CN109844507A - 监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监视用于工件(104)的计算机断层扫描检查的设备(106)的功能状态的计算机实现的方法，其中对工件(104)的计算机断层扫描检查包括对工件(104)执行一个或更多个计算机断层扫描测量。在此，测量分别产生至少一个测量变量的至少一个测量值。监视功能状态的方法在此首先包括从对一个或更多个工件(104)的至少两次测量中选择至少一个测量变量的测量值。随后，确定所述至少一个测量变量的所选择的测量值的至少一个分散度量，以及所述至少一个测量变量的测量值的至少一个基准分散度量。然后通过将所确定的至少一个分散度量与所述至少一个测量变量的至少一个基准分散度量进行比较来确定该设备(106)的功能状态。

Description

监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的 方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的方法，以及根据权利要求14的对应设备和根据权利要求15的计算机程序产品。

除了已知的医学应用之外，计算机断层扫描检查也越来越多地用于工件生产中的质量保证和材料测试。以这种方式，还尤其能够对工件的内部或难以到达的区域进行无损检查，并对工件进行尺寸测量。然而，在这种情况下，始终有必要确保所使用的计算机断层扫描仪产生的扫描或图像也能以足够的精度真实再现现实。因此，例如，设备上的磨损现象或缺陷会导致扫描质量的逐渐或短时下降。因此，必须监视计算机断层扫描仪的正确功能状态，以确保所收集的数据的相关性。

迄今为止，已经有各种方法来监视工件的计算机断层扫描检查。第一种方法是使用测量标准。这涉及使用校准的试样来确定特定度量的基准值，然后将该基准值与试样上连续重复测量中确定的测量值进行比较。然而，在这种情况下的一个缺点是，对于要检查的许多几何形状和结构，不可能或不能经济地产生一个计量上合适的校准测量标准。因此，由测量标准规定的测量变量通常与那些与评定被检查对象的生产质量相关的测量变量不相对应。如果第一种监视方法是用校准的工件进行的，则该方法通常限于外部可接触的几何形状，因为只有这些几何形状能够通过计量进行外部校准。通过拆分和校准单个零件来获取内部几何形状，然后使用重新组装状态下的主体进行监视，在现实中会导致各种问题。例如，在这种情况下会由于因拆分导致的工件变形而引起偏差，由于拆分过程中的材料损失而引起偏差，以及由于对整个几何形状经常需要的单个零件的配准而引起偏差。

此外，任何使用测量标准的设备监视都需要中断当前的测量操作，这意味着设备的使用效率不是最佳的。在这种情况下，通常需要使用测量标准定期重复地监视设备，以便对通过设备确定的测量值提供足够的保护。尤其是，如果使用设备进行的测量的容差非常低，那么就有必要借助于测量标准进行非常密切的监视。尤其是，在具有低容差的非常精确的测量的情况下，可能会因此出现测量操作的频繁中断，从而极大地限制了设备的使用效率。

第二种方法涉及被监视设备的工作参数。工作参数例如可以是电气工作参数(X射线管的电压或电流)或机械参数(例如设定点位置及相对其的偏差)。另选地，可以对简单的图像参数进行自动测试。这种情况下的一个缺点是，除其它外，这种监视不是非常明确。因此，可能会过早或过晚地提供关于设备故障的警告。

最后，由于扫描结果由人类用户或专家检查和评定，扫描的隐式监视也经常发生。在这种情况下，截面图像或表面形状的“锐度”通常通过视觉观察。然而，这种监视仅在点或局部进行，因为以这种方式对完整CT扫描进行评定非常耗时。此外，这种监视的质量高度依赖于专家的能力和先验知识，并且具有自然变化——例如由于紧张、疲劳或仅仅是缺乏时间而造成。

相比之下，本发明的目的是提供一种监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的改进方法，该方法克服了现有技术的上述缺点。

