DE19618283A1 - Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren für die dreidimensionale berührungsfreie Messung - Google Patents
Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren für die dreidimensionale berührungsfreie MessungInfo
- Publication number
- DE19618283A1 DE19618283A1 DE19618283A DE19618283A DE19618283A1 DE 19618283 A1 DE19618283 A1 DE 19618283A1 DE 19618283 A DE19618283 A DE 19618283A DE 19618283 A DE19618283 A DE 19618283A DE 19618283 A1 DE19618283 A1 DE 19618283A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- image
- axis
- center
- reference system
- pix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
- G01B21/042—Calibration or calibration artifacts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bild
aufnahmevorrichtung und auf ein Verfahren für die dreidimen
sionale berührungslose Messung der Außenmaße eines Gegen
stands.
Es sind Meßsysteme bekannt, die mindestens einen im
dreidimensionalen Meßraum beweglichen Taststift verwenden,
der mit einer Anzahl von Transduktoren für die Bestimmung
der Lage des Taststifts in Bezug auf ein kartesisches Koor
dinatensystem verbunden ist und die Oberfläche eines Gegen
stands berührt, um dessen Abmessungen zu bestimmen.
Berührungslose Meßsysteme sind ebenfalls bekannt, die
Bildaufnahmevorrichtungen (z. B. Fernsehkameras) in Verbin
dung mit Rechnern für die Bildverarbeitung besitzen und so
die Abmessungen des von der Bildaufnahmevorrichtung erfaßten
Gegenstands bestimmen.
Berührungslose Meßsysteme bieten einige Vorteile im
Vergleich mit Tastsystemen. Insbesondere bieten berührungs
lose Meßsysteme eine schnellere Messung im Vergleich zu
Tastsystemen, in denen die Messungen in mehreren Schritten
erfolgen, bei denen der Taststift auf mehrere Kontaktstellen
aufgesetzt wird.
Außerdem ermöglichen kontaktlose Meßsysteme eine
Messung von sehr engen Spalten (z. B. in einem Fahrzeugchas
sis), die mit Tastsystemen entweder gar nicht oder nur
schwer gemessen werden können, wenn der Taststift breiter
als der Spalt ist oder nicht ohne weiteres positioniert wer
den kann.
Schließlich kann man mit kontaktlosen Meßsystemen
auch verformbare Materialien messen, ohne sie während der
Messung zu verformen.
Auf der anderen Seite sind kontaktlose Meßsysteme
nicht so genau wie Tastsysteme.
Außerdem besitzen bekannte kontaktlose Meßsysteme mit
Bildaufnahmevorrichtungen, die nicht in einem dreidimensio
nalen Raum ausgerichtet werden können, nur wenige Freiheits
grade, so daß die Messungen nur in wenigen Richtungen im
Raum durchgeführt werden können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildauf
nahmevorrichtung und ein Verfahren für die berührungslose
Messung vorzuschlagen, wobei die für bekannte Systeme typi
schen Nachteile vermieden werden.
Insbesondere ist Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Eichprozedur vorzusehen, um die Orientierung und Raum
lage sowie die optischen Merkmale der Bildaufnahmevorrich
tung so zu bestimmen, daß Messungen in einer beliebigen
Richtung im dreidimensionalen Raum durchgeführt werden kön
nen.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch eine Bild
aufnahmevorrichtung und ein Verfahren für dreidimensionale
berührungslose Messungen erreicht, die in Anspruch 1 bzw.
Anspruch 8 definiert sind.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten, aber
die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels und
der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Meßmaschine, die in
einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung verwendet wird.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein Detail aus der Ma
schine gemäß Fig. 1 in zwei unterschiedlichen Betriebsposi
tionen.
Fig. 3 zeigt schematisch das zur Beschreibung der
optischen Vorrichtung in der erfindungsgemäßen Bildaufnahme
vorrichtung verwendete Modell.
Fig. 4 zeigt schematisch das Meßprinzip der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung.
Die Fig. 5a, 5b, 5c zeigen drei Ansichten eines
prismatischen Eichkörpers zum Eichen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Die Fig. 6a, 6b, 6c und 6d zeigen Verfahrens
schritte bei der Eichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Fig. 7a, 7b, 7c, 7d zeigen Bilder, die die
erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen hat.
In Fig. 1 ist eine Bildaufnahmevorrichtung 1 ge
zeigt, die berührungslose, dreidimensionale Messungen durch
führt und in der eine bekannte Meßmaschine 10, z. B. vom be
weglichen Portaltyp, eine Säule 12 besitzt, die durch nicht
dargestellte Betätigungsorgane innerhalb des dreidimensiona
len Raums T und in drei zueinander senkrechten Koordinaten
richtungen X, Y, Z bewegt werden kann.
Die Meßmaschine 10 besitzt hierzu ein Bezugskoordina
tensystem X, Y, Z mit einem Ursprung O und enthält bekannte
und nicht dargestellte elektronische Meßtransduktoren zur
Bestimmung der Lage des beweglichen Elements 12 bezüglich
des Ursprungs O des Bezugssystems X, Y, Z.
Weiter enthält die Meßvorrichtung 1 einen bekannten
Meßkopf 15, der auf das bewegliche Element 12 aufgesteckt
werden kann. Insbesondere enthält der Meßkopf 15 einen er
sten Körper 18, der starr mit dem beweglichen Element 12
verbunden ist, und einen zweiten Körper 20 (siehe Fig.
2a, 2b), der axial symmetrisch und bezüglich des ersten Kör
pers 18 beweglich montiert ist. Insbesondere enthält dieser
zweite Körper 20 einen ersten Endbereich, der an einem be
weglichen Endbereich 18a des ersten Körpers 18 angelenkt ist
und um eine im wesentlichen waagrechte Achse P (in Neigungs
richtung - siehe Fig. 2a, 2b) gedreht werden kann. Der
bewegliche Endbereich 18a kann auch bezüglich der Säule 12
um seine eigene Symmetrieachse R gedreht werden (in Roll
richtung).
Der Neigungs- und der Rollwinkel variieren schritt
weise, so daß die Anzahl von möglichen Neigungs- und Roll
winkeln begrenzt ist.
Der Meßkopf 15 besitzt zwei Freiheitsgrade, und zwar
durch Drehung in Roll- und in Neigungsrichtung.
Der Körper 20 enthält einen zweiten Endbereich, der
seinerseits eine schematisch dargestellte Koppelvorrichtung
22 zum Anbau eines schematisch gezeigten Bildaufnahmesensors
25 oder von üblichen Taststiften besitzt.
In Fig. 3 ist der Bildaufnahmesensor 25 gezeigt, der
ein äußeres, mit der Koppelvorrichtung 22 verbundenes Gehäu
se 28 enthält, in welchem eine schematisch gezeigte Fernseh
kamera 31 und eine Quelle 33 für einen Laserstrahl 35 unter
gebracht sind. Die Kamera 31 beobachtet einen dreidimensio
nalen Raum 38, der in Fig. 3 von einem pyramidenförmigen
Raumwinkel gebildet wird, dessen Scheitel an der nicht ge
zeigten Objektivlinse der Kamera 31 liegt. Der Raumwinkel 38
besitzt eine optische Achse 41 (strichpunktiert angedeutet)
und wird durch vier einander schneidende Ebenen P1, P2, P3,
P4 definiert, die vier mit durchgezogenen Linien angedeutete
Ecken K, L, M, N des Raumwinkels 38 bestimmen.
Der Laserstrahl 35 besitzt eine Symmetrieachse 44
(strichpunktiert angedeutet), die durch den dreidimensiona
len Raum 38 verläuft. Der Schnittpunkt der Achsen 44 und 41
bildet das Zentrum CR des Bezugssystems.
Der Schnittbereich des Laserstrahls 35 und des orts
festen Winkels 38 definiert einen Meßraum 47 in Form eines
Pyramidenstumpfs, der seitlich durch Teile der Ebenen P1,
P2, P3, P4 sowie durch rechteckige Basisebenen P5 und P6
senkrecht zur Achse 41 begrenzt wird. Insbesondere bildet
die Ebene PS eine gerade Kante LM an der Schnittlinie des
Strahls 35 mit der Ebene P1, und die Ebene P6 bildet eine
gerade Kante RM an der Schnittlinie des Strahls 35 und der
Ebene P3, die der Ebene P1 gegenüberliegt.
Die Fig. 7b, 7c, 7d zeigen einige Bilder des Bild
aufnahmesensors 25 zur Darstellung des Funktionsprinzips.
