1尤其完整地检测表面区段23、21、22、27A、27B并且部分地检测28和29。

在所示出的情况下，所有基准标记31-34还有作为基准的、然而相对小的表面区段23适合用于激光光切传感器S1和激光光切传感器S4之间的校准。通过为直线计算提供大量测量点，直线的基准或基准标记31-34能够被检测的时间越长，得到的精度就越高。

在所述实例中，由激光光切传感器S1从一侧320检测基准标记32并且作为直线继续延伸，所述直线以基准标记34的一侧340过渡到基准标记34的直线部段进而形成具有良好好的以测量的方式的精度的长的直线。同样由激光光切传感器S4检测基准标记32和34，并且然而但是从第二侧323或343构成直线。因此，在考虑到基准标记32和34的厚度的情况下，通过相应的图像数据叠加这两条直线。相同情况适用于基准标记31和33，所述基准标记31和33同样由两个激光光切传感器S1和S4检测，构成直线并且在相应的图像数据中叠加。

如上文中所提及的，表面区段23同样能够用作基准直线以用于确定激光光切传感器S1和S4的图像数据的最好的叠加。

因此，用于校准的优选的方法从相应的激光光切传感器S1-S4的图像数据中探测存在的直线，尝试尽可能好地通过尽可能多的测量点精确地确定所述直线并且以与其他激光光切传感器S1-S4的图像数据进行比较的方式来识别。在识别之后，进行相应的图像数据彼此间的匹配或最佳的叠加。在此，为了校准，确定彼此协调的坐标数据的图像数据的相应的变换矩阵并且应用于随后的其他图像数据，以至于所使用的激光光切传感器S1-S4或另外的传感器的从不同的测量视角中的所有侧视图在坐标系中彼此相配。

在这点上应当注意的是，所有这些也借助仅一个激光光切传感器S1也正常作用，但是在此所述激光光切传感器必须能够优选地围绕恒定的转动点并且能复现的角度沿着环形轨道运动，以便检测来自不同示图中的图像数据，除非在每次测量时从激光光切传感器S1的每个位置中同时进行重新的校准，这仅需要一定的计算时间。在恒定地穿过测量设备1输送的挤压型材2时，当然能够不同时全方位地以测量的方式检测挤压型材2。

在图4中能观察到在具有相应的基准标记31-34的第二测量检测区域MB2之内的挤压型材2的相同的布置，然而从激光光切传感器S4的另一测量视角起观察。在此要识别的是，通过激光光切传感器S4的测量视角，例如除了来自激光光切传感器S1一侧的测量视角的图像数据以外，对挤压型材2补充有表面区段24、23，部分的26、26B和26C的图像数据。

在校准时，基准标记33通过侧330、基准标记32通过侧323、基准标记34部分地通过侧343且基准标记31部分地通过侧310来检测。

在校准激光光切传感器S4时，从在此测量的图像数据中确定用于所述激光光切传感器S4的相应的变换矩阵，使得基准标记31-34的包含于其中的位置和线伸展最佳地与第一测量视角、例如从激光光切传感器S1起的基准标记31-34的之前所测量的位置和线伸展一致。

从相应的其他测量视角对其他的激光光切传感器S1-S4进行校准以类似的方式进行。

图5还示出以45度向右转动的激光光切传感器的附加视图中的挤压型材2的又一测量视角。在此变得清楚的是，能够以测量的方式更好地或更精确地检测挤压型材2的表面区段23，特别是所述表面区段的边角。点状细线表明向右转动的激光光切传感器的射束伸展。在此，能够使用一个或多个附加的激光光切传感器，或已经使用在测量设备1中的激光光切传感器S1-S4能够整体上在测量时刻期间旋转地移动且移回。在此，激光光切传感器S1-S4的旋转的移动位置能够由如在借助于基准标记31-34和借助于挤压型材中的基准来校准时相同的布置来得到，以至于相应的测量视角中的挤压型材2的测量和图像数据(以及基准标记31-34的测量和图像数据)通过相应的、新确定的变换矩阵准确地位于坐标系中。