本发明的主要特征在权利要求1的特征部分以及权利要求14和15中进行了说明。权利要求2至13的主题是改进设计。

在第一方面，本发明涉及一种监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的计算机实现的方法。在这种情况下，工件的计算机断层扫描检查包括对工件执行一个或更多个计算机断层扫描测量，其中，测量分别产生至少一个测量变量的至少一个测量值。在这种情况下，监视功能状态的方法初始包括从对于一个或更多个工件的至少两次测量中选择至少一个测量变量的测量值。然后，确定至少一个测量变量的所选择的测量值的至少一个分散度量，以及至少一个测量变量的测量值的至少一个基准分散度量。然后，通过将所确定的至少一个分散度量与至少一个测量变量的至少一个基准分散度量进行比较来确定设备的功能状态。

在这种情况下，“计算机断层扫描测量”应被理解为对计算机断层扫描测量数据的评估，以确定测量变量的测量值。在这种情况下，从被扫描工件的至少一次计算机断层扫描或图像中获得测量数据。因此，完全有可能重复评估作为计算机断层扫描的结果获得的被检查工件的数据记录，从而从单个数据记录针对一个或更多个测量变量确定一个或更多个测量值。因此，多次测量不一定也意味着计算机断层扫描设备的多次扫描。

在这种情况下，“测量变量”可以被理解为是指特定的尺寸上可测量或在无损检测过程中可测量的工件的尺寸特性。举例来说，测量变量可以是工件边缘的取向(位置)、孔的直径、工件中孔的密度和/或大小和/或取向等。然而，测量变量不一定是工件的尺寸属性。相反，测量变量也可以是根据扫描本身的图像而并非根据扫描产生的工件的图像而确定的变量。举例来说，这种测量变量的测量值也可以根据扫描过程中产生的投影图像或根据设定物体表面周围的重构体积数据来确定。这种测量变量的示例可以是投影图像或重构体积的定义区域中的灰度值分布或噪声值。

在这种情况下，使用从针对扫描产生的投影图像导出的测量变量的优点在于可使用扫描的原始数据来评估设备的状态。相比之下，工件的尺寸测量变量最初需要借助于投影数据的反向投影来重构被检查的工件。这通常包括使用过滤器以获得尽可能清晰的图像。然而，这会导致对所用计算机断层扫描设备的功能状态的评估有用的信息丢失。

基于工件的计算机断层扫描检查来评定测量变量，从而获得一个或更多个数值作为测量值。因此，测量值例如可以是长度测量值、密度或者不是表征工件本身而是表征扫描图像的其它值。然而，测量变量不一定只是直接可测量变量，例如边长。相反，测量变量也可以是导出变量，例如被检查工件的特定区域的平均表面质量。测量变量也可以是特定区域中的灰度值，或者可以是扫描的信噪比。通常，在测量过程中确定的测量值也可以在这种情况下用于导出允许测量的相互比较的测量变量。

根据本发明，根据对一个或更多个工件的至少两次测量的测量值确定所考虑的测量变量的测量值的至少一个分散度量。分散度量可以是包含关于测量值的分布的信息的度量。这样，分散度量例如可以是测量值的方差、平均值、区间或标准偏差。此外，分散度量也可以是与一个或更多个其它测量值的相关性，或者可以描述随机样本的最小值或最大值。分散度量表示允许确定设备的功能状态的特征量。

然后，在该方法的进一步过程中，将如此确定的分散度量与基准分散度量进行比较，以确定设备的功能状态。在这种情况下，例如可以从数据库中获得基准分散度量。与前面描述的分散度量一样，基准分散度量也可以是测量值的统计分布的度量。然而，基准分散度量不一定是与根据测量值所确定的分散度量类型相同的分散度量。这样，基准分散度量可以是例如允许值范围或基准方差，而测量值的分散度量可以是所选择的测量值的平均值。

在这种情况下，使用统计变量来确定设备状态的优点在于当评估所使用的计算机断层扫描仪的功能能力时，由工件的生产公差所引起的变化对设备的功能状态的确定结果没有影响或者只有非常小的影响。因此，例如当将平均值用作测量值的分散度量时，单个工件中的统计变化是平均的。因此，只有测量值的系统偏差才能导致设备的功能状态被评估为有问题。