Die Fig. 7b und 7d zeigen von der Kamera 31 aufgenommene
Bilder eines flachen Gegenstands, z. B. einer nicht darge
stellten Metallplatte, die zu den Ebenen P5 und P6 koplanar
liegt und eine Linie 50 (Laserlinie) dort definiert, wo der
Strahl 35 den Gegenstand schneidet.
Insbesondere liegt die Laserlinie 50 am linken Sei
tenrand des Bildes in Fig. 7b und am rechten Seitenrand des
Bildes in Fig. 7d. Wenn der flache Gegenstand koplanar zur
Ebene durch den Punkt CR und senkrecht zur Achse 41 liegt,
ergibt sich die Laserlinie auf halber Strecke in der Mitte
des Bilds (Fig. 7c).
Die Lage der Laserlinie 50 im Bild und damit der
Abstand D zwischen der Laserlinie 50 und dem Zentrum CI des
Bildes hängt von der Lage des Gegenstands entlang der Achse
41 und damit vom Abstand des Gegenstands von der Kamera 31
ab.
Durch Messung des Abstands D in dem von der Kamera
aufgenommenen Bild kann man durch bekannte trigonometrische
Berechnungen den wirklichen Abstand des Gegenstands von der
Kamera bestimmen.
Der Bildaufnahmesensor 25 besitzt ein internes Be
zugssystem X′, Y′, Z′ mit einem Ursprung O′ im Bezugszentrum
CR, wobei die Achse Z′ mit der Achse 41 zusammenfällt (Fig.
3).
Insbesondere können die Achsen X′ und Y′ in dem zwei
dimensionalen rechteckigen Bild, das von der Kamera 31 auf
genommen wird, koplanar zur Bildebene ausgerichtet werden,
wobei der Ursprung O′ im Zentrum CI des Bildes liegt (Fig.
7b bis 7d). Wenn auch die Achse Z′ nicht unmittelbar in
dem Bild erfaßt werden kann, so wird ihre Lage doch mit Hil
fe der Laserlinie 50 wie oben angegeben bestimmt.
Die Vorrichtung 1 (Fig. 1) enthält weiter einen
Zentralprozessor 52 mit einem VAX-Mikrorechner, der mit der
Meßmaschine 10 zur Übermittlung der Meßdaten der Lage des
Elements 12 und mit dem Bildaufnahmesensor 25 verbunden ist.
Insbesondere ist der Sensor 25 mit einem PC zur Bildverar
beitung (z. B. vom Typ PC 486) verbunden, der über ein DEC-
NET-Netz 53 an die Einheit 52 zur Lieferung der dreidimen
sionalen Information angeschlossen ist, die im Meßraum 47
erfaßt wurde.
Weiter sind ein Videoterminal 54, das an die Einheit
52 angeschlossen ist und eine Schnittstelle mit der Meßma
schine bildet, und ein Videoterminal 54a vorgesehen, das an
den PC angeschlossen ist, um das Bild darzustellen und um
charakteristische Parameter des Sensors einzugeben.
Um arbeiten zu können, benötigt die Vorrichtung 1
eine Anzahl von sögenannten intrinsischen und extrinsischen
Rechenparametern.
Die intrinsischen Parameter beschreiben die intrinsi
schen Eigenschaften des Bildaufnahmesensors 25.
Die Kamera 31 liefert nämlich ein zweidimensionales
Bild (Fig. 7a bis 7d) mit einer Rechteckmatrix von z. B. 500
× 582 Bildpunkten, wobei die Information bezüglich der Lage
(d.h des Abstands) des Gegenstands entlang der Achse Z′ in
direkt durch die Messung und Verarbeitung des Abstandswerts
D der Laserlinie 50 vom Zentrum CI des Bildes wie oben ange
geben bestimmt wird.
Die wirklichen Abmessungen des Gegenstands (entlang
der Achsen X′ und Y′) werden direkt durch Untersuchung der
entsprechenden Abmessungen in dem Bild und durch Umwandlung
dieser Abmessungen mit Hilfe eines geeigneten Maßstabsfak
tors bestimmt.
Jeder Bildpunkt des von der Kamera 31 aufgenommenen
Bilds entspricht daher einer aktuellen Abmessungen (in mm),
die vom Abstand des Gegenstands bezüglich der Kamera 31 ab
hängt. Eine echte Dimension des Gegenstands (entlang der
Achse X′ oder der Achse Y′) nimmt auf die in dem Bild aufge
nommene Dimension über einen Maßstabsfaktor Bezug, der vom
Abstand entlang der Z′-Achse abhängt: Tatsächliche Dimension
(in mm) = Pixelabmessung × f(Z′).
Hierbei wird f(Z′) durch einen Satz von intrinsischen
Parametern definiert.
Die extrinsischen Parameter stellen eine Beziehung
zwischen dem Bildaufnahmesensor 25 und dem Meßvolumen der
Meßmaschine 10 her.
Der Bildaufnahmesensor 25 erzeugt nämlich Meßwerte
relativ zu dem Bezugssystem X′ Y′ Z′ innerhalb des Meßraums
47. Diese Messungen werden dann auf das Bezugssystem X, Y, Z
der Maschine 10 mit Hilfe von extrinsischen Parametern bezo
gen.
Insbesondere verwendet die Vorrichtung 1
- - eine erste Gruppe von extrinsischen Parametern, die durch die Rotationsmatrix ROT-MAT definiert ist, die das System, X, Y, Z auf den Bezugsrahmen X′, Y′, Z′ bezieht,
- - eine zweite Gruppe von extrinsischen Parametern, die den OFFSET-Vektor CT-CR beschreibt (hierbei ist CR der Ursprung des Bezugssystems X′, Y′, Z′ und CT das Zentrum des bewegli chen Elements 12 (Fig. 3)).
Die erwähnten extrinsischen Parameter werden für jede
mögliche Orientierung des Meßkopfes 15 berechnet.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen den verschiede
nen Bezugssystemen, um den Betrieb der Vorrichtung 1 klarzu
stellen und zu zeigen, wie die intrinsischen und extrinsi
schen Parameter für die Messung verwendet werden.
Insbesondere zeigt Fig. 4 das kartesische Koordina
tensystem X, Y, Z der Meßmaschine 10, das Bezugssystem
X′, Y′, Z′ des Bildaufnahmesensors 25, den OFFSET-Vektor, der
sich zwischen dem Ursprung O′ des Bezugssystems X′, Y′, Z′ und
dem Zentrum CT des Kopfes des beweglichen Elements 12 er
streckt, den Vektor CTPOS, der sich zwischen dem Ursprung O
des Bezugssystems X, Y, Z und dem Zentrum CT des Kopfes befin
det, und den Vektor V, der sich zwischen dem Ursprung O des
Bezugssystems X, Y, Z und dem Ursprung O′ des Bezugssystems
X′, Y′, Z′ erstreckt.
Für jeden gegebenen Raumpunkt P liefert der Bildauf
nahmesensor 25 eine Messung, die durch einen Vektor m′ aus
gedrückt wird, der bezüglich des Bezugssystems X′,Y′,Z′
orientiert ist und auf das Bezugssystem X, Y, Z bezogen werden
muß.
Hierzu wandelt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
Hilfe der Rotationsmatrix ROT-MAT den vom Bildaufnahmesensor
25 ermittelten Vektor m′ gemäß der Gleichung m = ROT-MAT (m′)
in einen Vektor m um, der bezüglich des Bezugssystems X, Y, Z
orientiert ist.
Der Vektor V muß auch zum Vektor m hinzugefügt wer
den, um die Messung des Punktes P auf das Bezugssystem X, Y, Z
zu beziehen und einen Meßwert M des Punktes P bezüglich des
Systems X, Y, Z zu erhalten, d. h. M = m+V.
Der Vektor V wird berechnet, indem der OFFSET-Vektor
zum CTPOS-Vektor hinzugefügt wird. Insbesondere wird der
CTPOS-Vektor von den Transduktoren (nicht gezeigt) gelie
fert, die entlang der drei Achsen der Maschine 10 liegen
(dieser Vektor beschreibt die Lage des Zentrums CT des Kop
fes des beweglichen Elements 12 bezüglich des Bezugssystems
X, Y, Z). Der OFFSET-Vektor ist wie erwähnt einer der extrin
sischen Parameter.
Nun wird der Eichvorgang beschrieben, der in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird, um die in
trinsischen und extrinsischen Parameter zu definieren.
