DE102013109632A1

DE102013109632A1 - Method for determining contour points in workpiece with computer tomography sensor system, involves normalizing reconstruction values of voxels in local environment of contour points using local reference voxel amplitudes

Info

Publication number: DE102013109632A1
Application number: DE201310109632
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Werth Messtechnik GmbH
Current assignee: Werth Messtechnik GmbH
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2014-03-13

Abstract

The method involves determining (1) the voxel volume of a measured region. The primary contour points on a contour area of solid model are determined (2). The reconstruction values are adjusted. The reconstruction values of the voxels are normalized (C) in the local environment of primary contour points using local reference voxel amplitudes. The secondary contour points are calculated with overall threshold value operator or overall differential operator. The secondary contour points are determined (D) based on the reconstruction values of the voxels of voxel volume. An independent claim is included for a device for determining contour points in workpiece with computer tomography sensor system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Ermittlung von Konturen, insbesondere Konturpunkten, an einem Messobjekt, insbesondere Werkstück, mit einer Computertomographiesensorik.The invention relates to a method and to a device for determining contours, in particular contour points, on a measurement object, in particular a workpiece, with a computer tomography sensor.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ermittlung von Konturen, insbesondere Konturpunkten, an einem Messobjekt, insbesondere Werkstück, mit einer Computertomographiesensorik bestehend aus zumindest Strahlungsquelle, Strahlendetektor, vorzugsweise flächigem Strahlendetektor mit n mal m Pixeln, und mechanischer Drehachse zur Manipulation der Drehstellung des Messobjektes bezüglich Strahlungsquelle und Strahlendetektor, wobei in den mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsbilder zumindest eines Teiles des Messobjektes mit dem Strahlendetektor erfasst werden und aus diesen Durchstrahlungsbildern ein Volumenmodell des Messobjektes rekonstruiert wird, und aus den Rekonstruktionswerten des Volumenmodells (Voxelamplituden) die Konturen bzw. Konturpunkte mit höherer Auflösung der Konturpunktepositionen als durch die Voxelmittenabstände des Volumenmodells bestimmt und/oder unter Berücksichtigung der Rekonstruktionswerte in der Umgebung des jeweiligen Konturpunktes, ermittelt werden, indem zunächst die Positionen erster Konturpunkte bestimmt werden, indem auf die Rekonstruktionswerte aller oder eines Teils der Voxel des Voxelvolumens zumindest ein erster globaler Operator, vorzugsweise globaler Schwellwertoperator oder globaler differentieller Operator, angewendet wird und der verwendete globale Schwellwert bzw. die globale Schwellwertamplitude zur Verfügung gestellt wird.In particular, the invention relates to a method for determining contours, in particular contour points, on a measuring object, in particular a workpiece, comprising a computer tomography sensor comprising at least a radiation source, a radiation detector, preferably a planar radiation detector with n by m pixels, and a mechanical axis of rotation for manipulating the rotational position of the Measuring object with respect to radiation source and radiation detector, wherein in the multiple rotational positions radiographic images of at least a portion of the measurement object with the radiation detector are detected and from these radiographic images, a solid model of the measurement object is reconstructed, and from the reconstruction values of the volume model (voxel amplitudes) the contours or contour points with higher resolution the contour point positions as determined by the voxel center distances of the solid model and / or taking into account the reconstruction values in the environment of the respective contour point, are determined by first determining the positions of first contour points by applying to the reconstruction values of all or part of the voxels of the voxel volume at least one first global operator, preferably global threshold operator or global differential operator, and the global threshold value or global threshold amplitude used is made available.

Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to an arrangement for carrying out the method.

Durch die zunehmende Verwendung von Computertomographiesensoren zur Bestimmung von Messpunkten an der Oberfläche von Bauteilen oder Werkstücken muss im Vergleich zur in der Medizin oder Materialinspektion betrachteten Beurteilung des bei der Computertomographie zunächst entstehenden Volumenmodells (Voxelvolumen), welches die Schwächung der Messstrahlung durch die einzelnen Bereiche des Messvolumens, insbesondere durch das Messobjekt abbildet, eine Extraktion von Oberflächenpunkten, also Konturpunkten bzw. der Kontur vorgenommen werden.Due to the increasing use of computed tomography sensors for the determination of measuring points on the surface of components or workpieces, the weakening of the measuring radiation by the individual regions of the measuring volume must, in comparison to the evaluation of the volume model (voxel volume) initially arising in computed tomography, be considered in medical or material inspection , in particular by the measurement object, an extraction of surface points, ie contour points or the contour are made.

Dabei spielen zur Erzeugung von hochgenauen Messergebnissen zwei Aspekte eine hervorzuhebende Rolle. Einerseits soll die örtliche Auflösung der Oberflächenpunkte sehr hoch sein und andererseits soll auch die exakte Lage durch Abbildungsfehler, die typisch für eine durchstrahlende Abbildung sind, wie Strahlaufhärtung oder Streuung usw., möglichst nicht beeinflusst werden.Two aspects play an important role in generating highly accurate measurement results. On the one hand, the local resolution of the surface points should be very high and, on the other hand, the exact position should not be influenced as much as possible by aberrations that are typical for a radiating image, such as beam hardening or scattering.