各个方法步骤不一定按照前面描述的顺序执行。相反，如果有逻辑意义，则不同的顺序也是完全可能的。

根据一个实施方式，在这种情况下，通过确定至少一个所确定的分散度量与至少一个基准分散度量之间的差值，并且将所确定的差值与该差值的至少一个允许值范围进行比较，可以确定设备的功能状态。在这种情况下，如果差值在至少一个允许值范围之外，则输出表示所确定的差值在至少一个允许值范围之外的信息。

在这种情况下，分散度量与基准分散度量之间的“差值”可以被理解为不仅表示例如两个值之间的差值，还表示着百分比偏差等。举例来说，也可以通过检查由分散度量定义的范围与由基准分散度量定义的范围重叠了多少(也即交集有多大)来确定差值。在这种情况下，如果所确定的差值在至少一个允许值范围之外，则输出信息。在这种情况下，信息可以例如以视觉或听觉警告信号的形式由计算机断层扫描仪本身输出，或者信息以数字形式作为信号被转发到外围设备并在外围设备进行处理。举例来说，当信息被转发到外围设备时，可以导致创建日志文件，其中记录所确定的偏差或差值。然后，这样的日志文件可以用于例如规划计算机断层扫描仪的维护。

在这种情况下，应该记住，根据本发明还可以针对所确定的差值定义多个允许值范围。举例来说，由此有可能针对计算机断层扫描仪的功能状态提供一种“状态红绿灯”。如果所确定的差值在第一值范围之内，则假设计算机断层扫描仪工作得非常好，这意味着不需要任何维护措施，并且可以毫无保留地信任所确定的值。如果所确定的差值在第一值范围之外但仍然在第二值范围之内，则假设尽管计算机断层扫描仪不再以最佳方式工作，但是目前还不需要对其采取维护措施。然而，在这种情况下，可以假设在可预见的时间内将有必要进行维护，这意味着建立了适当的维护计划。然而，如果所确定的差值在第一值范围和第二值范围之外，则可以假设计算机断层扫描仪不再提供足够精确的测量结果，并且需要对其进行维护。在这种情况下，一旦所确定的差值在值范围之外，输出的信息还包括值范围或者已经留下的值的范围的指示。由于计算机断层扫描设备不能确保有效的测量，因此输出信息也可用于阻止工件的进一步生产或使用。

根据另一实施方式，输出信息还可以用于借助于测量标准发起对被监视设备的检查。然后，借助于测量标准的检查可以测试已经导致信息输出的所确定的分散度量之间的差值是否实际上是由故障的计算机断层扫描设备所触发。其原因是，被检查工件的生产也完全可能受到系统误差(例如由过高的生产温度或其它错误的系统参数引起的误差)的影响。这种误差来源也可能不知不觉地出现，同样会导致所考虑的测量变量的测量值的系统偏差，从而可能导致根据测量值最终确定的分散度量与基准分散度量之间的偏差。这种偏差可能会被错误地解释为基于测量设备的故障。然而，这种错误的解释可以通过借助于测量标准的测试来避免。

除了关于分散度量的偏差是由于错误的生产还是错误的扫描所引起的区别之外，所描述的实施方式还具有这样的优点，即只有当能够从测量结果的连续评估中推断出这种情况的特定原因时，才会执行借助于测量标准的通常比较复杂的检查。因此，可以对借助于测量标准对设备进行的上述定期监视进行修改，以便根据需要进行监视。因此，与常规校准相比，借助于测量标准的校准的测量操作的中断次数可以有效地减少并最终优化，从而有效地提高了设备的使用效率。

作为信息输出的替代或补充，如前所述，根据另一实施方式，确定设备的功能状态还可以包括确定测量变量的所确定的分散度量的时间特性。然后，将所确定的特性与至少一个基准分散度量进行比较，以估计分散度量与基准分散度量之间的差值何时将会在该差值的至少一个允许值范围之外。以这种方式，例如可以预测计算机断层扫描仪的扫描由于持续的磨损现象将不再足够精确的时间，以提供关于被检查工件的质量的代表性陈述。