为了阐明，应当再次确定：基准和基准标记31-34彼此间不必具有已知的、限定的间距进而不存在已知的位置，所述位置仅必须分别位于激光光切传感器S1-S4的共同的测量检测区域中。要彼此协调的、要相对于彼此校准的激光光切传感器S1-S4的数量是任意的，只要满足共同检测基准和/或基准标记31-34的上文中所描述的条件。在此，还应当阐明，当在挤压型材2中存在足够的满足分别由相邻的激光光切传感器S1-S4共同地检测至少两个基准的条件的基准时，也许甚至不需要将基准标记31-34用于校准；这例如在具有均匀分布的八边形横截面的挤压型材2中和在均匀分布8激光光切传感器S1-S4时是这种情况。

为了清晰也应当确定，基准和基准标记31-34的数量是任意的，只要满足分别由相邻的激光光切传感器S1-S4共同地检测至少两个基准或至少两个基准标记31-34或至少一个基准和基准标记31-34的条件。

此外，为了清晰应当确定，如果基准标记31-34的形状相同，那么其在相应的激光光切传感器S1-S4的各个图像数据中的各个位置必须是粗略已知的，以便能够执行将基准标记31-34单义地分配在相应的图像数据中。在此无论如何都不应造成基准标记31-34的混淆。否则，基准标记31-34中的在相邻的扫描中可见的至少一个基准标记能够被编码以用于相邻的扫描的图像数据中进行明确的识别和/或能够将挤压型材自身使用于分配。

为了清晰，此外应当确定，激光光切传感器S1-S4不仅能够是2D传感器也能够是3D传感器。

为了清晰，应当再次确定，在此校准理解为是两种类型的。通常，校准包括在X和在Y方向上的和转动角的偏差的修正确定，以至于相邻的激光光切传感器S1-S4的图像数据借助于已知的或共同的基准、例如参照直线，最佳地绘制在共同的坐标系中。为此，为相应的激光光切传感器S1-S4计算变换矩阵并且随后应用于相应的图像数据(以用于修正)。如果在通过激光光切传感器S1-S4共同地检测时提供足够多的基准和基准标记31-34或提供具有限定的、已知的间距的已校准的基准标记31-34，那么校准也能够附加地包括修正定标。在此，应当注意的是，校准定标的优选方法也包括对不同的光切传感器S1-S4的图像数据之间最佳地取平均值，由此优选使用最小均方方法。

为了清晰，应当再次确定，名称“挤压型材2”代表所有种类的待测量的待测件，所述待测件例如也能够是位于测量设备1中的或被引导穿过测量设备1的在长度上变化的型材、管或物件。

为了清晰，应当确定，名称“图像数据”主要关于通过应用变换矩阵从原始图像数据中得出的已校准的图像数据。为了清晰，此外也应当确定，原始图像数据能够是已经预先校准的数据，所述数据关于相应的激光光切传感器S1-S4和/或关于测量设备1被校准。

在此可设想的是，在每次测量中同时借助确定用于各个激光光切传感器的相应的变换矩阵进行校准，或还仅在每第n次测量时或以特定的时间段重新执行校准或重新确定变换矩阵。在此同样也可设想的是，与测量设备1的重新接通、运行时间及其组合相关地进行测量设备1的或环境的温度校准。

在此也可设想的是，基准标记31-34不恒定地处于测量设备1中，而是仅暂时地在校准期间被引入测量设备1中。

在此也可设想的是，根据挤压型材2使用不同的基准标记31-34和/或所述基准标记的其他设置方式，以便避免遮挡挤压型材2。

此外可设想的是，各个激光光切传感器S1-S4包括不同颜色的激光器，以便能够同时进行测量。否则，连续地进行测量，因此不发生测量结果的相互干扰。在连续测量的情况下，优选分别同时用相邻的激光光切传感器S1-S4测量，以便由此也检测所述激光光切传感器的激光线在进给方向Z上的彼此间的错位。

此外也可设想的是，代替基准标记31-34，将分别由两个相邻的激光光切传感器S1-S4检测的激光器点投影到挤压型材2上，以便以这种方式实现用于相应的图像数据的偏差修正和分配的基准。由此，所有激光点或基准能够被同时发送或测量，也能够执行挤压型材2的振动分析。

此外也可设想的是，在原始图像数据中单义地分配基准标记31-34，如果基准标记31-34不具有用于识别的编码，那么就使得相应的激光光切传感器S1-S4的位置基本上是已知的并且被检测的并且被识别的基准标记31-34位于具有特定的模糊度的一定的位置区域中。因此，被识别的基准标记31-34中的一个例如能够位于共同的坐标系+/-2cm中的限定的部位上。