Die Eichung erfolgt mit Hilfe eines prismatischen
Eichkörpers.
Die Fig. 5a, 5b, 5c zeigen eine bevorzugte Aus
führungsform des Eichkörpers 60 gemäß der vorliegenden Er
findung.
Der Eichkörper 60 besitzt einen Querschnitt in Form
eines regelmäßigen Achtecks und wird durch 26 flache seitli
che Wände begrenzt. Insbesondere enthält der Eichkörper 18
quadratische und acht dreieckige Wandteile.
Jedes quadratische und dreieckige Wandteil besitzt
ein zentrales, kreisförmiges Sackloch 63, dessen Aufgabe
später beschrieben wird.
Für die Eichung wird der Eichkörper 60 auf eine Meß
maschine 10 gelegt, worauf eine vorbereitende Messung (Block
98 in Fig. 6a) erfolgt, bei der die Lage des Eichkörpers 60
bezüglich des Bezugssystems X, Y, Z der Maschine 10 ermittelt
wird. Bei der vorbereitenden Messung werden die Lage der
Löcher 63 und die Orientierung der Seiten des prismatischen
Eichkörpers bezüglich des Bezugssystems X, Y, Z der Maschine
10 bestimmt.
Die vorbereitende Messung erfolgt mit einem bekannten
mechanischen Taststift (nicht gezeigt), der auf die Koppel
vorrichtung 22 gesteckt ist. Nach dieser vorbereitenden Mes
sung wird der mechanische Taststift (nicht gezeigt) entfernt
und der Bildaufnahmesensor 25 wird auf den Kopf 15 gesteckt
(Block 99 unterhalb des Blocks 98).
Anhand der Fig. 6a und 6b wird nun die Betriebs
weise der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Berechnung
von extrinsischen Parametern bezüglich der Definition der
Matrix ROT-MAT beschrieben. Nachfolgend wird auf das Bild I
(auch als Bildebene bezeichnet) Bezug genommen, das von der
Kamera 31 aufgenommen wird und auf dem Videoterminal 54A
angezeigt wird.
Wie Fig. 7a zeigt, enthält das Bild I eine recht
winklige Punktematrix, die durch einen rechtwinkligen Umriß
definiert ist. Im Bild I kann ein zentraler Punkt (Bildzen
trum) CI definiert werden, durch den die Z′-Achse des Be
zugssystems X′, Y′, Z′ verläuft. Auch kann man im Bild I eine
gerade Linie r₁ parallel zu den Längsseiten des Bildes ent
sprechend der Y′-Achse sowie eine gerade Linie r₂ parallel zu
den kurzen Seiten des Bildes entsprechend der X′-Achse defi
nieren. Die Linien r₁ und r₂ schneiden sich im Bildzentrum
CI.
Zuerst (Block 100 hinter dem Block 99) bringt die
Bedienungsperson mit Hilfe eines Steuerknüppels 55 (Fig. 1)
den Meßkopf 15 über den Eichkörper 60, wobei die Kamera 31
einer zur Z-Achse gerichteten Seite des Eichkörpers 60 ge
genüberliegt. Während dieser Operation haben die Roll- und
Neigungswinkel den Wert Null.
Die Kamera 31 ist somit ausgerichtet und nimmt ein
Loch 63 in der Bildebene auf.
Auf den Block 100 folgt der Block 110, in dem eine
automatische Prozedur gestartet wird, um den Meßkopf 15 in
eine Lage p1 (bezüglich des Systems X, Y, Z) zu bringen, so
daß das Zentrum des Bilds des Lochs 63 genau im Bildzentrum
CI liegt. In dieser Lage verläuft die Achse Z′ genau durch
das Zentrum des Lochs.
Auf den Block 110 folgt der Block 120, in dem der
Meßkopf 15 entlang der Achse Z der Meßmaschine 10 so bewegt
wird, daß das Bild des Lochs, da die Achse der Maschine 10
nicht mit der Achse Z′ des Sensors 25 zusammenfällt, aus dem
Zentrum der Bildebene auswandert.
Auf den Block 120 folgt der Block 130, in dem automa
tisch der Meßkopf 15 in eine Stellung p2 (bezüglich des Sy
stems X, Y, Z) gebracht wird, so daß das Zentrum des Bilds des
Lochs genau im Zentrum CI liegt und die Achse Z′ genau durch
das Zentrum des Lochs verläuft.
Auf den Block 130 folgt der Block 140, in dem die
Linie durch die Punkte p1 und p2 (bezüglich des Systems
X, Y, Z) berechnet wird, wobei diese Linie der Achse Z′ ent
spricht.
Auf den Block 140 folgt der Block 150 (Fig. 6b), in
dem der Meßkopf 15 automatisch so neu eingestellt wird, daß
in dem von der Kamera 31 aufgenommenen Bild das Loch in der
Nähe der Y′-Achse liegt (Linie r1).
Auf den Block 150 folgt der Block 160, in dem eine
automatische Prozedur zur Positionierung des Kopfs 15 in
einer Lage p3 abläuft, so daß das Zentrum des Bilds des
Lochs genau auf der Y′-Achse liegt, so daß in dieser Lage
die Achse Y′ genau durch das Zentrum des Lochs verläuft.
Auf den Block 160 folgt der Block 170, in dem der
Kopf 15 bezüglich der Y-Achse so verschoben wird, daß das
Bild des Lochs sich von der Y′-Achse entfernt.
Auf den Block 170 folgt der Block 180, in dem eine
automatische Prozedur abläuft, in der der Meßkopf 15 in eine
Lage p4 gelangt, so daß das Zentrum des Bilds des Lochs ge
nau auf der Y′-Achse liegt, in der die Y′-Achse genau durch
das Zentrum des Lochs verläuft.
Auf den Block 180 folgt der Block 190, in dem die
Linie (bezüglich des Systems X,Y,Z) durch die Punkte p3 und
p4 berechnet wird, welche der Y′-Achse entspricht.
Auf den Block 190 folgt der Block 200, in dem bei
gegebenen Achsen Z′ und Y′ die dazu senkrecht stehende Achse
X′ berechnet wird und damit das gesamte Bezugssystem X, Y′, Z′
definiert ist.
Auf den Block 200 folgt der Block 210, in dem in
bekannter Weise die Matrix ROT-MAT berechnet wird, die die
Beziehung zwischen den beiden Bezugssystemen X, Y, Z und
X′, Y′, Z′ in Drehrichtung ausdrückt.
Anhand der Fig. 6c und 6d wird nun beschrieben,
wie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die extrinsischen
Parameter bezüglich der Definition des OFFSET-Vektors be
rechnet werden.
Zu Beginn (Block 250 hinter dem Block 210) startet
die Vorrichtung 1 eine automatische Prozedur, um den Meßkopf
15 entlang der nun bekannten Z′-Achse zu verschieben (denn
das Bezugssystem X′, Y′, Z′ wurde bereits berechnet), bis die
Laserlinie 50 genau im Zentrum der Bildebene und das Zentrum
des Lochs genau im Zentrum CI des Bildes liegt (Fig. 7b).
In dieser Lage p5 liegt der Ursprung des Systems X′,Y′, Z′
genau im Zentrum des auf die Prismenseite projizierten
Lochs. Die Lage des Zentrums des Loches im Bezugssystem
X, Y, Z ist jedoch bekannt und wurde durch die Gruppe von Mes
sungen im Block 98 erhalten, während die Lage des Zentrums
CT des Kopfes, im Bezugssystem X, Y, Z unmittelbar durch die
Maschine bestimmt wird. Der OFFSET-Vektor kann nun (siehe
Block 260 hinter dem Block 250) durch folgende Gleichung
berechnet werden:
OFFSET = Lage von p5 - Lage des Zentrums des Kopfes CT Nun wird anhand von Fig. 6c beschrieben, wie die intrinsischen Parameter berechnet werden.
OFFSET = Lage von p5 - Lage des Zentrums des Kopfes CT Nun wird anhand von Fig. 6c beschrieben, wie die intrinsischen Parameter berechnet werden.
Zu Beginn (Block 265 hinter dem Block 260) wird die
Laserlinie ins Zentrum der Bildebene gebracht, indem der
Meßkopf 15 entlang der Achse Z′ verschoben wird, um den
Punkt K1 (X1, Y1, Z1) zu erreichen.
Auf den Block 265 folgt der Block 270, in dem der
Kopf 15 entlang der Achse Z′ um eine Strecke +deltaZ′ in die
Stellung K2 (X2, Y2, Z2) verschoben wird.