如前所述，例如可以从数据库中获得用于确定设备的功能状态的基准分散度量。然而，另选地，根据一个实施方式，还可以规定在训练阶段确定至少一个基准分散度量。在这种情况下，训练阶段最初包括从具有对于多个工件的多个测量的基准测量系列中选择至少一个测量变量的基准测量值。随后，根据基准测量系列的至少一个测量变量的所选择的基准测量值确定至少一个基准分散度量。

在这种情况下，使用这种训练阶段来确定一个或更多个基准分散度量的优点在于，可以使用与在该方法的进一步过程中应该被分析和评定的工件具有相同设计的工件来确定基准值。因此，所描述的方法可以确定易于通过对于工件的测量来再现和比较的非常相关的基准值和基准分散度量。此外，可以通过使用在工件测试过程中以任何方式确定的测量值在训练阶段确定基准分散度量。因此，不一定非要记录单独的测量系列。相反，可以使用来自当前工件测试的测量值，从而不会由于设备的功能状态的监视而出现停机。

在这种情况下，根据另一实施方式，规定紧接在用于工件的计算机断层扫描检查的设备的维修和重启之后执行训练阶段。在这种情况下，假设在设备维修后，设备的扫描是准确的或者具有尽可能小的误差。因此，可以认为在训练阶段确定的基准分散度量是尽可能精确的。

在这种情况下，用于确定一个或更多个基准分散度量的前述训练阶段可以定期地或不定期地和/或在检查特定数量的工件之后重复。这样，可以规定例如在50、100或200个被检查的工件的不同情况之后，或者在某个时间段之后，或者在一天中的定义时间对训练阶段进行重复。此外，还可以定义规定训练阶段的表现的组合文件。因此，可以规定，例如在200次扫描之后或在2个小时的操作时间之后执行训练阶段，这取决于哪种情况出现得更早。通过这种方式，除了其它因素之外，可以考虑所使用的计算机断层扫描仪中的变化(尽管这些变化可能导致测量值的系统变化，但并不是由计算机断层扫描仪上的磨损引起)。举例来说，可以预期计算机断层扫描仪的操作会导致系统组件随着时间的推移而加热，这又会导致测量值的系统变化。同样，在设备日常运行期间的不同时间，可能存在不同的利用水平，在确定基准分散度量时，通过训练阶段的最新表现来考虑这些利用水平。在这种情况下，训练阶段的结果可以是基准分散度量的完全更新或仅仅部分更新。

为了考虑对执行的扫描的更多外部影响，根据另一实施方式，规定至少一个基准分散度量取决于设备的环境参数。在这种情况下，“环境参数”可以被理解为表示例如环境温度、一天中的时间、天气、设备的运行时间等。在这种情况下，例如重复的训练阶段可以各自确定一个或更多个基准分散度量，而环境参数的同时记录能够确定基准分散度量与环境参数之间的相关性。然后，可以继续使用这种相关性来考虑并相应地评定测量数据的记录的系统不准确性(然而，这些系统不准确性并不是基于设备的磨损)。因此不同组的环境参数可以将其基准分散度量存储在数据库中，根据普遍的环境参数，这些基准分散度量用于监视设备的功能状态。此外，环境参数还可以考虑其它方面，如生产机器操作人员、计量操作和生产公差。

在另一实施方式中，根据被检查工件的一个或更多个投影图像和/或根据借助于被检查工件的投影图像产生的被检查工件的三维重构来确定测量值。

为了持续确保所使用的计算机断层扫描的正确操作，根据另一实施方式，规定在至少一个工件的检查之后分别重复进行测量值的选择、所选择的测量值的分散度量的确定以及设备的功能状态的确定。举例来说，在5、10、50或100个工件的不同情况下，均可按照前述发明的精神通过再次确定设备的功能状态来进行。当选择确定功能状态的密度时，也就是说当在不同情况下再次进行基于分散度量的功能状态的确定之后工件测试的次数时，首先需要考虑期望的测试密度，其次需要考虑由测试引起的计算负荷。这两个因素需要根据需求和可用资源相互权衡。此外，在这种情况下，可以规定测试密度并不是时刻恒定，而是基于外部参数而变化。举例来说，可以规定在设备起动后不久选择非常高的测试密度，并且随着操作时间的增加而开始降低测试密度。同样，也可以规定在一定的运行时间后再次增大测试密度，因为在长时间运行以后，设备更有可能出现故障或磨损。此外，测试密度还可以取决于外部参数(例如环境温度)，或者可以由管理者使用适当配置的EDP系统在短期内具体设置。后者可以在例如待测量或待测试的测量变量的规定公差改变或者工件的公差利用水平改变时完成。