Beide Aspekte wurden erstmals in der EP 1 861 822 A1 behandelt, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird und die Teil der vorliegenden Erfindung sein soll. Hier wurde beschrieben, dass zunächst mittels eines vom Bediener vorgegebenen Schwellwertes eine Segmentierung in Objekt- und Hintergrundbereich vorgenommen wird und dann die Lage der Kontur subvoxelgenau durch Interpolation berechnet wird. Als Beispiel für diesen Schritt wird die Marching Cube Methode aus der US 4 710 876 A genannt, auf die in dieser Erfindung auch ausdrücklich Bezug genommen wird, der jedoch nur mit einem Schwellwert für das Gesamte Voxelvolumen anwendbar ist. Hierdurch werden lokale Abweichungen, z. B. durch die bereits genannten oder weitere Abbildungsfehler, nicht berücksichtigt. Im Anschluss daran wird deshalb ein lokales Verfahren durchgeführt, bei dem zum Beispiel Profillinien durch die mittels Marching Cube ermittelten ersten Konturpunkte festgelegt werden oder lokale Schwellwerte angewendet werden. Entlang der Profillinien werden dann die Voxelamplituden (Rekonstruktionswerte des Voxelvolumens) untersucht und der Materialübergang, also die Kontur, bestimmt. Das Voxelvolumen bleibt bei diesem Verfahren unverändert.Both aspects were first introduced in the EP 1 861 822 A1 the disclosure of which is expressly incorporated by reference and which is intended to be part of the present invention. Here it was described that first a segmentation in the object and background area is performed by means of a threshold value specified by the operator, and then the position of the contour is calculated subvoxel-exactly by interpolation. As an example of this step, the Marching Cube method will be used US 4,710,876 A to which reference is expressly made in this invention, but which is applicable only with a threshold value for the total voxel volume. As a result, local deviations, z. B. by the aforementioned or further aberrations, not taken into account. Following this, therefore, a local method is carried out in which, for example, profile lines are determined by the marching cube determined first contour points or local thresholds are applied. The voxel amplitudes (reconstruction values of the voxel volume) are then examined along the profile lines, and the material transition, ie the contour, is determined. The voxel volume remains unchanged in this process.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Notwendigkeit, aufwändig die Lage von sehr vielen Profillinien definieren zu müssen, und der Nachteil, dass die dann ermittelten Messpunkte nicht mehr, wie bei der Anwendung des Marchig Cube Verfahrens, in ihrer Lage zueinander eindeutig definiert sind, um eine Vernetzung und damit die Erzeugung einer geschlossenen Oberflächendarstellung, beispielsweise im STL-Format (Standard Triangulation Language), zu erlauben. Zudem bleibt die Auflösung der Voxelmittenabstände des aufgenommenen Voxelvolumens unverändert, wodurch eine subvoxelgenaue Bestimmung von Oberflächenpunkten auf die Bereiche festgelegten Profillinien beschränkt bleibt.A disadvantage of this method is the need to elaborately define the position of many profile lines, and the disadvantage that the measurement points then determined are no longer clearly defined in their position to one another, as in the application of the Marchig Cube method Networking and thus the creation of a closed surface representation, for example, in the STL (Standard Triangulation Language) format to allow. In addition, the resolution of the voxel center distances of the recorded voxel volume remains unchanged, whereby a subvoxel-accurate determination of surface points is limited to the ranges specified profile lines.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine schelle, vereinfachte und universelle, subvoxelgenaue Bestimmung von Oberflächenpunkten bzw. Konturpunkten bzw. Konturen zu ermöglichen. Insbesondere soll dabei eine geschlossene Oberflächendarstellung möglich sein und/oder eine erhöhte Auflösung der Positionen der Konturpunkte erreicht werden.The present invention is therefore based on the object to enable a quick, simplified and universal, subvoxelgenaue determination of surface points or contour points or contours. In particular, a closed surface representation should be possible and / or an increased resolution of the positions of the contour points should be achieved.

Die Aufgabe löst die vorliegende Erfindung im Wesentlichen durch zwei erfinderische Schritte, die einzeln oder kombiniert angewendet werden. Im ersten erfinderische Schritt werden basierend auf ersten Konturpunkten, die mittels eines globalen Operators, wie beispielsweise des Marching Cube Operators unter Verwendung eines globalen Schwellwertes für die Voxelamplitude, erzeugt wurden, in der lokalen Umgebung dieser Konturpunkte die Voxelamplituden entsprechend der lokal vorliegenden Verhältnisse angepasst und dann mittels einer erneuten Anwendung eines globalen Operators zweite, verbesserte Konturpunkte berechnet. Der letzte Schritt ermöglicht die Erzeugung einer geschlossenen Oberflächenbeschreibung. Die lokale Anpassung der Voxelamplituden berücksichtigt einerseits die lokal unterschiedlichen Abbildungsfehler und ermöglicht andererseits die Anwendung eines globalen Operators mit nur einem einzigen Schwellwert, wodurch eine einfache Berechnung möglich ist. Im Ergebnis der erneuten Anwendung des globalen Operators entstehen dann die gleichen Oberflächenpunkte, wie bei der lokalen Untersuchung der Voxelamplituden entstanden wären. Dies ist nicht nur mathematisch einfacher umsetzbar, sondern erübrigt auch die Definition von Profillinien, ohne dass der Vorteil der lokalen subvoxelgenauen Bestimmung von Oberflächenpunkten verloren geht. Zudem bleibt bei der erfinderischen Idee die Möglichkeit erhalten, die örtliche Auflösung der Konturpunkte und damit die Anzahl der Konturpunkte bzw. Dichte der Oberflächenbeschreibung über das nach der Anwendung des ersten globalen Operators vorgegebene Maß hinaus zu erhöhen. Hierzu kann das Verfahren beispielsweise mit dem zweiten erfinderischen Schritt kombiniert werden. Die Kombination ist aber nicht zwingend.The object is achieved by the present invention essentially by two inventive steps, which are used individually or in combination. In the first inventive step, based on first contour points obtained by means of a global operator, such as the marching cube operator, using a global threshold were generated for the voxel amplitude, in the local environment of these contour points, the voxel amplitudes adjusted according to the local conditions present and then calculated by means of a renewed application of a global operator second, improved contour points. The final step is to create a closed surface description. The local adaptation of the voxel amplitudes, on the one hand, takes account of the locally different aberrations and, on the other hand, allows the application of a global operator with only a single threshold value, which makes simple calculation possible. As a result of the reapplication of the global operator, the same surface points are created as those resulting from the local investigation of the voxel amplitudes. This is not only mathematically easier to implement, but also eliminates the definition of profile lines, without losing the advantage of local subvoxel-accurate determination of surface points. In addition, in the inventive idea, the possibility remains to increase the local resolution of the contour points and thus the number of contour points or density of the surface description beyond the predetermined after the application of the first global operator degree. For this purpose, the method can be combined, for example, with the second inventive step. The combination is not mandatory.

Der zweite erfinderische Schritt beschreibt eine Möglichkeit zur Erhöhung der örtlichen Auflösung der ersten Konturpunkte, wiederum basierend auf der Anwendung eines globalen Operators, durch anschließende Erhöhung der Auflösung des Voxelvolumens, insbesondere durch Interpolation von örtlichen Zwischenpunkten zur Verringerung des Abstandes der Voxelmittenabstände. Zur Reduktion der Datenmenge und Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit ist jedoch auch eine Verringerung der Auflösung möglich. Die Erhöhte Auflösung bleibt dabei auf die Umgebung der ersten Konturpunkte beschränkt, um Speicher- und Rechenzeit einzusparen. Diese Begrenzung ist zulässig, da der Bereich der Objektoberfläche durch die ersten Konturpunkte bereits komplett erfasst ist und in der weiteren Vorgehensweise nur noch dieser ausgewählte Bereich des Voxelvolumens untersucht werden muss. Mit der veränderten Auflösung können nun die bekannten Schritte der Anwendung des globalen Operators zur Erzeugung der verbesserten Konturpunkte und einer geschlossenen Oberflächendarstellung, oder der lokalen Untersuchung mittels lokalen Operators zur Erzeugung von verbesserten Oberflächenpunkten, die die lokalen Abbildungsfehler berücksichtigen, erfolgen. Sollen alle diese Vorteile gleichzeitig erzielt werden, wird das zumindest teilweise in der Auflösung veränderte Voxelvolumen für die lokale Anpassung der Voxelamplituden entsprechend des ersten erfinderischen Schrittes verwendet, die beiden erfinderischen Schritte also kombiniert.The second inventive step describes a way to increase the local resolution of the first contour points, again based on the application of a global operator, by subsequently increasing the resolution of the voxel volume, in particular by interpolating local intermediate points to reduce the distance of the voxel center distances. To reduce the amount of data and increase the processing speed, however, a reduction of the resolution is possible. The increased resolution remains limited to the environment of the first contour points in order to save storage and computing time. This limitation is permissible since the area of the object surface is already completely covered by the first contour points and in the further procedure only this selected area of the voxel volume has to be examined. With the changed resolution, the known steps of applying the global operator to generate the improved contour points and a closed surface representation, or the local investigation by means of local operator to generate improved surface points that take into account the local aberrations, can now take place. If all these advantages are to be achieved at the same time, the voxel volume changed at least partially in the resolution is used for the local adaptation of the voxel amplitudes corresponding to the first inventive step, thus combining the two inventive steps.