Auf den Block 270 folgt der Block 275 zur Bestimmung
der Verschiebung der Laserlinie in der Bildebene bezüglich
der ursprünglich im Block 265 erreichten Stellung anhand der
Anzahl y-pix von Bildpunkten.
Auf den Block 275 folgt der Block 280, in dem der
Parameter DIM_PIX_Z2 gemäß folgender Gleichung berechnet
wird:
DIM_PIX_Z2 = deltaZ′/y-pix
Auf Block 280 folgt der Block 285, in dem der Kopf 15 entlang der Z-Achse um -deltaZ′ in die Stellung K3 (X3, Y3, Z3) verschoben wird.
Auf Block 280 folgt der Block 285, in dem der Kopf 15 entlang der Z-Achse um -deltaZ′ in die Stellung K3 (X3, Y3, Z3) verschoben wird.
Auf den Block 285 folgt der Block 290 zur Bestimmung
der Verschiebung y1-pix der Laserlinie in Bildpunkten bezüg
lich der ursprünglichen, im Block 265 erreichten Stellung.
Auf den Block 290 folgt der Block 295, in dem die
intrinsischen Parameter berechnet werden:
DIM_PIX_Z1 = deltaZ′/y1-pix
Y_PIX_REFER = yl-pix
PIX_Z_CST_ADD = DIM_PIX_Z1
PIX_Z_CST MUL = (DIM_PIX_Z2 - DIM_pix-Z1)/(y-pix-y1-pix)
Y_PIX_REFER = yl-pix
PIX_Z_CST_ADD = DIM_PIX_Z1
PIX_Z_CST MUL = (DIM_PIX_Z2 - DIM_pix-Z1)/(y-pix-y1-pix)
Die Beziehung zwischen der tatsächlichen Abmessung in
Richtung der Achse Z′ im Bezugssystem des Abbildungssensors
25 und die erfaßte Anzahl von Bildpunkten hängen von den
intrinsischen Parametern ab, die im Block 295 gemäß folgen
der Gleichung berechnet werden:
Z′ = y-pix[PIX_Z_CST_ADD+(y-pix-Y_PIX_REFER)PIX_Z_CST_MUL]
Auf den Block 295 folgt der Block 300, in dem das
Bild des Lochs genau ins Zentrum der Bildebene (Ursprungs
lage) gebracht wird, indem der Meßkopf 15 entlang der Achse
Z′ bewegt wird, um in die Stellung P3 (X3, Y3, Z3) zu gelangen.
Auf den Block 300 folgt der Block 310, in dem der
Kopf 15 entlang der drei Achsen in die Stellung P1 (X1, Y1, Z1)
gebracht wird.
Auf den Block 310 folgt der Block 320, in dem die
Verschiebung x-pix, y-pix des Bilds des Lochs in Bildpunkten
entlang der Achsen X′ und Y′ und in Verbindung mit der ur
sprünglichen Stellung P3 bestimmt wird, der im Block 300
gefunden wurde.
Auf den Block 320 folgt der Block 340, in dem die
folgenden Parameter berechnet werden:
DIM_PIX_X1 = |X3-X1|/(x-pix)
DIM_PIX_Y1 = |Y3-Y1|/(y-pix)
DIM_PIX_Y1 = |Y3-Y1|/(y-pix)
Auf den Block 340 folgt der Block 350, in dem das
Bild des Lochs durch Verschiebung des Meßkopfs 15 entlang
der Achse Z′ in das Zentrum der Bildebene gebracht wird.
Auf den Block 350 folgt der Block 360, in dem der
Kopf 15 entlang der drei Achsen in die Stellung P2 (X2, Y2, Z2)
gebracht wird.
Ebenfalls werden die Verschiebungen des Bilds des
Lochs in Bildpunkten x1-pix, y1-pix entlang der Achsen X′
und y′ bezüglich der Stellung P2 bestimmt, die im Block 350
erreicht wurde (siehe Block 362 hinter dem Block 360).
Auf den Block 362 folgt der Block 365, in dem die
folgenden Parameter bestimmt werden:
DIM_PIX_X2 = |X2-X3|/(x′-pix)
DIM_PIX_Y2 = |Y2-Y3|/(y′-pix)
DIM_PIX_Y2 = |Y2-Y3|/(y′-pix)
Auf den Block 365 folgt der Block 366, in dem die
folgenden Größen (intrinsische Parameter) definiert werden:
DELTA_ZP_REFER = (Z2-Z3)
PIX_X_CST_MUL = (DIM_PIX-X1 - DIM_PIX_X2)/(Z1-Z2)
PIX_X_CST_ADD = DIM_PIX_X2
PIX_Y_CST_MUL = (DIM_PIX_YI - DIM_PIX_Y2)/(Z1-Z2)
PIX_Y_CST_ADD = DIM_PIX_Y2
PIX_X_CST_MUL = (DIM_PIX-X1 - DIM_PIX_X2)/(Z1-Z2)
PIX_X_CST_ADD = DIM_PIX_X2
PIX_Y_CST_MUL = (DIM_PIX_YI - DIM_PIX_Y2)/(Z1-Z2)
PIX_Y_CST_ADD = DIM_PIX_Y2
Die obigen Größen bilden die intrinsischen Parameter
und erlauben bei gegebenen Koordinaten x-pix und y-pix in
Bildpunkten für die Punkte des Bilds und die Lage des Punkts
entlang der Achse Z′ die Bestimmung der tatsächlichen Koor
dinaten X′ Y′ des Punktes gemäß folgenden Gleichungen:
X′ = x-pix(PIX_X_CST_ADD+(Z′-DELTA_ZP_REFER)PIX_X_CST_MUL)
Y′ = y-pix(PIX_Y_CST_ADD+(Z′-DELTA_ZP_REFER)PIX_Y_CST_MUL)
Y′ = y-pix(PIX_Y_CST_ADD+(Z′-DELTA_ZP_REFER)PIX_Y_CST_MUL)
Für alle anderen Neigungen des Meßkopfs 15, d. h. alle
möglichen Kombinationen des Neigungs- und Rollwinkels, in
denen diese Winkel nicht Null sind, werden die obigen
Schritte zur Berechnung der extrinsischen Parameter (OFFSET
Sund ROT-MAT) wiederholt.
Hierzu werden andere Seiten des Eichkörpers 60 ver
wendet, insbesondere die Seite, deren Normale der Orientie
rung des Sensors 25 für die gewählte Kombination der Neigungs-
und Rollwinkel am nächsten kommt.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
obiger Beschreibung hervor. Aufgrund der Prozeduren zur Be
rechnung der intrinsischen und extrinsischen Parameter er
laubt die Vorrichtung 1 die Bestimmung der Orientierung und
Lage der Bildaufnahmevorrichtung im Raum (extrinsische Para
meter) und der optischen Gesamtmerkmale der Bildaufnahmevor
richtung (intrinsische Parameter), um Messungen in allen
Richtungen des dreidimensionalen Raums durchführen zu kön
nen.