根据另一实施方式，规定从对于紧连着的工件的测量中选择用于确定分散度量的测量值。这样可以提供设备状态的良好快照。

根据另一实施方式，用于确定分散度量的测量变量包括工件特定的测量变量，其中工件特定的测量变量只能在特定种类的工件上确定。因此，工件特定的测量变量例如是被检查工件的特定几何尺寸或以空间精确方式规定的工件域中的平均局部表面质量。在这种情况下，使用工件特定的测量变量来确定分散度量的优点在于，所产生的变化与例如也可用于评估被测试工件的质量的测量值精确地相关。因此，在该实施方式中，不太可能由于测量值的不利选择而检测不到导致测量值不准确或不再具有代表性的设备的功能状态的变化。此外，这些工件特定的测量变量确保与测量变量无关的设备变化不会导致关于设备故障的陈述。因此，监视变得更加有效和经济。

然而，类似地，根据实施方式，还可以规定用于确定分散度量的测量变量包括非工件特定的测量变量，其中非工件特定的测量变量可以在不同种类的工件上确定。非工件特定的测量变量可以是例如相关工件域中材料灰度值相对于随机样本的最差信噪比。此外，标准化工件部分(例如标准化螺钉孔)的尺寸也可以用于确定非工件特定的测量变量。在这种情况下，使用非工件特定的测量变量的优点在于，可以使用同一个计算机断层扫描设备来检查不同的工件，并且仍然可以根据对于不同工件的测量来评定设备的功能状态。因此，所执行的监视的应用场景更加灵活。

根据另一实施方式，规定为确定至少一个分散度量而选择的测量值来自工件的至少一个规定的子区域，针对该子区域，可以将根据测量值确定的测量变量的分散度量与测量变量的基准分散度量进行比较。尤其是，在这种情况下，可以选择与工件的质量测试尤其相关的工件的子区域。举例来说，可以规定被检查工件的重要结构部分中的孔密度用于基准分散度量。以这种方式，同样可以确保安全地检测设备的功能状态的变化或恶化，特别是在给定相关的测量变量的情况下。

在另一方面，本发明涉及一种用于监视用于工件的计算机断层扫描检查的设备的功能状态的设备，其中工件的计算机断层扫描检查包括对工件执行一个或更多个计算机断层扫描测量，其中每个测量产生至少一个测量变量的至少一个测量值。在这种情况下，用于监视功能状态的该设备被设计为：

·从对一个或更多个工件的至少两次测量中选择至少一个测量变量的测量值，

·确定至少一个测量变量的所选择的测量值的至少一个分散度量，

·确定至少一个测量变量的测量值的至少一个基准分散度量，以及

·通过将所确定的至少一个分散度量与至少一个测量变量的至少一个基准分散度量进行比较来确定设备的功能状态。

在又一方面，本发明涉及一种具有计算机可执行指令的计算机程序产品，当在计算机上执行计算机可执行指令时，计算机可执行指令使计算机执行如前所述的方法。

本发明的进一步特征、细节和优点可从权利要求的措辞和基于附图的示例性实施方式的描述中获得，在附图中：

图1是应用根据本发明的方法的示例性生产环境的示意图，以及

图2是根据本发明的方法的流程图。

图1示出了可以应用根据本发明的方法的环境100的示意图。环境100是生产环境，其中以示例性方式布置了被设计成生产工件104的制造设备102。该制造设备102例如可以是用于制造注射成型部件的注射成型设备。这样生产的工件104随后被提供至用于对工件104进行计算机断层扫描检查的设备106。这可以通过例如传送带118来实现，传送带118以示例性方式示出，具有运行方向120。所描绘的设计可以对由制造设备102生产的工件104执行在线测试。