Die Erfindung umfasst zudem eine Vorrichtung, die zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe eines abzuarbeitenden computerlesbaren Programmes Mittel zur Ansteuerung der Computertomographiesensorik vorhanden sind, also eine Verbindung zu dieser besteht.The invention also encompasses a device which, by means of a computer-readable program to be processed, has means for controlling the computer tomography sensor system for implementing the method according to the invention, ie, a connection to this.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ermittlung von Konturen, insbesondere Konturpunkten, an einem Messobjekt, insbesondere Werkstück, mit einer Computertomographiesensorik bestehend aus zumindest Strahlungsquelle, Strahlendetektor, vorzugsweise flächigem Strahlendetektor mit n mal m Pixeln, und mechanischer Drehachse zur Manipulation der Drehstellung des Messobjektes bezüglich Strahlungsquelle und Strahlendetektor, wobei in den mehreren Drehstellungen Durchstrahlungsbilder zumindest eines Teiles des Messobjektes mit dem Strahlendetektor erfasst werden und aus diesen Durchstrahlungsbildern ein Volumenmodell des Messobjektes rekonstruiert wird, und aus den Rekonstruktionswerten des Volumenmodells (Voxelamplituden) die Konturen bzw. Konturpunkte mit höherer Auflösung der Konturpunktepositionen als durch die Voxelmittenabstände des Volumenmodells bestimmt und/oder unter Berücksichtigung der Rekonstruktionswerte in der Umgebung des jeweiligen Konturpunktes, ermittelt werden, indem zunächst die Positionen erster Konturpunkte bestimmt werden, indem auf die Rekonstruktionswerte aller oder eines Teils der Voxel des Voxelvolumens zumindest ein erster globaler Operator, vorzugsweise globaler Schwellwertoperator oder globaler differentieller Operator, angewendet wird und der verwendete globale Schwellwert bzw. die globale Schwellwertamplitude zur Verfügung gestellt wird. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass im Anschluss an die Bestimmung der ersten Konturpunkte auf den Bereich des Volumenmodells in den lokalen Umgebungen der ersten Konturpunkte oder auf das gesamte bzw. den ausgewählten Teil des Voxelvolumens aus der Menge der folgenden Schritte A) bis D):

A) Interpolations-Schritt, wobei in den lokalen Umgebungen der ersten Konturpunkte die räumliche Voxelauflösung durch Interpolation von Zwischenwerten für die Rekonstruktionswerte wie Voxelamplituden erhöht oder verringert wird,
B1) Anwendung zumindest eines lokalen Operators in den lokalen Umgebungen der ersten Konturpunkte, vorzugsweise lokalen Schwellwertoperators oder lokalen differentiellen Operators, wobei jeweils zweite Positionen der Konturpunkte bestimmt werden,
B2) Bestimmung jeweils zumindest einer lokalen Referenzvoxelamplitude aus den Voxelamplituden der Voxel in der Umgebung der ersten Konturpunkte und vorzugsweise zumindest einer globalen Referenzvoxelamplitude aus den Voxelamplituden der Voxel des Voxelvolumens, welche für den Schritt C) zur Verfügung gestellt werden,
C) Schritt zur Anpassung der Rekonstruktionswerte, wobei die Rekonstruktionswerte der Voxel in jeweils der lokalen Umgebung der ersten Konturpunkte unter Verwendung zumindest der lokalen Referenzvoxelamplituden normiert werden, vorzugsweise so, dass mit einem globalen Operator, wie globaler Schwellwertoperator oder globaler differentieller Operator, die gleichen zweiten Konturpunkte berechenbar sind, wie durch Anwendung der jeweils lokalen Referenzvoxelamplituden als Schwellwert für einen lokalen Operator, wie lokaler Schwellwertoperator oder lokaler differentieller Operator
D) Anwendung zumindest eines zweiten globalen Operators, vorzugsweise globalen Schwellwertoperators oder globalen differentiellen Operators, auf die nach Schritt A) oder C) vorliegenden Rekonstruktionswerte aller oder eines Teils der Voxel des Voxelvolumens zur Bestimmung zweiter Konturpunkte,

die folgenden Schritte ausgeführt werden:

– Schritte B2), C), D) oder
– Schritte A), D) oder
– Schritte A), B2), C), D) oder
– Schritte A), B1),

und anschließend die in Schritt D) ermittelten zweiten Konturpunkte bzw. die in Schritt B1) ermittelten zweiten Positionen der Konturpunkte als Konturen bzw. Konturpunkte verwendet werden.In particular, the invention relates to a method for determining contours, in particular contour points, on a measuring object, in particular a workpiece, comprising a computer tomography sensor comprising at least a radiation source, a radiation detector, preferably a planar radiation detector with n by m pixels, and a mechanical axis of rotation for manipulating the rotational position of the Measurement object with respect to radiation source and radiation detector, wherein in the several rotational positions radiographic images of at least a portion of the measurement object with the radiation detector are detected and from these radiographic images, a solid model of the measurement object is reconstructed, and from the reconstruction values of the volume model (voxel amplitudes) the contours or contour points with higher resolution the contour point positions as determined by the voxel center distances of the solid model and / or taking into account the reconstruction values in the environment of the respective contour point, are determined by first determining the positions of first contour points by applying to the reconstruction values of all or part of the voxels of the voxel volume at least one first global operator, preferably global threshold operator or global differential operator, and the global threshold value or global threshold amplitude used is made available. This method is characterized in that following the determination of the first contour points on the area of the volume model in the local surroundings of the first contour points or on the entire or the selected part of the voxel volume from the set of the following steps A) to D) :

A) interpolation step, wherein in the local neighborhoods of the first contour points, the spatial voxel resolution is increased or decreased by interpolation of intermediate values for the reconstruction values such as voxel amplitudes,
B1) application of at least one local operator in the local surroundings of the first contour points, preferably local threshold value operator or local differential operator, wherein in each case second positions of the contour points are determined,
B2) Determining in each case at least one local reference voxel amplitude from the voxel amplitudes of the voxels in the vicinity of the first contour points, and preferably at least one global reference voxel amplitude from the voxel amplitudes of the voxels of the voxel volume provided for step C),
C) step for adjusting the reconstruction values, wherein the reconstruction values of the voxels in each of the local surroundings of the first contour points are normalized using at least the local reference voxel amplitudes, preferably such that with a global operator, such as global threshold operator or global differential operator, the same second Contour points are calculable, such as by applying the respective local reference voxel amplitudes as a threshold for a local operator, such as local threshold operator or local differential operator
D) applying at least one second global operator, preferably global threshold operator or global differential operator, to the reconstruction values of all or part of the voxels of the voxel volume present after step A) or C) for determining second contour points,

the following steps are performed:

- steps B2), C), D) or
- steps A), D) or
- Steps A), B2), C), D) or
Steps A), B1),

and subsequently the second contour points determined in step D) or the second positions of the contour points determined in step B1) are used as contours or contour points.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass im Schritt A) die räumliche Voxelauflösung erhöht wird, indem die Rekonstruktionswerte für die Zwischenwerte durch Interpolation, vorzugsweise durch Resamplingverfahren, aus den Rekonstruktionswerten des rekonstruierten Voxelvolumens berechnet werden, wobei vorzugsweise ein Resampling auf ein äquidistantes Raster erfolgt.Preferably, it is provided that in step A) the spatial voxel resolution is increased by calculating the reconstruction values for the intermediate values by interpolation, preferably by resampling, from the reconstruction values of the reconstructed voxel volume, preferably resampling on an equidistant grid.

Hervorzuheben ist des Weiteren, dass im Schritt B2) die lokalen Referenzvoxelamplituden durch Anwendung zumindest eines lokalen Operators bestimmt werden, der zumindest die minimale und/oder maximale Voxelamplitude und/oder den Verlauf der Voxelamplituden und/oder eine daraus berechnete Voxelamplitude, aus den Voxelamplituden in der Umgebung des jeweiligen ersten Konturpunktes ermittelt, vorzugsweise nach Anwendung einer Dunkelsignalkorrektur und/oder Hellsignalkorrektur und/oder Filterung, vorzugsweise Tiefpaßfilterung, der Voxelamplituden.It should also be emphasized that, in step B2), the local reference voxel amplitudes are determined by applying at least one local operator, comprising at least the minimum and / or maximum voxel amplitude and / or the course of the voxel amplitudes and / or a voxel amplitude calculated therefrom, from the voxel amplitudes in the environment of the respective first contour point determined, preferably after application of a dark signal correction and / or Hellsignalkorrektur and / or filtering, preferably Tiefpaßfilterung, the voxel amplitudes.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Größe des lokalen Operators so eingestellt wird, dass zumindest der komplette Kantenübergang im Bereich des jeweiligen ersten Konturpunktes, lokal definiert durch den Abstand der hellsten bis zur dunkelsten Voxelamplitude, erfasst wird.In particular, the invention provides that the size of the local operator is set such that at least the complete edge transition in the region of the respective first contour point, locally defined by the distance of the brightest to the darkest voxel amplitude, is detected.

Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass eine lokale Referenzvoxelamplitude festgelegt wird, durch:

– die gemittelte Voxelamplitude oder
– die Hälfte der Summer der maximalen und minimalen Voxelamplitude oder
– die Hälfte der Differenz aus maximaler und minimaler Voxelamplitude
– und vorzugsweise zusätzliche Berücksichtigung eines Skalierungsfaktors und/oder eines konstanten Offsets, vorzugsweise der minimalen Voxelamplitude

oder

– die Voxelamplitude am Ort des größten Voxelamplitudengradienten oder größter zweiter oder dritter Ableitung oder
– die Voxelamplitude am steilsten Bereich, insbesondere Wendepunkt oder Maximum des lokalen Rekonstruktionswertgradienten, oder am Bereich der größten zweiten oder dritten Ableitung, entlang einer durch die lokale Umgebung des jeweiligen Konturpunktes verlaufenden Profillinie oder
– die Voxelamplitude am Ort der größten Korrelation, vorzugsweise größten Kreuzkorrelation, mit einer angenommenen Kantenfunktion und/oder
– die Voxelamplitude an der durch ein CAD-Modell definierten Oberflächen bzw. Oberflächenpunkt

im jeweils vom lokalen Operator überdeckten lokalen Bereich des Voxelvolumens.The invention is also characterized in that a local reference voxel amplitude is determined by:

- the average voxel amplitude or
- half the buzzers of the maximum and minimum voxel amplitude or
- half the difference between maximum and minimum voxel amplitude
And preferably additional consideration of a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude

or

The voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or greatest second or third derivative or
The voxel amplitude at the steepest region, in particular the inflection point or maximum of the local reconstruction value gradient, or at the region of the largest second or third derivative, along a profile line running through the local environment of the respective contour point or
- The voxel amplitude at the location of the largest correlation, preferably the largest cross-correlation, with an assumed edge function and / or
The voxel amplitude at the surface or surface point defined by a CAD model

in each case by the local operator covered local area of the voxel volume.

Bevorzugterweise sieht die Erfindung vor, dass im Schritt C) jeweils ein lokaler Kennwert berechnet wird, wobei als Kennwert eine der lokalen Referenzvoxelamplituden oder ein funktioneller Zusammenhang zwischen mehreren lokalen Referenzvoxelamplituden verwendet wird.Preferably, the invention provides that in each case a local characteristic value is calculated in step C, wherein one of the local reference voxel amplitudes or a functional relationship between a plurality of local reference voxel amplitudes is used as the characteristic value.

Ein hervorstechendes Merkmal der Erfindung ist auch, dass im Schritt B2) globale Referenzvoxelamplituden durch Anwendung zumindest eines globalen Operators bestimmt werden, der zumindest die minimale und/oder maximale Voxelamplitude und/oder den Verlauf der Voxelamplituden und/oder eine daraus berechnete Voxelamplitude, aus den Voxelamplituden des Voxelvolumens ermittelt, vorzugsweise nach Anwendung einer Dunkelsignalkorrektur und/oder Hellsignalkorrektur und/oder Filterung, vorzugsweise Tiefpaßfilterung, der Voxelamplituden.A salient feature of the invention is also that in step B2) global reference voxel amplitudes are determined by applying at least one global operator having at least the minimum and / or maximum voxel amplitude and / or the voxel amplitude and / or a voxel amplitude calculated therefrom Voxelamplituden the voxel volume determined, preferably after applying a dark signal correction and / or Hellsignalkorrektur and / or filtering, preferably low-pass filtering, the voxel amplitudes.

