DE102017004475A1 - Measuring device for measuring surface profiles in cavities - Google Patents
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- F16L2101/30—Inspecting, measuring or testing
Abstract
Beim Stand der Technik wird im Allgemeinen auf Messung von Innengeometrie und Oberflächenprofil verzichtet und die Bewertung erfolgt durch optische Inspektion und Bildauswertung. Eine berührungslose Messung von Oberflächenprofilen in engen Hohlräumen ist beim Stand der Technik nicht vorgesehen. Beim Stand er Technik sind einige taktile Messverfahren bekannt.Es wird in dieser Anmeldung ein Messgerät (1) zur berührungslosen Messung von Innengeometrie und Oberflächenprofile in Hohlräumen, Innenräumen und Röhren mit großer Genauigkeit beschrieben.Das Messgerät (1) besteht aus einer Ringlichtquelle (2) welche vorzugsweise ein Ringlaser ist, einer Kamera (3) und mindestens einem Umlenkmodul z.B. in der Ausführung eines Kegelspiegel (8), welche sich in einer transparenten Röhre (5) befinden. Die Ringlichtquelle (2) strahlt eine schmale Linie ringförmige ab, die durch das Umlenkmodul radial zur messenden Oberfläche (7) abgelenkt wird. Das reflektierte Licht (30) der zu messenden Oberfläche (7) wird durch die Kamera (3) aufgenommen und durch Triangulation die Oberfläche berechnet.Das Messgerät (1) kann in allen Hohlräumen eingesetzt werden. Es eignet sich besonders zur Oberflächenmessung von Röhren, Bohrungen, Innenräumen.In the prior art, the measurement of internal geometry and surface profile is generally dispensed with and the evaluation is carried out by optical inspection and image analysis. Non-contact measurement of surface profiles in narrow cavities is not provided in the prior art. Some tactile measuring methods are known in the prior art. In this application, a measuring device (1) for non-contact measurement of internal geometry and surface profiles in cavities, interiors and tubes is described with great accuracy. The measuring device (1) consists of a ring light source (2) which is preferably a ring laser, a camera (3) and at least one deflection module, for example in the embodiment of a cone mirror (8), which are located in a transparent tube (5). The ring light source (2) emits a narrow line annular, which is deflected by the deflection module radially to the measuring surface (7). The reflected light (30) of the surface (7) to be measured is picked up by the camera (3) and the surface is calculated by triangulation. The measuring device (1) can be used in all cavities. It is particularly suitable for surface measurement of tubes, boreholes, interiors.
Description
Es wird ein Messgerät (1) zu Innengeometriemessung und Oberflächenprofilmessung in Innenräumen, Hohlräumen und Röhren beschrieben. Das Messgerät (1) erlaubt sowohl die Innenraumgeometrie als auch das Profil von innenliegenden Oberflächen berührungslos zu messen.A measuring device (1) for internal geometry measurement and surface profile measurement in interiors, cavities and tubes is described. The measuring device (1) allows both the interior geometry and the profile of internal surfaces to be measured without contact.
Beim Stand der Technik wird im Allgemeinen auf Messung verzichtet und die Bewertung erfolgt durch optische Inspektion z. B. mit einem Endoskop. Messungen erfolgen durch mechanisches Abtasten der Oberfläche. In der Patentanmeldung
Solche Methoden der Abtastung sind aufwändig und ungenau. Feine Oberflächenstrukturen, wie Risse sind schwer oder nicht zu erfassen.Such methods of sampling are complex and inaccurate. Fine surface structures such as cracks are difficult or impossible to detect.
In der Patentschrift PCT/
Bei der vorliegenden Erfindung wird kein Endoskop benötigt und das Licht kann in den benötigten Winkeln, vorzugsweise radial, die Objektoberfläche erreichen. Daher eignet sich die vorliegende Erfindung besonders zur Vermessung der Oberflächen von Hohlräumen und deren Profil. Es sind sowohl Hohlräume mit kleinem Durchmesser als auch größere Hohlräume damit zu vermessen.In the present invention, no endoscope is needed and the light can reach the object surface in the required angles, preferably radially. Therefore, the present invention is particularly suitable for measuring the surfaces of cavities and their profile. There are both cavities with a small diameter and larger cavities so that to measure.