Claims (18)
1. Dreidimensionale kontaktlose Meßvorrichtung, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie enthält:
- - eine Meßmaschine (10), die ein in einem dreidimensionalen Meßraum (T) bewegliches Element (12) enthält, wobei die Meß maschine (10) Mittel zur Bestimmung eines ersten Vektors (CTPOS) aufweist, der die Lage eines Bezugspunkts (CT) des beweglichen Elements (12) in einem ersten Bezugssystem der Meßmaschine (10) definiert, das durch ein erstes kartesi sches Koordinatensystem (X, Y, Z) mit orthogonalen Achsen de finiert ist,
- - einen Bildaufnahmesensor (25) auf einem Meßkopf (15), der auf das bewegliche Element (12) aufgesteckt ist und Positio niermittel (18) aufweist, um den Bildaufnahmesensor (25) im Meßraum (T) zu orientieren,
wobei der Bildaufnahmesensor (25) mindestens eine Fernsehka
mera (31) und eine Quelle (33) eines Laserstrahls (35) ent
hält und die Fernsehkamera (31) einen dreidimensionalen Raum
(38) überblickt, insbesondere einen Raum in Form eines Raum
winkels mit einer optischen Achse (41),
wobei der Laserstrahl (35) eine Symmetrieachse (44) besitzt, die sich mit dem dreidimensionalen Raum (38) schneidet, wobei der Schnittpunkt der optischen Achse (41) und der Sym metrieachse (44) den Ursprung eines zweiten kartesischen Koordinatensystems (X′, Y′, Z′) definiert, der zum Bezugssy stem des Bildaufnahmesensors gehört,
wobei das zweite kartesische Koordinatensystem zueinander orthogonale Koordinatenachsen X′, Y′, Z′ besitzt, von denen eine (Z′) entlang der optischen Achse (41) verläuft, wobei die Fernsehkamera (31) ein zweidimensionales Bild auf nimmt, das eine Bildebene definiert, in deren Zentrum (CI) ein Punkt entsprechend dem Ursprung des zweiten Bezugssy stems definiert werden kann, in dem die erste und die zweite Koordinatenachse (Y′, X′, Z′) aufeinander senkrecht und in der Bildebene liegen,
wobei der Bildaufnahmesensor (25) für einen Punkt (P) im Meßraum einen durch einen Meßvektor (m′) ausgedrückten Meß wert bezogen auf das zweite Bezugssystem (X′, Y′, Z′) liefert, wobei die Vorrichtung (1) Rechenmittel enthält, um eine An zahl von extrinsischen Parametern zu berechnen, nämlich:
wobei der Laserstrahl (35) eine Symmetrieachse (44) besitzt, die sich mit dem dreidimensionalen Raum (38) schneidet, wobei der Schnittpunkt der optischen Achse (41) und der Sym metrieachse (44) den Ursprung eines zweiten kartesischen Koordinatensystems (X′, Y′, Z′) definiert, der zum Bezugssy stem des Bildaufnahmesensors gehört,
wobei das zweite kartesische Koordinatensystem zueinander orthogonale Koordinatenachsen X′, Y′, Z′ besitzt, von denen eine (Z′) entlang der optischen Achse (41) verläuft, wobei die Fernsehkamera (31) ein zweidimensionales Bild auf nimmt, das eine Bildebene definiert, in deren Zentrum (CI) ein Punkt entsprechend dem Ursprung des zweiten Bezugssy stems definiert werden kann, in dem die erste und die zweite Koordinatenachse (Y′, X′, Z′) aufeinander senkrecht und in der Bildebene liegen,
wobei der Bildaufnahmesensor (25) für einen Punkt (P) im Meßraum einen durch einen Meßvektor (m′) ausgedrückten Meß wert bezogen auf das zweite Bezugssystem (X′, Y′, Z′) liefert, wobei die Vorrichtung (1) Rechenmittel enthält, um eine An zahl von extrinsischen Parametern zu berechnen, nämlich:
- - mindestens einen OFFSET-Vektor, der vom Ursprung (O′) des zweiten Bezugssystems (X′, Y′, Z′) zum Bezugspunkt (CT) des beweglichen Elements (12) verläuft und für mindestens eine erste Anordnung der Positioniermittel definiert ist,
- - mindestens eine Rotationsmatrix (ROT-MAT), die die Bezie hungen zwischen dem ersten kartesischen Koordinatensystem (X, Y, Z) und dem zweiten kartesischen Bezugskoordinatensystem (X′, Y′, Z′) definiert,
wobei die Vorrichtung (1) Mittel zur Berechnung eines zwei
ten Vektors (V) besitzt, der den Abstand zwischen den Ur
sprüngen der beiden Bezugssysteme ausdrückt und auf der Ba
sis des ersten Vektors und des OFFSET-Vektors berechnet
wird,
wobei die Vorrichtung (1) Mittel zur Vektorberechnung be sitzt, um einen korrekten Meßwert (m) durch Zuordnung des gemessenen Vektors (m′) zum ersten Bezugssystem über die Rotationsmatrix zu berechnen,
wobei diese vektoriellen Rechenmittel den korrekten Meßwert (M = m+V) auf das erste Bezugssystem mit Hilfe des zweiten Vektors (V) beziehen.
wobei die Vorrichtung (1) Mittel zur Vektorberechnung be sitzt, um einen korrekten Meßwert (m) durch Zuordnung des gemessenen Vektors (m′) zum ersten Bezugssystem über die Rotationsmatrix zu berechnen,
wobei diese vektoriellen Rechenmittel den korrekten Meßwert (M = m+V) auf das erste Bezugssystem mit Hilfe des zweiten Vektors (V) beziehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zur Berechnung der Rotationsmatrix aufweisen:
- - Meßmittel (98), die einen Zyklus von ursprünglichen Rechenoperationen durchführen, bei denen ein Eichkörper (60) auf der Meßmaschine (10) angeordnet ist und die Lage von Referenzelementen des Körpers (60) bezüglich des ersten Be zugssystems (X, Y, Z) gemessen werden, wobei der Eichkörper eine Anzahl von Seitenflächen je mit einem zentralen Bezugs element (63) besitzt,
- - Positioniermittel (100), um den Bildaufnahmesensor gegen über einer Seite des Eichkörpers (60) und ausgerichtet gemäß einer ausgewählten Achse (Z) des ersten Bezugssystems anzu ordnen, wobei die Fernsehkamera (31) ein Bezugselement (63) in der Bildebene aufnimmt,
- - erste Positioniermittel (110), die eine automatische Pro zedur erlauben, bei der der Meßkopf (15) in eine erste Stel lung (p1) gebracht wird, derart, daß das Zentrum des Bildes des Bezugselements genau in das Bildzentrum (CI) gelangt und die Z-Achse des zweiten kartesischen Bezugssystems genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - erste Schiebemittel (120), die den Meßkopf (15) entlang der ausgewählten Achse (Z) der Meßmaschine (10) verschieben und dadurch das Bild des Bezugselements aus dem Zentrum der Bildebene rücken,
- - zweite Positioniermittel (130), die eine automatische Pro zedur erlauben, bei der der Meßkopf (15 in eine zweite Stel lung (p2) gebracht wird, so daß das Zentrum des Bildes des Bezugselements genau im Bildzentrum (CI) liegt, wobei in dieser Stellung die Z′-Achse des zweiten Bezugssystems genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - erste Achsenberechnungsmittel (140), die eine erste Linie durch die ersten und zweiten Stellungen (p1, p2) und bezüg lich des ersten Bezugssystems berechnen, wobei diese erste Linie der Z′-Achse entspricht,
- - dritte Positioniermittel (150), durch die der Meßkopf (150) automatisch so verschoben wird, daß in dem von der Fernsehkamera (131) aufgenommenen Bild das Bezugselement in die Nähe der ersten Koordinatenachse Y′ gelangt,
- - vierte Positioniermittel (160), durch die eine automati sche Prozedur zur Positionierung des Meßkopfs (15) in einer dritten Stellung (p3) durchgeführt wird, so daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau auf die erste Koordina tenachse Y′ gelangt, so daß die Achse Y′ genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - zweite Verschiebemittel (170), durch die der Meßkopf (15) bezüglich der Y-Achse des ersten Bezugssystems verschoben wird und diese Verschiebung das Bild des Bezugselements aus der Y′-Achse rückt,
- - fünfte Positioniermittel (180), durch die eine automati sche Prozedur zur Positionierung des Meßkopfs (15) in einer vierten Stellung (p4) ausgelöst wird, so daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau in die erste Koordinatenachse Y′ gelangt, wobei in dieser Stellung die Y′-Achse genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - zweite Achsenberechnungsmittel (190), um eine zweite Linie bezüglich des ersten Bezugssystems (X,Y,Z) und durch die dritte und die vierte Stellung (p3, p4) zu berechnen, wobei diese zweite Linie der Y′-Achse entspricht,
- - dritte Achsenberechnungsmittel (200), mit denen bei gege benen Achsen Z′ und Y′ des zweiten Bezugssystems die X′-Ach se senkrecht zu Z′ und Y′ berechnet wird, um das zweite Be zugssystem (X′, Y′, Z′) ganz zu definieren,
- - Endberechnungsmittel (210), um die Rotationsmatrix (ROT- MAT) zu berechnen, die die Beziehung zwischen den Achsen X, Y, Z des ersten Bezugssystems und den Achsen X′,Y′, Z′ des zweiten Bezugssystems in Drehrichtung ausdrückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Eichkörper (60) im Querschnitt die Form von regelmäßigen
Achtecken besitzt und aus 26 flachen Seitenwänden besteht,
nämlich 18 quadratischen und acht dreieckigen Seitenwänden,
wobei jede dieser Seitenwände im Zentrum ein kreisförmiges
Sackloch (63) besitzt, das das Bezugselement definiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Rechenmittel für die Berechnung des OFFSET-Vek
tors aufweisen:
- - sechste Positioniermittel (250) zur Durchführung einer automatischen Prozedur, bei der der Meßkopf (15) entlang der Z′-Achse des zweiten Bezugssystems (X′, Y′, Z′) in eine fünfte Stellung (p5) gelangt, in der eine Laserlinie (50), die durch den Schnitt des Laserstrahls (50) mit einer Seite des Eichkörpers gebildet wird, genau im Zentrum der Bildebene liegt und in der das Zentrum des Bezugselements genau im Bildzentrum (CI) liegt, wobei diese fünfte Stellung vorher von den ursprünglichen Meßmitteln (98) bestimmt wurde,
- - Wiederaufnahmemittel, um den Wert der fünften Stellung (p5) im ersten Bezugssystem zu lesen,
- - Vektorberechnungsmittel (260), um den OFFSET-Vektor auf der Basis des Abstands im ersten Bezugssystem zwischen der fünften Stellung (p5) und der Stellung des Bezugspunkts (CT) des beweglichen Elements (12) zu berechnen, für das die fünfte Stellung bestimmt wurde.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch Rechenmittel zur Berechnung einer Anzahl
von intrinsischen Parametern, die den inneren Betrieb des
Bildaufnahmesensors (25) beschreiben und zur Korrelation der
Abmessungen eines in dem zweidimensionalen Bild aufgezeich
neten Gegenstands zu den tatsächlichen Abmessungen des Ge
genstands.
6. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rechenmittel zur Ermittlung der intrinsischen Parameter
enthalten:
- - siebte Positioniermittel (265), die den Meßkopf entlang der Achse Z′ des zweiten Bezugssystems in eine erste, ur sprüngliche Stellung K1 (X1, Y1, Z1) verschieben, in der das Bild des Bezugselements genau im Zentrum der Bildebene liegt,
- - dritte Verschiebemittel (270), mit denen der Meßkopf (15) entlang der Achse Z′ in die erste endgültige Stellung K2 (X2, Y2, Z2) verschoben wird,
- - erste Bildanalysemittel (275), die in dem zweidimensiona len Bild eine erste Bildpunktverschiebung (y-pix) der Laser linie, die durch den Schnitt des Laserstrahls mit der Seite des Eichkörpers (60) gebildet wird, entlang der Y′-Achse durch die Bildebene bestimmen,
- - erste Parameterberechnungsmittel (280), die einen Parame ter auf der Basis der ersten Bildpunktverschiebung (y-pix) und der ersten ursprünglichen und endgültigen Stellung be rechnen,
- - achte Positioniermittel (285), die den Meßkopf (15) ent lang der Achse Z′ in eine zweite endgültige Stellung K3 (X3, Y3, Z3) bringen,
- - zweite Bildanalysemittel (290), die in dem zweidimensiona len Bild eine zweite Bildpunktverschiebung (y1-pix) der La serlinie von der Achse X′ entlang der Achse Y′ durch die Bildebene bestimmen,
- - zweite Parameterberechnungsmittel (295) zur Berechnung von mindestens einem intrinsischen Parameter auf der Basis von mindestens der ersten und der zweiten Bildpunktverschiebung (y-pix, y1-pix).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Rechenmittel für die Berechnung der intrinsi
schen Parameter aufweisen:
- - neunte Positioniermittel (300), um den Meßkopf (15) ent lang der Achse Z′ des zweiten Bezugssystems in eine erste, vorübergehende Stellung P3 (X3, Y3, Z3) zu bringen, in der das Bild des Bezugselements genau im Zentrum der Bildebene liegt,
- - zehnte Positioniermittel (310), um den Meßkopf (15) ent lang von drei Achsen in eine erste Endstellung P1 (X1, Y1, Z1) zu verschieben,
- - dritte Bildanalysemittel (320), die in dem zweidimensiona len Bild erste Paare von Bildpunktverschiebungen (x-pix, y- pix) des Bilds des Bezugselements entlang von zwei Koordina tenachsen (X′ und Y′) durch die Bildebene und relativ zur Verschiebung zwischen der ersten vorübergehenden Stellung und der ersten Endstellung bestimmen,
- - dritte Parameterrechenmittel (340), die eine erste Anzahl von Parametern auf der Basis des ersten Paars von Bildpunkt verschiebungen (x-pix, y-pix) und der ersten vorübergehenden und Endpositionen berechnen,
- - elfte Positioniermittel (350), die das Bild eines Bezugs elements wieder in das Zentrum der Bildebene durch Verschie bung des Meßkopfes (15) entlang der Achse Z′ bringen, um eine zweite vorübergehende Stellung zu erreichen,
- - zwölfte Positioniermittel (360), die den Meßkopf (15) ent lang von drei Achsen in eine zweite Endstellung P2 (X2, Y2, Z2) bringen,
- - vierte Bildanalysemittel (362), die in dem zweidimensiona len Bild zweite Paare von Bildpunktverschiebungen (x′-pix, y′-pix) des Bilds des Bezugselements entlang von zwei Koor dinatenachsen (X′ und Y′) durch die Bildebene und relativ zur Verschiebung zwischen der zweiten vorübergehenden Stel lung und der zweiten Endstellung bestimmen,
- - vierte Parameterrechenmittel (365), die eine zweite Anzahl von Parametern auf der Basis des zweiten Paars von Bild punktverschiebungen (x′-pix, y′-pix) und der zweiten vor übergehenden Stellung und der zweiten Endstellung berechnen,
- - Mittel (366), die die intrinsischen Parameter abhängig von der ersten und der zweiten Anzahl von Parametern definieren.
8. Verfahren zur dreidimensionalen berührungslosen Messung,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- - Bestimmung eines ersten Vektors (CTPOS), der die Stellung eines Bezugspunkts (CT) eines beweglichen Elements (12) der Meßmaschine (10) in Bezug auf ein erstes Bezugssystem defi niert, wobei das erste Bezugssystem der Maschine (10) selbst zugeordnet ist und durch ein erstes kartesisches System von zueinander orthogonalen Achsen X, Y, Z definiert ist,
- - Bestimmung eines Meßvektors (m′) bezüglich des zweiten Bezugssystems (X′, Y′, Z′) des Bildaufnahmesensors (25) selbst mit Hilfe eines Bildaufnahmesensors (25), der auf einen Meß kopf (15) des beweglichen Elements (12) aufgesteckt wird, wobei dieses Bezugssystem ein zweites kartesisches Bezugs system (X′, Y′, Z′) ist,
- - Berechnung einer Anzahl von extrinsischen Parametern, zu denen gehören:
- - mindestens ein OFFSET-Vektor, der vom Ursprung (O′) des zweiten Bezugssystems (X′, Y′, Z′) zum Bezugspunkt (CT) des beweglichen Elements (12) führt,
- - mindestens eine Rotationsmatrix (ROT-MAT), die die Beziehung zwischen dem ersten Bezugssystem (X, Y, Z) und dem zweiten Bezugssystem (X′ ,Y′, Z′) definiert,
- - Berechnung eines zweiten Vektors (V), der den Abstand zwi schen den Ursprüngen der beiden Bezugssysteme zum Ausdruck bringt und auf der Basis des ersten Vektors und des OFFSET- Vektors berechnet wird,
- - Berechnung einer genauen Messung (m) durch Zuordnung des gemessenen Vektors (m′) zum ersten Bezugssystem über die Rotationsmatrix,
- - Zuordnung der richtigen Messung (M = m+V) zum ersten Be zugssystem mit Hilfe des zweiten Vektors.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den
Schritt der Positionierung des Bildaufnahmesensors (25) in
Relation zum beweglichen Element (12), indem der Bildaufnah
mesensor (25) in einen Meßraum (T) der Meßmaschine (10) ge
eignet orientiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Bildaufnahmesensor (25) mindestens eine Fern
sehkamera (31) und eine Quelle (33) eines Laserstrahls (35)
besitzt, wobei die Fernsehkamera (31) einen dreidimensiona
len Raum (38), insbesondere einen Raum in Form eines Raum
winkels mit einer optischen Achse (41) überblickt,
- - daß der Laserstrahl (35) eine Symmetrieachse (34) besitzt, die den dreidimensionalen Raum (38) schneidet, daß der Schnittpunkt zwischen der optischen Achse (41) und der Sym metrieachse (44) den Ursprung des zweiten kartesischen Be zugssystems (X′, Y′, Z′) des Bildaufnahmesensors definiert, daß das zweite kartesische Bezugssystem zueinander orthogo nale Achsen X′, Y′, Z′ enthält, von denen eine (Z′) entlang der optischen Achse verläuft, und daß die Fernsehkamera (31) ein zweidimensionales Bild mit einer Bildebene aufnimmt, in deren Zentrum (CI) ein Punkt entsprechend dem Ursprung des zweiten Bezugssystems im Schnittpunkt einer ersten und zwei ten zueinander senkrecht stehenden Koordinatenachse (X′, Y′) in der Bildebene definierbar ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt der Berechnung der Rotationsmatrix die folgenden
Unterschritte aufweist:
- - Durchführung (98) eines Zyklus einer ursprünglichen Be rechnung, bei dem die Stellungen von Bezugselementen eines Eichkörpers (60) in Bezug auf das erste Bezugssystem (X, Y, Z) gemessen werden, wobei der Eichkörper (60) eine Anzahl von Seiten besitzt, die je ein zentrales Bezugselement (63) ent halten,
- - Positionierung (100) des Bildaufnahmesensors gegenüber einer Seite des Eichkörpers (60) durch Ausrichtung des Bild aufnahmesensors gemäß einer ausgewählten Achse (Z) des er sten kartesischen Bezugssystems, wobei die Fernsehkamera (31) ein Bezugselement (63) in der Bildebene aufnimmt,