Insbesondere ist vorgesehen, dass eine globale Referenzvoxelamplitude festgelegt wird durch:

– die gemittelte Voxelamplitude oder
– die Hälfte der Summe der maximalen und minimalen Voxelamplitude oder
– die Hälfte der Differenz aus maximaler und minimaler Voxelamplitude
– und vorzugsweise zusätzliche Berücksichtigung eines Skalierungsfaktors und/oder eines konstanten Offsets, vorzugsweise der minimalen Voxelamplitude

oder

– die Voxelamplitude am Ort des größten Voxelamplitudengradienten oder größter zweiter oder dritter Ableitung oder
– die Voxelamplitude am Ort der größten Korrelation, vorzugsweise größten Kreuzkorrelation, mit einer angenommenen Kantenfunktion und/oder
– die Voxelamplitude an der durch ein CAD-Modell definierten Oberflächen bzw. Oberflächenpunkt

im Bereich des gesamten Voxelvolumens oder des Teils des gesamten Voxelvolumens.In particular, it is provided that a global reference voxel amplitude is determined by:

- the average voxel amplitude or
- half the sum of the maximum and minimum voxel amplitude or
- half the difference between maximum and minimum voxel amplitude
And preferably additional consideration of a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude

or

The voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or greatest second or third derivative or
- The voxel amplitude at the location of the largest correlation, preferably the largest cross-correlation, with an assumed edge function and / or
The voxel amplitude at the surface or surface point defined by a CAD model

in the area of the entire voxel volume or part of the total voxel volume.

Bevorzugterweise sieht die Erfindung vor, dass im Schritt B2) globale Referenzvoxelamplituden durch Bildung des Mittelwertes mehrerer einander entsprechender lokaler Referenzvoxelamplituden oder durch Auswahl einer lokalen Referenzvoxelamplitude bestimmt werden.Preferably, the invention provides that in step B2) global reference voxel amplitudes are determined by forming the mean value of a plurality of corresponding local reference voxel amplitudes or by selecting a local reference voxel amplitude.

Hervorzuheben ist des Weiteren, dass dass im Schritt C) ein gobaler Kennwert berechnet wird, wobei als Kennwert eine der globalen Referenzvoxelamplituden oder ein funktioneller Zusammenhang zwischen mehreren globalen Referenzvoxelamplituden verwendet wird.It should also be emphasized that a gobal characteristic value is calculated in step C), wherein one of the global reference voxel amplitudes or a functional relationship between a plurality of global reference voxel amplitudes is used as the characteristic value.

Auch zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass im Schritt C) zur Normierung die Voxelamplituden der Voxel in der jeweiligen Umgebung um die ersten Konturpunkte so erhöht oder verringert werden, dass sich die gleichen Positionen für die zweiten Konturpunkte durch Anwendung des globalen Operators, vorzugsweise Marching Cube Operators unter Verwendung der globalen Schwellwertamplitude, ergeben, wie durch Anwendung des jeweiligen lokalen Operators.Also, the invention is characterized in that in step C) for normalization, the voxel amplitudes of the voxels in the respective environment around the first contour points are increased or decreased so that the same positions for the second contour points by applying the global operator, preferably marching Cube operators using the global threshold amplitude, as by applying the respective local operator.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass im Schritt C) zur Normierung aus dem globalen und dem jeweils lokalen Kennwert, durch Quotientenbildung oder Differenzbildung, jeweils ein Skalierungsfaktor bzw. Offset berechnet wird, mit dem die Voxelamplituden der Voxel in der jeweiligen Umgebung um die ersten Konturpunkte multipliziert werden bzw. der Offset addiert wird, wobei vorzugsweise die Skalierungsfaktoren bzw. Offsets, welche für benachbarte Voxel ermittelt wurden, gemittelt oder mit ihrem Abstand zum jeweiligen Voxel skaliert, zusätzlich anteilig angewendet werden.In particular, the invention provides that in step C) in each case a scaling factor or offset is calculated for normalization from the global and the respective local characteristic value by quotient formation or subtraction, with which the voxel amplitudes of the voxels in the respective surroundings around the first contour points or the offset is added, wherein preferably the scaling factors or offsets, which were determined for adjacent voxels, averaged or scaled with their distance to the respective voxels, are additionally applied pro rata.

Hervorzuheben ist, dass als erster und/oder zweiter globaler Operator ein Operator, vorzugsweise Marching Cube Operator, angewendet wird, der unter Verwendung einer globalen Schwellwertamplitude, vorzugsweise der gleichen globalen Schwellwertamplitude für den ersten und zweiten Operator, die bestimmt wird durch:

oder

der Voxelamplituden im Bereich des gesamten Voxelvolumens oder des Teils des gesamten Voxelvolumens, vorzugsweise nach Anwendung einer Dunkelsignalkorrektur und/oder Hellsignalkorrektur und/oder Filterung, vorzugsweise Tiefpaßfilterung, der Voxelamplituden, die ersten bzw. zweiten Konturpunkte ermittelt, wobei die der globalen Schwellwertamplitude entsprechenden Positionen im Voxelvolumen ermittelt werden.It should be emphasized that the first and / or second global operator used is an operator, preferably a marching cube operator, which is generated using a global threshold amplitude, preferably the same global threshold amplitude for the first and second operators, which is determined by:

or

the voxel amplitudes in the region of the entire voxel volume or part of the total voxel volume, preferably after applying a dark signal correction and / or Hellsignalkorrektur and / or filtering, preferably low-pass filtering, the voxel amplitudes, the first and second contour points determined, wherein the global threshold amplitude corresponding positions in Voxel volume can be determined.

Des Weiteren ist hervorzuheben, dass der lokaler Operator im Schritt B1 aus einer lokalen Schwellwertamplitude festgelegt durch:

oder

im jeweils vom lokalen Operator überdeckten lokalen Bereich des Voxelvolumens, vorzugsweise nach Anwendung einer Dunkelsignalkorrektur und/oder Hellsignalkorrektur und/oder Filterung, vorzugsweise Tiefpaßfilterung, der Voxelamplituden, die zweiten Konturpunkte ermittelt, indem die der globalen Schwellwertamplitude entsprechenden Positionen im Voxelvolumen ermittelt werden.Furthermore, it should be emphasized that the local operator in step B1 is determined from a local threshold amplitude by:

or

in each case covered by the local operator local area of the voxel volume, preferably after application of a dark signal correction and / or Hellsignalkorrektur and / or filtering, preferably low-pass filtering, the voxel amplitudes, the second contour points determined by the global threshold amplitude corresponding positions in the voxel volume are determined.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass das Verfahren in einem Koordinatenmessgerät eingesetzt wird, in dem die Computertomographiesensorik integriert ist.Preferably, it is provided that the method is used in a coordinate measuring machine, in which the computed tomography sensor is integrated.

Eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass Mittel zur Abarbeitung eines computerlesbaren Programmes mit der Computertomographiesensorik verbunden sind.A device for using the method is characterized in particular by the fact that means for processing a computer-readable program are connected to the computer tomography sensor system.