Das Messgerät (
Um das Licht der Ringlichtquelle (
Um eine genaue metrische Messung zu erhalten, ist eine Kalibrierung des Messgerätes (
Zur Unterdrückung von Fremdlicht kann vor der Kamera (
Bei Bewegung des Messgerätes (
Die Kamera (
Die Vorteile der Erfindung besteht in einem kompakten Aufbau, das es ermöglicht mit Ringlichtquelle (
In einer speziellen Ausführung kann das Messinstrument (
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Messgerätes (1 ). In einer transparenten Röhre (6 ) die gleichzeitig Halterung und Gehäuse des Messgerätes (1 ) ist befindet sich eine Kamera (3 ) mit Elektronik (27 ). Die Kamera (3 ) ist mit einer Halterung (28 ) in der transparenten Röhre (6 ) befestigt und zentriert. Die Halterung (28 ) kann in die transparente Röhre (6 ) eingeklebt oder geschraubt werden. Gegenüber der Kamera (3 ) befindet sich die Ringlichtquelle (2 ), vorzugsweise ein Ringlaser mit Stromversorgung in Form von Akku (17 ) oder Batterie (18 ). Die Ringlichtquelle (2 ), Akku (17 ) oder Batterie (18 ) sind mit einer Halterung (28 ) mit der transparenten Röhre (6 ) verbunden. Der ringförmige Strahl (4 ) der Ringlichtquelle (2 ) fällt auf den Kegelspiegel (8 ), der mit einen weiteren Halterung (28 ) in der transparenten Röhre (6 ) befestigt und zentriert ist. Der Kegelspiegel (8 ) hat in diesem Fall einen rechten Winkel in der Kegelspitze. Kamera (3 ), Ringlichtquelle (2 ) und Kegelspiegel (8 ) liegen auf einer gemeinsamen optischen Achse (5 ). Durch den Kegelspiegel (8 ) wird der ringförmige Strahl (4 ) der Ringlichtquelle (2 ) radial zu der gemeinsamen optischen Achse (5 ) abgelenkt. Der radiale Strahl (29 ) trifft auf die Innenwand des Messobjektes (7 ). Von der Kamera (3 ) wird das von der Innenwand des Messobjektes (7 ) diffus reflektierte Licht (30 ) der Ringlichtquelle (2 ) gemessen. Kamera (3 ) und radialer Strahl (29 ) haben einen festen, definierten Abstand. Aus dem Abstand und der durch die Kamera Messung gegebenen Winkelbeziehung (32 ) lassen sich durch Triangulation Radius und Oberflächenprofil berechnen. Der kleine Versatz des diffus reflektierten Lichtes (30 ) durch die Brechung an den Wandungen der transparenten Röhre (6 ) kann heraus gerechnet werden.1 shows the basic structure of the measuring device (1 ). In a transparent tube (6 ) at the same time the holder and housing of the measuring device (1 ) there is a camera (3 ) with electronics (27 ). The camera (3 ) is equipped with a holder (28 ) in the transparent tube (6 ) attached and centered. The holder (28 ) can enter the transparent tube (6 ) are glued or screwed. Opposite the camera (3 ) is the ring light source (2 ), preferably a ring laser with power supply in the form of rechargeable battery (17 ) or battery (18 ). The ring light source (2 ), Battery pack (17 ) or battery (18 ) are equipped with a holder (28 ) with the transparent tube (6 ) connected. The annular beam (4 ) of the ring light source (2 ) falls on the cone mirror (8th ), which is connected to another holder (28 ) in the transparent tube (6 ) is attached and centered. The cone mirror (8th ) has in this case a right angle in the apex of the cone. Camera (3 ), Ring light source (2 ) and cone mirror (8th ) lie on a common optical axis (5 ). Through the cone mirror (8th ) the annular beam (4 ) of the ring light source (2 ) radially to the common optical axis (5 ) distracted. The radial beam (29 ) hits the inner wall of the test object (7 ). From the camera (3 ), that of the inner wall of the test object (7 ) diffusely reflected light (30 ) of the ring light source (2 ). Camera (3 ) and radial beam (29 ) have a fixed, defined distance. From the distance and the angle measurement given by the camera (32 ) can be calculated by triangulation radius and surface profile. The small offset of the diffusely reflected light (30 ) by the refraction on the walls of the transparent tube (6 ) can be counted out. -