使用设备106执行的计算机断层扫描检查应该涉及检查工件104的生产质量。基于这种检查，例如可以判定工件104是否符合一组最低质量要求并且因此可以出售/分发，或者判定工件104是否由于生产质量不高而必须被视为不合格品。为此，设备106例如被设计成生成被检查工件104的射线照相投影图像，其可以借助与设备106相关联的电子数据处理(EDP)装置108来分析。为此，EDP装置108至少配备有处理器装置110、存储装置112和显示装置114，并经由通信连接116连接到设备106。在这种情况下，EDP装置108的分析既可以与记录的射线照相投影图像相关，也可以与根据射线照相投影图像重构的被检查工件104的描绘相关。在这种情况下，工件104的三维和二维重构都可以用于分析。通信连接116可用于向EDP装置108传输测量数据，所述测量数据能够存储在其中的存储装置112中和/或由处理器装置110处理。

处理器装置110例如可以是一个或更多个单核或多核处理器。同样，存储装置112可以是任何形式的数据存储器。显示装置114可以以示例性方式由一个或更多个监视器和/或信号灯提供。在这种情况下，EDP装置108纯粹以示例性方式被描述为连贯的单元。EDP装置108自然也可以是计算机系统中的系统。在这种情况下，不必对各个计算机系统进行物理分组。相反，分布式计算机系统例如在云计算精神下也可以被用作EDP装置108。

根据对工件的射线照相投影图像的分析和/或根据对基于投影图像的工件104的完整二维或三维重构的分析，EDP系统108被设计成使用适当的软件来确定工件的不同测量变量的测量值。举例来说，测量变量可以是边缘位置、平均表面质量、材料密度、孔密度或类似变量。然而，测量变量也可以是非工件特定的，并且指示记录的投影图像的图像质量的度量。然后，针对这些测量变量确定的测量值对照允许的值或极限值范围进行测试，并且使用与值和/或极限值范围的一致性来确定工件104是否符合质量要求。

在计算机断层扫描设备106的操作期间，操作可能导致出现影响工件104的前述检查和评定的多种效果。举例来说，随着设备106的操作周期的进行，例如在所使用的X射线管上出现磨损现象，这反映为所产生的投影图像或工件104的重构描绘的噪声值的增加。此外，诸如震动和振动之类的机械效应会导致计算机断层扫描仪的聚焦光学系统的设置改变，结果产生的测量值同样失真。这些有时会影响用于确定测量值的对工件104的分析，从而影响工件104的质量足够或不足(即使事实并非如此)的评定。虽然将工件104的质量错误地评定为不足仅导致不合格品的数量不必要地增加，但反之，也就是说将工件104的质量错误地评定为足够时，可能会很快导致设备操作者在工件上发生事故或其它严重故障的责任状况。因此，总是有必要确保借助于设备106确定的测量值具有代表性。

为此，借助于根据本发明的方法来设计EDP系统108，以使用工件104的确定的测量值来进行对其质量的评估，并且实现对设备106的功能状态的评定或监视。

在图2中以流程图200的形式描绘了根据本发明的方法。在这种情况下，第一方法步骤202最初涉及使用至少一个工件104的计算机断层扫描图像来确定工件104的测量数据。在如此获得的测量数据的评估过程中，接着确定至少一个工件104的一个或更多个测量变量的测量值。这些测量变量可以同样用于评定工件104的质量。然而，也可以定义仅用于监视设备106的功能状态的专用导出变量。

然后，在步骤204中，从在工件104的检查过程中确定的多个测量值中选择一组应该用于确定设备106的功能状态的测量值。这可以涉及例如来自对正在使用的紧连着的工件104的测量的测量值，以实现尽可能高的监视密度。然而，也可以仅使用对单个工件104的测量。此外，优选使用受到测量不确定性影响尽可能低的测量值来评估功能状态。