Des Weiteren ist ein hervorzuhebendes Merkmal der Vorrichtung, dass die Computertomographiesensorik in ein Koordinatenmessgerät, vorzugsweise Multisensorkoordinatenmessgerät mit weiteren Sensoren, integriert ist.Furthermore, a feature to be emphasized is that the computer tomography sensor is integrated in a coordinate measuring machine, preferably a multi-sensor coordinate measuring machine with further sensors.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmale – für sich und/oder in Kombination – sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren.Further details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, the features to be taken from them - alone and / or in combination - but also from the following description of the figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine erste Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens, wobei die Schritte B2), C) und D) ausgeführt werden, 1 a first embodiment of the inventive method, wherein steps B2), C) and D) are carried out,

2 eine Erweiterung der ersten Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens unter Hinzunahme des Schrittes A), 2 an extension of the first embodiment of the inventive method with the addition of step A),

3 ein erstes alternatives Verfahren zum Verfahren der 2 und 3 a first alternative method for the method of 2 and

4 ein zweites alternatives Verfahren zum Verfahren der 2. 4 a second alternative method for the method of 2 ,

1 zeigt eine erste Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens, wobei zumindest die erfinderischen Schritte B2), C) und D) ausgeführt werden. Im Schritt 1 wird ausgehend von der Aufnahme von Durchstrahlungsbildern des Messobjektes in mehreren Drehstellungen das Voxelvolumen des gemessenen Bereiches durch Rekonstruktion ermittelt. Es liegen im Ergebnis Voxelamplituden in Form von Schwächungswerten, kodiert durch Grauwerte, für die verschiedenen Voxel (Volumenelemente), also das Voxelvolumen vor. 1 shows a first embodiment of the inventive method, wherein at least the inventive steps B2), C) and D) are performed. In step 1 the voxel volume of the measured area is determined by reconstruction on the basis of the recording of radiographic images of the measurement object in several rotational positions. The result is voxel amplitudes in the form of attenuation values, coded by gray values, for the different voxels (volume elements), ie the voxel volume.

Im Schritt 2 werden durch Anwendung eines globalen Marching Cube Operators die ersten Oberflächenpunkte, also Konturpunkte bestimmt. Hierbei wird eine definierte Voxelamplitude als globale Schwellwertamplitude (globaler Schwellwert) benötigt. Dieser wird beispielsweise durch Anwendung sogenannter ISO-Schwellwertverfahren aus dem Histogramm aller Grauwerte gewonnen und kann entweder fest eingestellt oder durch den Bediener angepasst werden. Im einfachsten Fall wird der Mittelwert aus den jeweiligen mittleren oder häufigsten Grauwerten verwendet, die den jeweils aneinander grenzenden Materialien entsprechen. Diese Grauwerte sind durch Ermittlung der lokalen Maximas im Grauwerthistogramm bestimmbar. Mittels dieses Grauwertes bestimmt der Marching Cube Operator die Positionen im Voxelvolumen, an denen der Schwellwert vorliegt, also die ersten Konturpunkte.In step 2 By applying a global marching cube operator, the first surface points, ie contour points, are determined. Here, a defined voxel amplitude is needed as global threshold amplitude (global threshold). This is obtained, for example, by using so-called ISO threshold value method from the histogram of all gray values and can be either fixed or adjusted by the operator. In the simplest case, the mean value from the respective mean or most frequently used gray values, which correspond to the respectively adjacent materials, is used. These gray values can be determined by determining the local maxima in the gray value histogram. By means of this gray value, the marching cube operator determines the positions in the voxel volume at which the threshold exists, ie the first contour points.

Im nächsten Schritt B2 werden die Voxelamplituden in der lokalen Umgebung der ersten Konturpunkte näher untersucht. Ziel ist es dabei, die lokale Voxelamplitude zu bestimmen, die am Ort des Übergangs zwischen zwei Materielien vorliegt, also den Ort des verbesserten Konturpunktes bestimmt, und als Referenzamplitude zu speichern. Hierfür existieren mehrere Verfahren, wie beispielsweise das in der EP 1 861 822 A1 beschriebene Verfahren der Suche des steilsten Bereiches entlang einer Profillinie. Weitere Verfahren berücksichtigen allgemein Ableitungen, auch höherer Ordnung, oder den größten und kleinsten Grauwert oder den mittleren Grauwert usw. in der lokalen Umgebung. Auch kann zur Bestimmung des Ortes des Übergangs eine Korrelation, z. B. Kreuzkorrelation mit einer Kantenübergangsfunktion verwendet werden. Hierbei werden die unter Umständen bekannten Grauwertverläufe entlang einer Kante berücksichtigt. Dies ist beispielsweise möglich, indem der Kantenort mit einem anderen genaueren Messverfahren für zumindest einen bestimmten Kantenübergang bestimmt wurde. Es kann dann davon ausgegangen werden, dass der mit der Computertomographiesensorik bestimmte Kantenverlauf an weiteren Messpunkten in nahezu gleicher Lage zum Kantenort vorliegt. Eine weitere Alternative ist die Verwendung von Informationen zur Lage der Oberfläche aus einem CAD-Modell, wie bereits in der EP 1 861 822 A1 beschrieben. Es ist daher vorgesehen, alternativ die mit den unterschiedlichen Verfahren bestimmten Referenzvoxelamplituden durch einen funktionalen Zusammenhang, beispielsweise durch Mittelwertbildung, zu kombinieren.In the next step B2, the voxel amplitudes in the local environment of the first contour points are examined more closely. The goal is to determine the local voxel amplitude that exists at the point of transition between two materials, that is, determines the location of the improved contour point and store it as the reference amplitude. For this purpose, there are several methods, such as in the EP 1 861 822 A1 described method of searching the steepest area along a profile line. Other methods generally take into account derivatives, even of higher order, or the largest and smallest gray value or the mean gray scale, etc. in the local environment. Also, to determine the location of the transition, a correlation, e.g. Cross-correlation with an edge-crossing function. In this case, the possibly known gray scale gradients along an edge are taken into account. This is possible, for example, by determining the edge location with another more accurate measurement method for at least one specific edge transition. It can then be assumed that the edge profile determined by computer tomography sensors is present at further measuring points in almost the same position as the edge location. Another alternative is to use information about the location of the surface from a CAD model, as described in the EP 1 861 822 A1 described. It is therefore intended, alternatively, to combine the reference voxel amplitudes determined by the different methods by a functional relationship, for example by averaging.

Ebenso wird im Schritt B2 die Referenzvoxelamplitude, oder wiederum mehrere Referenzvoxelamplituden, für das gesamte Voxelvolumen ermittelt. Dies ist im einfachsten Fall der im Schritt 2 verwendete globale Schwellwert. Es sind jedoch ebenso die zur Bestimmung des lokalen Schwellwertes beschriebenen Verfahren einsetzbar. Likewise, in step B2, the reference voxel amplitude, or again a plurality of reference voxel amplitudes, is determined for the entire voxel volume. In the simplest case, this is the one in the step 2 used global threshold. However, it is also possible to use the methods described for determining the local threshold.

Im Schritt C ist vorgesehen für jeden ersten Konturpunkt einen sogenannten Kennwert zu bilden, der der besten Schwellwertamplitude der lokalen Umgebung um den jeweiligen ersten Konturpunkt entspricht. Dies kann eine der Referenzvoxelamplituden oder eine Kombination mehrere Referenzvoxelamplituden, auch aus benachbarten ersten Konturpunkten sein. Referenzvoxelamplituden aus benachbarten ersten Konturpunkten werden entweder gleich gewichtet berücksichtigt oder entsprechend ihres Abstandes gewichtet.In step C, it is provided for each first contour point to form a so-called characteristic value, which corresponds to the best threshold amplitude of the local environment around the respective first contour point. This may be one of the reference voxel amplitudes or a combination of a plurality of reference voxel amplitudes, also from adjacent first contour points. Reference voxel amplitudes from adjacent first contour points are either considered equally weighted or weighted according to their distance.