2 zeigt die Ringlichtquelle (2 ), die einen ringförmigen Strahl (4 ) aussendet. Auf einer Mattscheibe (32 ) entsteht ein Lichtring (33 ). Die Linienbreite des Lichtrings (33 ) soll möglichst klein sein. Mit einem Ringlaser als Ringlichtquelle (2 ) lässt sich das gezeigte Stahlprofil als Lichtring (33 ) direkt erzeugen.2 shows the ring light source (2 ), which has an annular beam (4 ). On a screen (32 ) creates a light ring (33 ). The line width of the light ring (33 ) should be as small as possible. With a ring laser as a ring light source (2 ), the steel profile shown can be used as a light ring (33 ) generate directly. -
3 zeigt den Aufbau wie in1 jedoch mit einem zusätzlichen Kegelspiegel (34 ) vor der Kamera (3 ). Das von den Wänden des Messobjektes (7 ) diffus reflektierte Licht (30 ) wird über den Kegelspiegel (34 ) vor der Kamera (3 ) zur Kamera (3 ) geführt. Dadurch kann der zentrale Bereich der Kamera (3 ) genutzt werden. Der Kegelspiegel (34 ) vor der Kamera(3) und der Kegelspiegel (8 ) vor der Ringlichtquelle (2 ) haben eine gemeinsame Halterung (28 ), so dass Kamera (3 ), Ringlichtquelle (2 ), Kegelspiegel (8 ) vor der Ringlichtquelle (2 ) und Kegelspiegel (34 ) vor der Kamera (3 ) eine gemeinsame Achse (5 ) haben.3 shows the structure as in1 but with an additional cone mirror (34 ) in front of the camera (3 ). That of the walls of the measuring object (7 ) diffusely reflected light (30 ) is transmitted through the cone mirror (34 ) in front of the camera (3 ) to the camera (3 ) guided. This allows the central area of the camera (3 ) be used. The cone mirror (34 ) in front of the camera (3) and the cone mirror (8th ) in front of the ring light source (2 ) have a common bracket (28 ), allowing camera (3 ), Ring light source (2 ), Cone mirror (8th ) in front of the ring light source (2 ) and cone mirror (34 ) in front of the camera (3 ) a common axis (5 ) to have. -
4 zeigt eine weitere Variante des Messgerätes (1 ). Hier haben die Aufnahmerichtung der Kamera(3) und die Abstrahlung der Ringlichtquelle (2 ) die gleiche Richtung. Am Ende der transparenten Röhre (6 ) ist mit einer Halterung (28 ) der Kegelspiegel (8 ) angebracht. Die dahinter stehende Ringlichtquelle (2 ) strahlt auf den Kegelspiegel (8 ) und somit radial ab (29 ). Die Ringlichtquelle (2 ) wird mit einer Halterung (28 ) an der transparenten Röhre (6 ) befestigt und mit einer Batterie oder einem Akku (17 ) mit Strom versorgt. Die Digitalkamera (3 ) befindet sich hinter der Ringlichtquelle (2 ) und registriert unter großem Winkel das diffus reflektierte Licht (30 ) das von der Wand des Messobjektes (7 ) reflektiert wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass bei einer Röhrenabschlusswand (20 ) oder einem Röhrende bis nahe an den Endbereich gemessen werden kann. Der Nachteil dieser Anordnung ist, dass bei Batteriewechsel oder Akku Aufladung das Messgerät (1 ) demontiert werden muss. Die Figur zeigt weiterhin die gemeinsame optische Achse (5 ) und die Elektronik dar Kamera (27 ).4 shows a further variant of the measuring device (1 ). Here are the shooting direction of the camera (3) and the radiation of the ring light source (2 ) the same direction. At the end of the transparent tube (6 ) is equipped with a holder (28 ) the cone mirror (8th ) appropriate. The ring light source behind it (2 ) shines on the cone mirror (8th ) and thus radially (29 ). The ring light source (2 ) comes with a holder (28 ) on the transparent tube (6 ) and with a battery or a rechargeable battery (17 ) supplied with electricity. The digital camera (3 ) is located behind the ring light source (2 ) and registers at a large angle the diffusely reflected light (30 ) that from the wall of the measuring object (7 ) is reflected. This arrangement has the advantage that in the case of a tube end wall (20 ) or a tube end can be measured close to the end region. The disadvantage of this arrangement is that when changing the battery or battery charging the meter (1 ) must be dismantled. The figure further shows the common optical axis (5 ) and the electronics are camera (27 ). -