然后，在步骤206中，使用如此选择的测量值来确定测量值的分散度量。分散度量可以是统计度量，例如方差、平均值、值范围、最高值或最低值等。

为了尽可能好地确定测量值的统计，在步骤204中选择足够大的随机样本很有用。然而，在这种情况下，还应考虑到过大的随机样本会带来高度的数据处理复杂性，这意味着在这种情况下，应根据需求和可用资源进行权衡。

除了来自对工件的测量的测量值的分散度量之外，在步骤208中，进一步确定基准分散度量。在这种情况下，在步骤206中，基准分散度量应优选地提供关于精确测量变量的统计信息，其用于确定一个或更多个分散度量。然而，基准分散度量的种类不一定是为了确定测量值的分散度量而选择的相同种类的统计信息。这样，例如，基准分散度量可以指示特定测量变量的值范围，而根据测量值确定的分散度量指示测量值的平均值。在这种情况下，可以提供EDP装置108的存储装置112以存储基准分散度量，使得对基准分散度量的确定只需要访问存储装置112，并且获得所需的基准分散度量。

然而，也可以在单独的训练阶段确定基准分散度量。在这种情况下，再次从对工件104的测量中选择测量值，并且使用所选择的测量值来确定统计度量，然后将其用作基准分散度量。在这种情况下，这种训练阶段优选地在设备106修理后不久执行或直接执行，因为此时可以假设设备处于可能最佳状态从而提供代表性结果。此外，使用这种训练阶段的优点在于，可以使用来自对相同工件104的测量的测量值来确定基准分散度量，该工件104的质量随后应该基于设备106的扫描来评估。因此，尤其是，也可以使用工件特定的测量变量来评定设备106的功能状态。

此外，可以在操作过程中重复确定基准分散度量。结果，例如可以考虑所记录的测量值中的系统漂移，然而，该系统漂移不可归因于设备106上的磨损或故障。因此，对于同一个测量变量，也可以存在不同的基准分散度量，其基于另外的参数进行应用，例如环境温度、一天中的时间或设备106的操作时间。此外，基准分散度量也可以由多个值组成。举例来说，基准分散度量可以包括特定测量变量的平均值和标准偏差。

在确定了基准分散度量之后，随即在步骤210中进行分散度量(根据测量值确定的分散度量与基准分散度量)的比较。在该比较中，接着推断设备106的功能状态。举例来说，这可以涉及确定分散度量与基准分散度量之间的差值。在这种情况下，术语“差值”的含义取决于所使用的分散度量的种类。例如，如果分散度量是所检查的孔直径的平均值，则可以以两个值的差值形态的形式以数学方式确定差值。如果如此确定的差值大于特定的极限值，则可以假设设备106的功能状态不再能够为所检查的测量变量提供代表性的测量值。此外，仍针对平均值的示例，差值也可以是百分比偏差。

差值与极限值的上述比较不一定要求只提供一个极限值。相反，还可以定义多个极限值或值范围，以允许对设备106的功能状态进行逐步评定。以这种方式，可以为设备106提供状态红绿灯，其例如指示设备106是否以非常好、仍然足够或不再足够的精度运行。在这种情况下，所描述的中间评定步骤对于设备106的使用规划可能非常有用。

根据分散度量与合适的基准分散度量的比较，在步骤212中判定设备212的状态是否足以提供代表性结果，或者是否需要进行维护。如果随后发现设备106的状态是正常的，则继续进行工件104的测试而无改变。另一方面，如果发现设备106的状态不再合适，则可以在步骤214中输出警告。在最简单的情况下，警告可以是视觉信号或听觉信号。

此时，还可以确定设备106的状态，随后提供描述正在生产的设备106的状态的信息，该信息例如存储在EDP系统108的存储装置112中。在这种情况下，例如，可以确定设备106的状态的时间特性，从时间特性又可以推断出设备106不再以足够的精度运行的时间。这使得能够针对设备106创建优化的使用和/或维护计划。

本发明不限于上述任一实施方式，而是可以以多种方式进行修改。

无论是单独的还是进行多种组合，从权利要求、说明书和附图中得出的所有特征和优点(包括设计细节、物理布置和方法步骤)对于本发明来说都是必不可少的。

附图标记列表

100 生产环境

102 制造设备

104 工件

106 计算机断层扫描设备

108 EDP装置

110 处理器装置

112 存储装置

114 显示装置

116 通信连接

118 传送带

120 运行方向

Claims (15)