- - automatische Positionierung (110) des Meßkopfes (15) in einer ersten Stellung (p1), derart, daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau im Bildzentrum (CI) liegt und die Z′-Achse des zweiten Bezugssystems genau durch das Zen trum des Bezugselements verläuft,
- - Verschiebung (120) des Meßkopfes (15) entlang der ausge wählten Achse (Z) der Meßmaschine (10), wodurch das Bild des Bezugselements aus dem Zentrum der Bildebene verschoben wird,
- - automatische Positionierung (130) des Meßkopfes (15) in einer zweiten Stellung (p2), derart, daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau im Bildzentrum (CI) liegt und daß die Z′-Achse des zweiten Bezugssystems genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - Berechnung (140) einer ersten Linie durch die ersten und zweiten Stellungen (p1, p2) relativ zum ersten Bezugssystem, wobei diese Linie der Z′-Achse entspricht,
- - automatische Positionierung (150) des Meßkopfes (15) der art, daß in dem von der Fernsehkamera (31) aufgenommenen Bild das Bezugselement in der Nähe der ersten Koordinaten achse Y′ liegt,
- - automatische Positionierung (160) des Meßkopfes (15) in einer dritten Stellung (p3) derart, daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau auf der ersten Koordinaten achse Y′ liegt und die erste Koordinatenachse Y′ genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - Verschiebung (170) des Meßkopfes (15) derart, daß das Bild des Bezugselements sich von der ersten Koordinatenachse Y′ entfernt,
- - automatische Positionierung (180) des Meßkopfes (15) in einer vierten Stellung (p4) derart, daß das Zentrum des Bilds des Bezugselements genau auf der ersten Koordinaten achse Y′ liegt und die Y′-Achse genau durch das Zentrum des Bezugselements verläuft,
- - Berechnung (190) einer zweiten Linie im ersten Bezugssy stem (X, Y, Z) durch die dritte und vierte Stellung (p3, p4), wobei diese zweite Linie der ersten Koordinatenachse Y′ ent spricht,
- - Berechnung (200) der X′-Achse senkrecht zu den bereits ermittelten Achsen Z′ und Y′ im zweiten Bezugssystem, um dieses Bezugssystem (X′, Y′, Z′) endgültig zu definieren, - Berechnung (210) der Rotationsmatrix (ROT-MAT), die die Beziehung zwischen den Achsen des ersten Bezugssystems X, Y, Z und den Achsen des zweiten Bezugssystems X′, Y′, Z′ in Dreh richtung zum Ausdruck bringt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Eichkörper (60) im Querschnitt die Form von regelmäßigen
Achtecken besitzt und durch 26 seitliche Wände definiert
ist, und zwar 18 quadratische und acht dreieckige Wände,
wobei jede dieser Wände in ihrem Zentrum ein kreisförmiges
Sackloch (63) besitzt, das als Bezugselement dient.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Schritt der Berechnung des OFFSET-Vektors die
folgenden Unterschritte enthält:
- - automatische Positionierung (250) des Meßkopfes (15) ent lang der Z′-Achse des zweiten Bezugssystems (X′,Y′,Z′) in einer fünften Stellung (p5), wobei eine Laserlinie (50), die vom Schnittbild des Strahls (35) mit einer Seite des Körpers gebildet wird, genau im Zentrum der Bildebene liegt und das Zentrum des Bezugselements genau im Bildzentrum (CI) ange ordnet ist, und wobei der Wert der fünften Stellung (p5) im ursprünglichen Zyklus (98) bestimmt wurde,
- - Berechnung (260) des OFFSET-Vektors auf der Basis des Ab stands im ersten Bezugssystem zwischen der fünften Stellung (p5) und der Stellung des Bezugspunkts (CT) des beweglichen Elements (12), für das die fünfte Stellung bestimmt wurde.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekenn
zeichnet durch den Schritt der Berechnung einer Anzahl von
intrinsischen Parametern, die die internen Eigenschaften des
Bildaufnahmesensors (25) beschreiben, und der Korrelation
der Abmessungen eines in dem zweidimensionalen Bild aufge
nommenen Gegenstands bezüglich der tatsächlichen Abmessungen
des Gegenstands.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt der Berechnung einer Anzahl von intrinsischen
Parametern folgende Unterschritte enthält:
- - Positionierung (265) des Meßkopfes entlang der Z′-Achse des zweiten Bezugssystems, um eine erste ursprüngliche Stel lung K1 (X1, Y1, Z1) zu erreichen, in der das Bild des Bezugs elements genau im Zentrum der Bildebene liegt,
- - Verschiebung (270) des Meßkopfs (15) entlang der Z′-Achse, um eine erste endgültige Stellung K2 (X2, Y2, Z2) zu erreichen,
- - Analyse (275) des zweidimensionalen Bilds, um eine erste Bildpunktverschiebung (y-pix) der vom Schnittpunkt des La serstrahls mit der Seite des Eichkörpers (60) gebildeten Laserlinie entlang der Y′-Achse durch die Bildebene zu be stimmen,
- - Berechnung (280) von Parametern auf der Basis der ersten Bildpunktverschiebung (y-pix) und der ersten ursprünglichen und der ersten endgültigen Stellung,
- - Positionierung (285) des Meßkopfes (15) entlang der Z′- Achse, um eine zweite endgültige Stellung K3 (X3, Y3, Z3) zu erreichen,
- - Analyse (290) des Bilds, um eine zweite Bildpunktverschie bung (y1-pix) der Laserlinie entlang der Y′-Achse durch die Bildebene zu bestimmen,
- - Berechnung (295) zumindest eines intrinsischen Parameters auf der Basis von mindestens der ersten und der zweiten Bildpunktverschiebung (y-pix, y1-pix).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Schritt der Berechnung der intrinsischen Para
meter die folgenden Unterschritte enthält:
- - Positionierung (300) des Meßkopfs (15) entlang der Z′-Ach se des zweiten Bezugssystems, um eine erste vorübergehende Stellung P3 (X3, Y3, Z3) zu erreichen, in der das Bild des Be zugselements genau im Zentrum der Bildebene liegt,
- - Positionierung (310) des Meßkopfes (15) durch dessen Ver schiebung entlang von drei Achsen, um eine erste Endstellung P1 (X1, Y1, Z1) zu erreichen,
- - Analyse (320) des zweidimensionalen Bilds, um erste Paare von Bildpunktverschiebungen (x-pix, y-pix) des Bildes des Bezugselements entlang von zwei Koordinatenachsen (X′ und Y′) durch die Bildebene und relativ zur Verschiebung zwi schen der ersten vorübergehenden und der ersten Endstellung zu bestimmen,
- - Berechnung (340) von ersten Parametern auf der Basis des ersten Paares von Bildpunktverschiebungen (x-pix, y-pix) und der ersten vorübergehenden und der ersten Endstellung,
- - Positionierung (350) des Meßkopfes (15) entlang der Z′- Achse, so daß das Bild des Bezugselements sich im Zentrum der Bildebene in einer zweiten vorübergehenden Stellung be findet,
- - Positionierung (360) des Meßkopfes (15) entlang von drei Achsen, um eine zweite Endstellung P2 (X2, Y2, Z2) zu errei chen,
- - Analyse (362) des Bilds, um ein zweites Paar von Bild punktverschiebungen (x′-pix, y′-pix) des Bilds des Bezugs elements entlang von zwei Koordinatenachsen (X′ und Y′) durch die Bildebene und relativ zur Verschiebung zwischen der zweiten vorübergehenden Stellung und der zweiten End stellung zu bestimmen,
- - Berechnung (365) von zweiten Parametern auf der Basis der zweiten Paare von Bildpunktverschiebungen (x′-pix, y′-pix) und der zweiten vorübergehenden und der zweiten Endstellung,
- - Definition (366) der intrinsischen Parameter abhängig von den ersten und zweiten Parametern.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITTO95A000388 | 1995-05-16 | ||