5 zeigt eine weitere Variante von4 . Dabei hat der Kegelspiegel (8 ) einen Winkel (35 ) von größer 45°. Dadurch wird eine ringförmige Abstrahlung (36 ) und somit Messung in den Ecken des Röhrenabschlusses (37 ) verlaufende Abstrahlung möglich. Durch diese Anordnung ist eine Messung der Profiloberfläche bis zum Röhrende möglich. Auch ist der Übergang (37 ) zur Abschlusswand (20 ) ist messtechnisch erfassbar.5 shows another variant of4 , The cone mirror (8th ) an angle (35 ) of greater than 45 °. As a result, an annular radiation (36 ) and thus measurement in the corners of the tube termination (37 ) running radiation possible. By this arrangement, a measurement of the profile surface is possible up to the end of the tube. Also, the transition (37 ) to the end wall (20 ) is metrologically detectable. -
6 zeigt eine Variante von4 und5 ohne den Nachteil der Demontage des Messgerätes (1 ) bei Batteriewechsel oder Akku Aufladung. Bei diesem Aufbau befindet sich um die Ringlichtquelle (2 ) und um die Kamera (3 ) je eine Spule (19 ). Da der Abstand Kamera (3 ) zu Ringlichtquelle (2 ) gering ist, ist eine induktive Stromübertragung von der Kameraspule (19 ) zur Ringlichtquellenspule (19 ) möglich. Sonst ist der Aufbau und sind die Bezeichnungen wie in4 bzw.5 .6 shows a variant of4 and5 without the disadvantage of disassembling the measuring device (1 ) when changing the battery or charging the battery. In this structure is located around the ring light source (2 ) and the camera (3 ) one coil each (19 ). Because the distance camera (3 ) to ring light source (2 ) is low, is an inductive power transmission from the camera coil (19 ) to the ring light source coil (19 ) possible. Otherwise, the structure and the terms are as in4 respectively.5 , -
7 zeigt eine Alternative zu den Kegelspiegeln (8 ). Der Kegelspiegel (8 ) wird ersetzt durch einen transparenten runden Lichtleiterstab (10 ), der zur Ringlichtquelle (2 ) beziehungsweise zur Kamera (3 ) mit einer planen Fläche aufgesetzt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite hat der Lichtleiterstab (10 ) einen Prisma (11 ). Das Prisma (11 ) ist als inverser Kegel ausgeführt. Die Oberflächen des Lichtleitstabes (10 ) sind poliert. Durch Totalreflexion wird der Strahl zu den Außenwänden umgelenkt.7a zeigt die Anordnung für die Ringlichtquelle (2 ). Hier hat das Prisma (11 ) vorzugsweise einen Winkel von 45° für radiale Abstrahlung (29 ). Der Lichtleitstab (10 ) überdeckt den Austrittsbereich der Ringlichtquelle (2 ). Die Befestigung kann durch seitlichen Überstand an der Ringlichtquelle (2 ) erfolgen. Der ringförmige Strahl (4 ) der Ringlichtquelle (2 ) wird in der planen Seite des Lichtleitstabes (10 ) eingekoppelt und durch Totalreflexion am Prisma (11 ) vorzugsweise radial nach außen umgelenkt.7b zeigt die Anordnung für die Kamera (3 ). Der Lichtleitstab (10 ) ist hier auf das Objektiv der Kamera (3 ) aufgesetzt. Der Winkel (α) des Prismas (11 ) ist in diesem Fall größer 45°. Der Lichtleitstab (10 ) kann mit optischem Kleber auf das Objektiv der Kamera (3 ) geklebt werden oder auch eine Befestigung wie bei der Ringlichtquelle (2 ) ist möglich. Der Lichtweg (38 ) führt vom Messobjekt (7 ) (hier nicht gezeigt) zum Prisma (11 ) des Lichtleitstabes (10 ) und wird durch Totalreflexion zum zentralen Bereich der Kamera (3 ) umgelenkt. Weiter sind gezeigt in7a und7b . die gemeinsame optische Achse (5 ), die transparente Röhre (6 ), Halterungen (28 ) und die Elektronik der Kamera (27 ).7 shows an alternative to the conical mirrors (8th ). The