此外也可设想的是，沿挤压型材2移动测量设备1，其中决定性因素是测量设备1和挤压型材2之间的相对运动。

其他可能的实施形式在本文中描述。

在本文所列出的附图标记有助于更好地理解，但是本文不限于在附图中示出的形式。

附图标记列表

1 测量设备

11 圆形的设备

12 开口

2 挤压型材

20 挤压型材2的表面

21-29 表面区段

3 基准标记

31 第一基准标记

32 第二基准标记

33 第三基准标记

34 第四基准标记

4 靠外区域

KS1 第一相机视角

KS2 第二相机视角

MB 测量检测区域

MB2 第二测量检测区域

S1 第一激光光切传感器

S2 第二激光光切传感器

S3 第三激光光切传感器

S4 第四激光光切传感器

X,Y,Z 坐标方向

Claims (24)

1.一种用于借助于测量设备(1)测量轧板型材或挤压型材(2)的方法，所述测量设备构成为用于通过设置在环绕所述挤压型材(2)的相应的不同的位置上的至少一个激光光切传感器(S1-S4)在引导穿过所述测量设备(1)的所述挤压型材(2)的表面(20)上产生并测量至少两个激光光切面，其中产生所述至少两个激光光切面，使得所述激光光切面位于共同的平面中或使得所述激光光切面的相应的激光光切平面刚好彼此平行地错开一定宽度，使得所述激光光切平面刚好不彼此干扰，并且使得所述激光光切平面形成共同的测量检测区域，其中所述方法包括下述步骤：

a)从所述相应的不同位置起通过所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)以测量的方式的检测所述挤压型材(2)上的相应的所述激光光切面，在此获取原始图像数据并且转发给计算单元，其中相应于第一激光光切面的第一位置的原始图像数据用作已校准的图像数据；

b)在所述共同的测量检测区域中从所述第一位置起并且从相邻的第二位置起设置并且以测量的方式检测至少两个基准或至少两个基准标记(31-34)或至少一个基准和一个基准标记(31-34)，其中所述基准位于所述挤压型材(2)中并且所述基准标记(31-34)设置在所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)的位置与所述挤压型材(2)之间；

c)根据所述基准和/或所述基准标记(31-34)确定在所述相邻的第二位置上的所述原始图像数据相对于所述第一位置的已校准的所述图像数据的转动角和位移；

d)从所述在步骤c)中确定的位移和从所述转动角中计算变换矩阵，并且应用到所述相邻的第二位置上的所述原始图像数据，以便得到在所述第二位置上的已校准的图像数据，以至于所述第二位置的所述已校准的图像数据中的已检测的所述基准和/或基准标记(31-34)与所述第一位置的已校准的所述图像数据的已检测的所述基准和/或基准标记(31-34)在共同的坐标系中一致；以及

e)输出并且应用所述共同的坐标系中的所有已校准的图像数据，以便确定所述挤压型材(2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中重复地为在其他相邻位置上的所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)的所有其他的原始图像数据执行所述步骤顺序b)至e)直至最后的相邻的位置，即始于与所述最后已校准的图像数据位置相邻的位置的原始图像数据，其中分别关于所述最后已校准的图像数据校准所述原始图像数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基准构成为在所述挤压型材(2)中检测为直线、圆、圆弓形或其组合的平面的、圆形的或拱形的面或其组合。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基准标记(31-34)构成为在所述激光光切面中绘制为圆、直线、圆弓形的杆、板或其组合。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基准标记(31-34)中的至少一个具有编码，所述编码能够在相应的所述原始图像数据中和在所述已校准的图像数据中被识别。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述编码构成为附加的棱边、圆角或构成为所述基准标记(31-34)的另一定向。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中进行所述原始图像数据相对于之前的、相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据的位移和转动角的确定，使得将作为直线或至少部分作为直线检测的已检测的且已识别的所述基准和基准标记(31-34)结合和/或外推，以至于由此得出至少两条不平行的、分别在所述原始图像数据与所述已校准的图像数据之间叠加的直线。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中进行所述原始图像数据相对于相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据的位移和转动角的确定，使得在相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据中的多个已检测且已识别的基准和基准标记(31-34)根据最优匹配的方法来叠加。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述最优匹配的方法是最小均方方法。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中为了确定所述原始图像数据相对于相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据的位移和转动角，通过已经已知相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)相对于彼此的位置，来将所述基准和基准标记(31-34)进行识别和分配，由此随后能够在特定的地点区域中不混淆地进行所述基准标记(31-34)的分配。