Aus der einen oder den mehreren globalen Referenzvoxelamplituden wird dann der globale Kennwert bestimmt bzw. im einfachsten Fall der bereits bekannte globale Schwellwert als Kennwert verwendet. Alternativ kann zur Festlegung des globalen Kennwertes auch eine Berücksichtigung eines oder mehrere lokaler Referenzvoxelamplituden erfolgen.The global characteristic value is then determined from the one or more global reference voxel amplitudes or, in the simplest case, the already known global threshold value is used as the characteristic value. Alternatively, the determination of the global characteristic value can also take into account one or more local reference voxel amplitudes.

Weiterhin umfasst der Schritt C die Normierung, also Anpassung der Voxelamplituden in den lokalen Bereichen um die ersten Konturpunkte. Diese Voxelamplituden werden in ihrem Grauwert so angepasst, dass der in Schritt D anzuwendende globale Operator, nämlich wieder der Marching Cube Operator unter Verwendung des globalen Schwellwertes aus Schritt 2 oder dem globalen Kennwert, die exakt gleichen Konturpunkte errechnet, wie diese jeweils der lokalen Referenzvoxelamplitude bzw. dem lokalen Kennwert zugeordnet sind. Diese Anpassung wird beispielsweise durch invertierte Anwendung des im Schritt D anzuwendenden Operators auf die den lokalen Referenzamplituden zugeordneten Konturpunkte oder durch Anpassung der lokalen Voxelamplituden entsprechend des Verhältnisses oder der Differenz zwischen dem jeweiligen lokalen und dem globalen Kennwert.Furthermore, the step C includes the normalization, ie adaptation of the voxel amplitudes in the local regions around the first contour points. These voxel amplitudes are adjusted in their gray value such that the global operator to be used in step D, namely the marching cube operator, again uses the global threshold value from step 2 or the global characteristic value which calculates exactly the same contour points as are respectively assigned to the local reference voxel amplitude and the local characteristic value. This adaptation is made, for example, by inverted application of the operator to be used in step D to the contour points assigned to the local reference amplitudes or by adaptation of the local voxel amplitudes according to the ratio or the difference between the respective local and global characteristic values.

Im Schritt D wird mittels des globalen Operators z. B. des Marching Cube Operators mittels des globalen Schwellwertes oder des globalen Kennwertes die zweiten verbesserten Konturpunkte 3 ermittelt.In step D is z by means of the global operator. B. the marching cube operator by means of the global threshold or the global characteristic of the second improved contour points 3 determined.

Anhand der 2 wird eine Erweiterung der ersten Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens unter Hinzunahme des Schrittes A) dargestellt, es werden also zumindest die Schritte A), B2), C) und D) ausgeführt.Based on 2 an extension of the first embodiment of the inventive method with the addition of step A) is shown, so at least steps A), B2), C) and D) are executed.

Der Schritt A reiht sich in die in der 1 beschriebene Reihenfolge zwischen den Schritten 2 und B2 ein und stellt lediglich eine erhöhte, oder gegebenenfalls verringerte, Auflösung der Voxelmittelpunktsabstände zur Verfügung. Hierzu werden durch Interpolation, vorzugsweise Resampling, Zwischenwerte für die Rekonstruktionswerte berechnet. Vorteilhaft wird dabei wieder ein äquidistantes Raster erzeugt, um die Anwendung weiterer Operatoren in gleicher Weise zu ermöglichen. Das so erzeugte Voxelvolumen wird für weitere Schritte zur Verfügung gestellt. Das nun unterschiedliche Auflösungen in den Bereichen um die ersten Konturpunkte und dem restlichen Voxelvolumen vorliegen ist unbeachtlich, da in den restlichen Bereichen ohnehin keine Konturpunkte ermittelt werden.The step A joins the in the 1 described order between steps 2 and B2 and provides only increased, or possibly reduced, resolution of the voxel midpoint distances. For this purpose, intermediate values for the reconstruction values are calculated by interpolation, preferably resampling. Advantageously, an equidistant grid is again generated in order to allow the use of further operators in the same way. The voxel volume generated in this way is made available for further steps. The now different resolutions in the areas around the first contour points and the remaining voxel volume are irrelevant, since in the remaining areas no contour points are determined anyway.

Die 3 und 4 beschreiben alternative Verfahren zu dem Verfahren der 2.The 3 and 4 describe alternative methods to the method of 2 ,

In 3 wird als erstes alternatives Verfahren die Verwendung des im Schritt A erzeugten Voxelvolumens für einen zweiten globalen Operator D dargestellt. Dieser kann im einfachsten Fall wieder der Marching Cube Operator unter Verwendung des globalen Schwellwertes sein. Es ergibt sich im Ergebnis eine höher aufgelöste Menge von Konturpunkten 3.In 3 As a first alternative method, the use of the voxel volume generated in step A for a second global operator D is shown. In the simplest case, this can once again be the marching cube operator using the global threshold. The result is a higher-resolution set of contour points 3 ,

Die 4 schließlich beschreibt die zweite alternative Verwendung des im Schritt A erzeugten Voxelvolumens. Um lokale Abweichungen der Grauwerte durch Abbildungsfehler zu berücksichtigen, wird der lokale Operator B1 auf das Voxelvolumen angewendet und es entstehen die Oberflächenpunkte 3, wiederum in höherer örtlicher Auflösung.The 4 Finally, the second alternative use of the voxel volume generated in step A describes. In order to consider local deviations of the gray values due to aberrations, the local operator B1 is applied to the voxel volume and the surface points are created 3 , again in higher spatial resolution.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1861822 A1 [0006, 0037, 0037]
US 4710876A [0006]