cone mirror (8th ) is replaced by a transparent round fiber optic rod (10 ) leading to the ring light source (2 ) or to the camera (3 ) is placed with a flat surface. On the opposite side has the light guide rod (10 ) a prism (11 ). The prism (11 ) is designed as an inverse cone. The surfaces of the light guide rod (10 ) are polished. Through total reflection, the beam is deflected to the outer walls.7a shows the arrangement for the ring light source (2 ). Here is the prism (11 ) preferably an angle of 45 ° for radial radiation (29 ). The light guide rod (10 ) covers the exit area of the ring light source (2 ). The attachment can be made by lateral projection on the ring light source (2 ) respectively. The annular beam (4 ) of the ring light source (2 ) is in the plane side of the light guide rod (10 ) coupled in and through Total reflection at the prism (11 ) preferably deflected radially outwards.7b shows the arrangement for the camera (3 ). The light guide rod (10 ) is here on the lens of the camera (3 ). The angle (α) of the prism (11 ) is greater than 45 ° in this case. The light guide rod (10 ) can with optical glue on the lens of the camera (3 ) or a fastening as in the ring light source (2 ) is possible. The light path (38 ) leads from the measuring object (7 ) (not shown here) to the prism (11 ) of the light guide rod (10 ) and becomes the central area of the camera by total reflection (3 ) redirected. Next are shown in7a and7b , the common optical axis (5 ), the transparent tube (6 ), Brackets (28 ) and the electronics of the camera (27 ). -
8 zeigt das Detail der Einkopplung von Licht aus der Ringlichtquelle (2 ) mit ringförmigen Strahl (4 ) in das plane Ende eines transparenten Rings (12 ) und die radiale Auskopplung am anderen Ende der Röhre über 45° Schrägen. Der Lichtweg (38 ) ist dargestellt. Weiter ist die optische Achse (5 ) gezeigt.8th shows the detail of the coupling of light from the ring light source (2 ) with annular jet (4 ) in the plane end of a transparent ring (12 ) and the radial coupling at the other end of the tube over 45 ° bevels. The light path (38 ) is presented, layed out. Next is the optical axis (5 ). -
9 zeigt eine Anwendung der in8 gezeigten Einkopplung von Licht der Ringlichtquelle (2 ) in einen transparenten Ring (12 ) kombiniert mit einem Lichtleitstab (10 ) vor der Kamera(3).9 shows an application of in8th shown coupling of light of the ring light source (2 ) in a transparent ring (12 ) combined with a light guide rod (10 ) in front of the camera (3). -
10 zeigt eine weitere Version des Messinstrumentes (1 ) mit der Möglichkeit der externen Aufladung des Akkus (17 ) der Ringlichtquelle (2 ). Um die Ringlichtquelle (2 ) ist eine Spule (19 ) angebracht, die möglichst nahe an der transparenten Röhre (6 ) liegt. Ein Ladegerät (21 ) hat eine zylindrische Öffnung (40 ), in die das Messinstrument (1 ) eingeführt werden kann. Um die zylindrische Öffnung (40 ) befindet sich im Ladegerät (21 ) ebenfalls eine Spule (19 ). Somit kann der interne Akku (17 ) induktiv mit den Ladegerät (21 ) aufgeladen werden. Die sonstigen Ausführungen des Messgerätes (1 ) in dieser Figur, entsprechen der in den vorhergehenden Figuren dargestellten Versionen, insbesondere mit der in7 dargestellten Details.10 shows another version of the measuring instrument (1 ) with the possibility of external charging of the battery (17 ) of the ring light source (2 ). To the ring light source (2 ) is a coil (19 ) as close as possible to the transparent tube (6 ) lies. A charger (21 ) has a cylindrical opening (40 ) into which the measuring instrument (1 ) can be introduced. Around the cylindrical opening (40 ) is in the charger (21 ) also a coil (19 ). Thus, the internal battery (17 ) inductively with the charger (21 ) to be charged. The other versions of the measuring device (1 ) in this figure, correspond to the versions shown in the preceding figures, in particular with the in7 details shown. -