11.根据权利要求10所述的方法，其中相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)相对于彼此的位置通过借助限定的其他基准标记进行第一校准而已经已知。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中除了确定所述原始图像数据相对于相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据的位移和转动角以外，通过使所述基准标记(31-34)具有彼此间已知的间距和/或已知的长度或宽度，进行所述原始图像数据或所述已校准的图像数据的定标修正。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤c)中除了确定所述原始图像数据相对于相邻的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述已校准的图像数据的位移和转动角以外，通过将具有能检测的宽度、高度和深度的构成为已校准的基准体的一个或多个基准标记(31-34)引入到所述共同的测量检测区域中，进行所述原始图像数据或所述已校准的图像数据的定标修正。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过相应的激光光切传感器(S1-S4)产生激光光切平面中的至少两个，或其中通过将激光光切传感器(S1-S4)移动到相应的不同位置上产生所述激光光切平面中的至少两个，以便因此从相应的测量视角起产生所述原始图像数据或然后经由所述变换矩阵产生所述已校准的图像数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述激光光切传感器(S1-S4)在圆形的轨道曲线上移动。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少两个所述激光光切传感器(S1-S4)设置在圆形的或U形的设备上，并且分别具有向内朝所述挤压型材(2)定向的测量检测区域。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其中在连续地测量所述挤压型材(2)的情况下，在每次测量时、以周期性的时间间距、根据仪器温度、以按压按键的方式或以其组合来执行所述激光光切传感器(S1-S4)的校准。

18.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少一个激光光切传感器(S1-S4)构成为2D或3D传感器。

19.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述共同的平面或平行错开的所述激光光切平面垂直于所述挤压型材(2)伸展。

20.一种用于根据权利要求1至19中任一项所述的方法测量挤压型材(2)的测量设备(1)，所述测量设备包括：

-至少两个激光光切传感器(S1-S4)，其朝所述挤压型材(2)定向地设置，并且所述激光光切传感器分别具有与相邻的激光光切传感器(S1-S4)共同的测量检测区域，其中产生所述激光光切传感器的激光光切平面，使得所述激光光切平面位于共同的平面中或使得所述激光光切平面刚好彼此平行地错开一定宽度，使得其刚好不彼此干扰，其中所述激光光切传感器(S1-S4)提供原始图像数据；

-至少两个基准或至少两个基准标记(31-34)或至少一个基准和一个基准标记(31-34)，其中所述基准位于所述挤压型材(2)中，并且所述基准标记(31-34)在所述共同的测量检测区域中被设置在所述挤压型材(2)与至少两个激光光切传感器(S1-S4)之间；以及

-用于处理所述原始图像数据的和用于确定至少两个激光光切传感器(S1-S4)的已校准的图像数据的计算单元。

21.根据权利要求20所述的测量设备(1)，其中所述激光光切传感器(S1-S4)设置在圆形的设备上。

22.一种用于按照根据权利要求1至19中任一项所述的方法测量挤压型材(2)的测量设备(1)，所述测量设备包括：

-至少一个激光光切传感器(S1-S4)，其朝所述挤压型材(2)定向地设置并且依次占据多个位置，其中在特定的位置上的至少一个激光光切传感器(S1-S4)的相应的所述测量检测区域与在相邻的位置上的所述测量检测区域具有共同的测量检测区域，并且其中至少一个激光光切传感器(S1-S4)提供原始图像数据；

-至少两个基准或至少两个基准标记(31-34)或至少一个基准和一个基准标记(31-34)，其中所述基准位于所述挤压型材(2)中，并且所述基准标记(31-34)在所述共同的测量区域中设置在所述挤压型材(2)与所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)的所述位置之间；以及

-用于处理所述原始图像数据的和用于确定所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)的已校准的图像数据的计算单元。

23.根据权利要求22所述的测量设备(1)，其中所述至少一个激光光切传感器(S1-S4)能够在圆形的设备上移动。

24.用于执行根据权利要求1至19中任一项所述的方法的测量设备(1)，其中用于将相应的所述激光光切传感器(S1-S4)的所述原始图像数据变换为相应的所述已校准的图像数据的所述计算单元设置在相应的所述激光光切传感器(S1-S4)中或作为单独的单元设置。