Claims

Method for determining contours, in particular contour points, on a measurement object, in particular a workpiece, comprising a computer tomography sensor comprising at least a radiation source, a radiation detector, preferably a planar radiation detector with n by m pixels, and a mechanical rotation axis for manipulating the rotational position of the measurement object with respect to the radiation source and the radiation detector, wherein In the multiple rotational positions radiographic images of at least a part of the measurement object are detected by the radiation detector and from these radiographic images a volume model of the measurement object is reconstructed, and from the reconstruction values of the volume model (voxel amplitudes) the contours or contour points with higher resolution of the contour point positions than through the voxel center distances of Volume model determined and / or taking into account the reconstruction values in the environment of the respective contour point, determined by first the positions first contour points are determined by applying to the reconstruction values of all or part of the voxels of the voxel volume at least one first global operator, preferably global threshold operator or global differential operator, and providing the global threshold value or global threshold amplitude used, characterized in that following the determination of the first contour points on the area of the volume model in the local neighborhoods of the first contour points or on the whole or the selected part of the voxel volume from the set of the following steps A) to D): A) Interpolation step in which, in the local neighborhoods of the first contour points, the spatial voxel resolution is increased or decreased by interpolating intermediate values for the reconstruction values such as voxel amplitudes; B1) applying at least one local operator in the local neighborhoods of the first contour points, preferably lo B2) determining at least one local reference voxel amplitude from the voxel amplitudes of the voxels in the vicinity of the first contour points and preferably at least one global reference voxel amplitude from the voxel amplitudes of the voxels of the voxel volume C) step for adjusting the reconstruction values, wherein the reconstruction values of the voxels in each of the local surroundings of the first contour points are normalized using at least the local reference voxel amplitudes, preferably such that a global operator such as global threshold operator or global differential operator, the same second contour points are computable, such as by applying the respective local reference voxel amplitudes as a threshold for a local operator, such as local threshold operator o the local differential operator D) applying at least one second global operator, preferably global threshold operator or global differential operator, to the reconstruction values of all or part of the voxels of the voxel volume for determining second contour points present after step A) or C), the following steps - steps B2), C), D) or - steps A), D) or - steps A), B2), C), D) or - steps A), B1), and then the determined in step D) second contour points or the second positions of the contour points determined in step B1) are used as contours or contour points.

A method according to claim 1, characterized in that in step A) the spatial voxel resolution is increased by calculating the reconstruction values for the intermediate values by interpolation, preferably by resampling, from the reconstruction values of the reconstructed voxel volume, preferably resampling to an equidistant grid ,

Method according to claim 1 or 2, characterized in that in step B2) the local reference voxel amplitudes are determined by using at least one local operator, the at least the minimum and / or maximum voxel amplitude and / or the course of the voxel amplitudes and / or a voxel amplitude calculated therefrom , determined from the voxel amplitudes in the vicinity of the respective first contour point, preferably after application of a dark signal correction and / or light signal correction and / or filtering, preferably low-pass filtering, of the voxel amplitudes.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the size of the local operator is set such that at least the complete edge transition in the region of the respective first contour point, locally defined by the distance of the brightest to the darkest voxel amplitude, is detected.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a local reference voxel amplitude is determined by: - the averaged voxel amplitude or - half the maximum and minimum voxel amplitude buzzers or - Half of the difference between maximum and minimum voxel amplitude - and preferably additional consideration of a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude or - the voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or largest second or third derivative or - the voxel amplitude at the steepest region , in particular inflection point or maximum of the local reconstruction value gradient, or on the region of the largest second or third derivative, along a profile line running through the local environment of the respective contour point or - the voxel amplitude at the location of the greatest correlation, preferably the largest cross correlation, with an assumed edge function and / or the voxel amplitude at the surface or surface point defined by a CAD model in the local area of the voxel volume which is respectively covered by the local operator.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in each case a local characteristic value is calculated in step C, wherein one of the local reference voxel amplitudes or a functional relationship between a plurality of local reference voxel amplitudes is used as the characteristic value.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in step B2) global reference voxel amplitudes are determined by applying at least one global operator having at least the minimum and / or maximum voxel amplitude and / or the course of the voxel amplitudes and / or a voxel amplitude calculated therefrom , determined from the voxel amplitudes of the voxel volume, preferably after application of a dark signal correction and / or light signal correction and / or filtering, preferably low-pass filtering, of the voxel amplitudes.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a global reference voxel amplitude is determined by: - the averaged voxel amplitude or - half of the sum of the maximum and minimum voxel amplitude or - half of the difference between maximum and minimum voxel amplitude - and preferably additional consideration a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude or - the voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or largest second or third derivative or - the voxel amplitude at the location of the largest correlation, preferably largest cross-correlation, with an assumed edge function and / or the voxel amplitude at the surface or surface point defined by a CAD model in the area of the entire voxel volume or part of the total voxel volume.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in step B2) global reference voxel amplitudes are determined by forming the mean value of a plurality of mutually corresponding local reference voxel amplitudes or by selecting a local reference voxel amplitude.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a gobal characteristic value is calculated in step C), wherein one of the global reference voxel amplitudes or a functional relationship between a plurality of global reference voxel amplitudes is used as the characteristic value.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in step C) for normalization, the voxel amplitudes of the voxels in the respective surroundings around the first contour points are increased or decreased such that the same positions for the second contour points are obtained by applying the global operator , preferably marching cube operators using the global threshold amplitude, as by applying the respective local operator.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in step C) in each case a scaling factor or offset is calculated for normalization from the global and the respective local characteristic value by quotient formation or subtraction, with which the voxel amplitudes of the voxels in the respective Surrounding the first contour points are multiplied or the offset is added, wherein preferably the scaling factors or offsets, which were determined for adjacent voxels, averaged or scaled with their distance to the respective voxels, are additionally applied pro rata.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second global operator used is an operator, preferably a marching cube operator, who uses a global threshold amplitude, preferably the same global threshold amplitude for the first and second operators, determined by: - the average voxel amplitude or - half the maximum and minimum voxel amplitude buffers or - half the maximum and minimum voxel amplitude difference - and preferably additional Considering a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude or - the voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or largest second or third derivative or - the voxel amplitude at the location of the largest correlation, preferably the largest cross-correlation, with an assumed edge function and / or The voxel amplitude at the surface or surface point of the voxel amplitudes defined by a CAD model in the region of the entire voxel volume or the part of the total voxel volume, preferably after application of a dunk elsignalkorrektur and / or Hellsignalkorrektur and / or filtering, preferably low-pass filtering, the voxel amplitudes, the first and second contour points determined, wherein the global threshold amplitude corresponding positions in the voxel volume are determined.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in step B1 the local operator is determined from a local threshold amplitude by: - the average voxel amplitude or - half the maximum and minimum voxel amplitude buzzers or - half the maximum and minimum difference Voxel amplitude - and preferably additional consideration of a scaling factor and / or a constant offset, preferably the minimum voxel amplitude or - the voxel amplitude at the location of the largest voxel amplitude gradient or largest second or third derivative or - the voxel amplitude at the steepest portion, in particular inflection point or maximum of the local reconstruction value gradient, or at the area of the largest second or third derivative, along a profile line running through the local environment of the respective contour point, or - the voxel amplitude at the location of the greatest correlation, preferably The maximum voxel amplitude at the surface or surface point defined by a CAD model in the local area of the voxel volume respectively covered by the local operator, preferably after application of a dark signal correction and / or light signal correction and / or filtering , Preferably low-pass filtering, the voxel amplitudes, the second contour points determined by the global threshold amplitude corresponding positions in the voxel volume are determined.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the method is used in a coordinate measuring machine, in which the computer tomography sensor system is integrated.

Device for using the method according to at least Claim 1, characterized in that means for processing a computer-readable program are connected to the computed tomography sensor system.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the computed tomography sensor is integrated in a coordinate measuring machine, preferably multi-sensor coordinate measuring machine with further sensors.