11 zeigt ein mögliches Kalibriernormal (13 ). Auf der Innenseite eines Kalibrierringes (38 ) ist ein regelmäßiges Kalibrierprofil (14 ) angebracht. Im gezeigten Fall sind dies definierte und vermessene äquidistante Prismen. Durch Vermessung dieses Ringes mit dem Messgerät (1 ) ist eine metrische Kalibrierung des Messgerätes möglich.11 shows a possible calibration standard (13 ). On the inside of a calibration ring (38 ) is a regular calibration profile (14 ) appropriate. In the case shown, these are defined and measured equidistant prisms. By measuring this ring with the measuring device (1 ) a metric calibration of the meter is possible. -
12 zeigt eine spezielle Anwendung des Messinstrumentes. Bei dieser speziellen Anwendung kann das Messinstrument (1 ) auf ein ferngesteuertes Fahrzeug (22 ) mit Antriebssystem (41 ) montiert werden. Dieses ferngesteuerte Fahrzeug (22 ) kann ausgestattet sein mit autonomer Stromversorgung (23 ), einer Funkeinrichtung(24 ) zur Übermittlung der Kameradaten und einer Einrichtung zur Positions- oder Entfernungsbestimmung (42 ). Ein solches Messsystem(25 ) eignet sich besonders zur Inspektion und Vermessung von Röhren- oder Rohrleitungssystemen (26 ).12 shows a special application of the measuring instrument. For this particular application, the measuring instrument (1 ) to a remotely controlled vehicle (22 ) with drive system (41 ) to be assembled. This remote-controlled vehicle (22 ) can be equipped with autonomous power supply (23 ), a radio device (24 ) for the transmission of the camera data and a device for position or distance determination (42 ). Such a measuring system (25 ) is particularly suitable for inspection and measurement of piping or piping systems (26 ).
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Messgerätgauge
- 22
- RinglichtquelleRing light source
- 33
- Kameracamera
- 44
- ringförmiger Strahlannular jet
- 55
- gemeinsame optische Achsecommon optical axis
- 66
- transparente Röhretransparent tube
- 77
- Messobjektmeasurement object
- 88th
- Kegelspiegelconical mirror
- 99
- StabprismaStaff prism
- 1010
- LichtleiterstabLight pipe
- 1111
- Prismaprism
- 1212
- tranparenter Ringtransparent ring
- 1313
- Kalibriernormalcalibration standard
- 1414
- regelmäßiges Kalibrierprofilregular calibration profile
- 1515
- Filterfilter
- 1616
- Versorgungs- und DatenleitungenSupply and data lines
- 1717
- Akkubattery pack
- 1818
- Batteriebattery
- 1919
- SpuleKitchen sink
- 2020
- Abschlusswand des MessobjektesEnd wall of the measurement object
- 2121
- Ladegerätcharger
- 2222
- Ferngesteuertes FahrzeugRemote controlled vehicle
- 2323
- autonome Stromversorgungautonomous power supply
- 2424
- Funkeinrichtungradio
- 2525
- Messsystemmeasuring system
- 2626
- Röhren- oder RohrleitungssystemTubular or piping system
- 2727
- Elektronik der KameraElectronics of the camera
- 2828
- Halterungbracket
- 2929
- radialer Strahlradial beam
- 3030
- diffus reflektiertes Lichtdiffused light
- 3131
- Abstand radialer Strahl zu KameraDistance radial beam to camera
- 3232
- Mattscheibefocusing screen
- 3333
- Lichtringlight ring
- 34 34
- Kegelspiegel vor KameraCone mirror in front of camera
- 3535
- Winkel KegelspiegelAngle cone mirror
- 3636
- ringförmige Abstrahlungannular radiation
- 3737
- Ecken des RöhrenabschlussesCorners of the tube termination
- 3838
- Kalibrierringcalibrating
- 3939
- Prisma zur KalibrierungPrism for calibration
- 4040
- zylindrische Öffnungcylindrical opening
- 4141
- Antriebssystemdrive system
- 4242
- Einrichtung zur Positions- und entfernungsbestimmungDevice for determining position and distance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10317488 [0002]DE 10317488 [0002]
- DE 3823554 [0002]DE 3823554 [0002]