1.一种监视用于工件(104)的计算机断层扫描检查的设备(106)的功能状态的计算机实现的方法，其中，对工件(104)的计算机断层扫描检查包括对所述工件(104)执行一次或更多次计算机断层扫描测量，其中，这些测量各自产生至少一个测量变量的至少一个测量值，其中，监视所述功能状态的所述方法包括以下步骤：

●从对一个或更多个工件(104)的至少两次测量中选择至少一个测量变量的测量值，

●确定所述至少一个测量变量的所选择的测量值的至少一个分散度量，

●确定所述至少一个测量变量的测量值的至少一个基准分散度量，以及

●通过将所述至少一个测量变量的所确定的至少一个分散度量与所述至少一个基准分散度量进行比较来确定所述设备(106)的功能状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述设备(106)的功能状态的步骤包含以下步骤：

●确定所确定的至少一个分散度量与所述至少一个基准分散度量之间的差值，

●将所确定的差值与所述差值的至少一个允许值范围进行比较，

●如果所述差值在所述至少一个允许值范围之外，则输出信息，

其中，所述信息表明所述差值在所述至少一个允许值范围之外。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述设备(106)的功能状态的步骤包括：确定测量变量的所确定的分散度量的时间特性，其中，通过将所确定的特性与所述至少一个基准分散度量进行比较来估计所述分散度量与所述基准分散度量之间的差值何时将会在所述差值的至少一个允许值范围之外。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在训练阶段确定所述至少一个基准分散度量，其中，所述训练阶段包含以下步骤：

●从具有对多个工件(104)的多次测量的基准测量系列中选择至少一个测量变量的基准测量值，

●根据从所述基准测量系列选择的所述至少一个测量变量的基准测量值确定所述至少一个基准分散度量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，紧接在在所述用于工件(104)的计算机断层扫描检查的设备(106)的维修并重启和/或初始测量并重启之后执行所述训练阶段。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，定期地或不定期地且/或在检查特定数量的工件之后重复所述训练阶段。

7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，至少一个基准分散度量取决于所述设备(106)的环境参数。

8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，根据被检查工件(104)的一个或更多个投影图像和/或根据借助于被检查工件(104)的投影图像产生的该被检查工件(104)的三维重构来确定所述测量值。

9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在检查至少一个工件(104)之后，分别重复对测量值的选择、对所选择的测量值的至少一个分散度量的确定以及对所述设备(106)的功能状态的确定。

10.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，用于确定所述分散度量的所述测量值选自对紧连着的工件(104)的测量。

11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述测量变量包括工件特定的测量变量，其中，所述工件特定的测量变量只能在特定种类的工件上确定。

12.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述测量变量包括非工件特定的测量变量，其中，所述非工件特定的测量变量能在不同种类的工件上确定。

13.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，为确定所述分散度量而选择的测量值来自工件(104)的至少一个规定的子区域，能够针对所述子区域将根据所述测量值确定的测量变量的分散度量与所述测量变量的所述基准分散度量进行比较。

14.一种监视用于工件(104)的计算机断层扫描检查的设备(106)的功能状态的装置(108)，其中，对所述工件(104)的计算机断层扫描检查包括对所述工件(104)执行一次或更多次计算机断层扫描测量，其中，这些测量各自产生至少一个测量变量的至少一个测量值，其中，监视功能状态的所述装置(108)被设计为：

●从对一个或更多个工件(104)的至少两次测量中选择至少一个测量变量的测量值，

●确定所述至少一个测量变量的所选择的测量值的至少一个分散度量，

●确定所述至少一个测量变量的测量值的至少一个基准分散度量，并且

●通过将所述至少一个测量变量的所确定的至少一个分散度量与所述至少一个基准分散度量进行比较来确定所述设备(106)的功能状态。

15.一种具有计算机可执行指令的计算机程序产品，当在计算机上执行所述计算机可执行指令时，所述计算机可执行指令使所述计算机执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。