- EP 2011/064450 [0004]EP 2011/064450 [0004]
Claims (20)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019007606A1 (en) * | 2019-11-02 | 2021-05-06 | Albrecht Noll | Method for non-contact measurement of the inner contour of formed parts |
EP3951234A1 (en) * | 2020-08-04 | 2022-02-09 | Vallourec Oil And Gas France | Drifting device and method for tubular goods |
DE102021000582A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Albrecht Noll | Straightness measurement of hollow cylinders |
CN115235380A (en) * | 2022-08-30 | 2022-10-25 | 天津大学 | Inner wall surface three-dimensional measurement system, method, device, medium and equipment |
WO2023175387A1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | Ocampo Blandon Cristian Felipe | Method for mapping a video into a 2d image |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6788411B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-09-07 | Ppt Vision, Inc. | Method and apparatus for adjusting illumination angle |
DE102009043523A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | endoscope |
DE102011016852A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh, Berlin | Device for detecting light in cavities or lumens in medical catheters, has light waves leading fiber whose end portion is formed as concave mirror at predetermined angle with respect to longitudinal axis |
US20130027515A1 (en) * | 2010-03-30 | 2013-01-31 | Michael Vinther | Scanning of cavities with restricted accessibility |
CN104568983B (en) * | 2015-01-06 | 2017-03-15 | 浙江工业大学 | Pipeline Inner Defect Testing device and method based on active panoramic vision |
-
2017
- 2017-05-10 DE DE102017004475.9A patent/DE102017004475A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6788411B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-09-07 | Ppt Vision, Inc. | Method and apparatus for adjusting illumination angle |
DE102009043523A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | endoscope |
US20130027515A1 (en) * | 2010-03-30 | 2013-01-31 | Michael Vinther | Scanning of cavities with restricted accessibility |
DE102011016852A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh, Berlin | Device for detecting light in cavities or lumens in medical catheters, has light waves leading fiber whose end portion is formed as concave mirror at predetermined angle with respect to longitudinal axis |
CN104568983B (en) * | 2015-01-06 | 2017-03-15 | 浙江工业大学 | Pipeline Inner Defect Testing device and method based on active panoramic vision |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CN 104 568 983 B maschinelle Übersetzung (c) SIPO * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019007606A1 (en) * | 2019-11-02 | 2021-05-06 | Albrecht Noll | Method for non-contact measurement of the inner contour of formed parts |
DE102019007606B4 (en) | 2019-11-02 | 2022-02-24 | Albrecht Noll | Process for metrological control of metal forming machines |
EP3951234A1 (en) * | 2020-08-04 | 2022-02-09 | Vallourec Oil And Gas France | Drifting device and method for tubular goods |
WO2022028988A1 (en) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | Vallourec Oil And Gas France | Drifting device and method for tubular goods |
DE102021000582A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Albrecht Noll | Straightness measurement of hollow cylinders |
WO2023175387A1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | Ocampo Blandon Cristian Felipe | Method for mapping a video into a 2d image |
CN115235380A (en) * | 2022-08-30 | 2022-10-25 | 天津大学 | Inner wall surface three-dimensional measurement system, method, device, medium and equipment |
CN115235380B (en) * | 2022-08-30 | 2023-08-08 | 天津大学 | Three-dimensional measuring system, method, device, medium and equipment for inner wall surface |
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