IT95TO000388A IT1279210B1 (it) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | Dispositivo e metodo di visione per la misura tridimensionale senza contatto. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19618283A1 true DE19618283A1 (de) | 1996-11-21 |
DE19618283B4 DE19618283B4 (de) | 2008-11-06 |
Family
ID=11413559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19618283A Expired - Fee Related DE19618283B4 (de) | 1995-05-16 | 1996-05-07 | Dreidimensionale kontaktlose Messvorrichtung und Verfahren zur Messung hiermit |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5778548A (de) |
JP (1) | JPH09105613A (de) |
DE (1) | DE19618283B4 (de) |
FR (1) | FR2734357B1 (de) |
GB (1) | GB2301183B (de) |
IT (1) | IT1279210B1 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19755608A1 (de) * | 1997-12-15 | 1999-06-17 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs |
DE19902287A1 (de) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Justage eines Laserscanner-Sensors |
DE29918341U1 (de) * | 1999-10-18 | 2001-03-01 | Tassakos Charalambos | Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Meßpunkten eines Meßobjekts relativ zu einem Bezugssystem |
DE10001429A1 (de) * | 2000-01-15 | 2001-07-19 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur Kalibrierung optischer Meßsysteme und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung |
WO2002027268A1 (de) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | Carl Zeiss | Ermittlung von korrekturparametern einer dreh-schwenkeinheit mit messendem sensor (koordinatenmessgerät) über zwei parameterfelder |
DE10159221A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Siemens Ag | Mikroskop |
DE102004021004A1 (de) * | 2004-04-20 | 2005-12-01 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messverfahren und Messvorrichtung |
DE102005017697A1 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messvorrichtung und Kalibrierverfahren zu deren Kalibrierung |
DE10260670B4 (de) * | 2002-12-23 | 2007-04-05 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Vorrichtung zum optischen Abtasten von Werkstücken |
DE19733711B4 (de) * | 1997-08-04 | 2012-05-16 | Hexagon Metrology Gmbh | Verfahren zur Aufnahme und/oder Überprüfung der geometrischen Abweichungen der Z-Achse eines Koordinatenmeßgerätes |
WO2016202852A1 (de) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät und verfahren zum kalibrieren desselben mit einer time-of-flight-kamera |
EP3129750B1 (de) | 2014-04-08 | 2023-05-31 | Nikon Metrology NV | Messsondeneinheit für metrologieanwendungen |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6038779A (en) * | 1996-11-15 | 2000-03-21 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Apparatus for measuring thickness and method therefor |
CA2242179C (en) * | 1997-07-07 | 2006-10-03 | Takao Shibayama | Method of, and apparatus for, measuring position of hole |
JP2003520941A (ja) * | 1998-05-29 | 2003-07-08 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 対象物の構造を測定するための装置 |
JP3633788B2 (ja) * | 1998-07-13 | 2005-03-30 | 株式会社ミツトヨ | 測定装置 |
IT1303239B1 (it) | 1998-08-07 | 2000-11-02 | Brown & Sharpe Dea Spa | Dispositivo e metodo per il posizionamento di una testa di misura inuna macchina per la misura tridimensionale senza contatto. |
DE29904767U1 (de) | 1999-03-16 | 1999-06-02 | Fa. Carl Zeiss, 89518 Heidenheim | Koordinatenmeßgerät mit einem biegesteifen Meßtisch |
IT1308434B1 (it) * | 1999-04-01 | 2001-12-17 | Fidia Spa | Sistema e procedimento per la qualifica della posizione di unutensile in una macchina utensile |
GB9923795D0 (en) | 1999-10-09 | 1999-12-08 | British Aerospace | Micropositioning system |
WO2002025206A1 (de) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Werth Messtechnik Gmbh | Anordnung und verfahren zum opto-taktilen messen von strukturen |
CA2327894A1 (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-07 | Clearview Geophysics Inc. | Method and system for complete 3d object and area digitizing |
FI113293B (fi) | 2001-04-19 | 2004-03-31 | Mapvision Oy | Menetelmä pisteen osoittamiseksi mittausavaruudessa |
EP1407224B1 (de) * | 2001-07-16 | 2005-12-28 | Werth Messtechnik GmbH | Verfahren zur messung von oberflächeneigenschaften sowie koordinatenmessgerät |
FR2829571A1 (fr) * | 2001-09-11 | 2003-03-14 | Ms Mesure | Systeme et procede de metrologie tridimensionnelle, et micro-machine de mesure mise en oeuvre dans ce systeme |
US20030123707A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-07-03 | Park Seujeung P. | Imaging-based distance measurement and three-dimensional profiling system |
FR2837567B1 (fr) * | 2002-03-19 | 2005-05-06 | Romain Granger | Capteur pour machine de mesure de coordonnees tridimensionnelles |
US7067763B2 (en) | 2002-05-17 | 2006-06-27 | Gsi Group Corporation | High speed, laser-based marking method and system for producing machine readable marks on workpieces and semiconductor devices with reduced subsurface damage produced thereby |
DE502004001930D1 (de) * | 2003-04-23 | 2006-12-21 | Vmt Bildverarbeitungssysteme G | Verfahren zur Einmessung des Koordinatensystems einer Kamera eines Roboters gegenüber dem Koordinatensystem des Roboters oder umgekehrt |
CN1316228C (zh) * | 2005-09-18 | 2007-05-16 | 中国海洋大学 | 视觉非接触测头的标定方法 |
CN101318263B (zh) * | 2007-06-08 | 2011-12-07 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 激光雕刻系统及采用其进行激光雕刻的方法 |
JP5278808B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2013-09-04 | 株式会社ニコン | 三次元形状測定装置 |
CN102095369A (zh) * | 2009-12-15 | 2011-06-15 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 影像三次元测量机 |
KR101237908B1 (ko) * | 2011-03-03 | 2013-02-27 | 주식회사 아이옴니 | 밀리미터파 3차원 스캐닝 장치 및 방법 |
US9671257B2 (en) * | 2011-07-08 | 2017-06-06 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Correcting and/or preventing errors during the measurement of coordinates of a workpiece |
CN103424071B (zh) * | 2012-05-23 | 2016-02-10 | 北京理工大学 | 基于激光三角法的内孔测头固有几何参数标定方法 |
EP2887011B1 (de) * | 2013-12-20 | 2017-02-08 | Hexagon Technology Center GmbH | Koordinatenmessmaschine mit hochpräziser 3D-Druckfunktionalität |
CN105243659A (zh) * | 2015-09-11 | 2016-01-13 | 深圳市生生电子设备有限公司 | 三维精密雕刻机的图像定位方法 |
US10401145B2 (en) * | 2016-06-13 | 2019-09-03 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Method for calibrating an optical arrangement |
IT201700047233A1 (it) * | 2017-05-02 | 2018-11-02 | Ids Georadar S R L | Metodo perfezionato per l’esecuzione di indagini georadar e relativa apparecchiatura |
CN109238151B (zh) * | 2018-06-29 | 2020-06-05 | 苏州富强科技有限公司 | 一种检测装置定位方法 |
CN110059670B (zh) * | 2019-04-29 | 2024-03-26 | 杭州雅智医疗技术有限公司 | 人体头面部、肢体活动角度及体姿非接触测量方法及设备 |
CN110793458B (zh) * | 2019-10-30 | 2022-10-21 | 成都安科泰丰科技有限公司 | 一种二维激光位移传感器共面调整方法 |
CN114413758B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-06-09 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种激光透射定位精度检测组件 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8530720U1 (de) * | 1985-10-30 | 1986-02-06 | C. Stiefelmayer Kg, 7300 Esslingen | Hilfsbezugsvorrichtung für insbesondere 3-dimensionale Meß- und/oder Anreißgeräte |
DE8813875U1 (de) * | 1988-11-05 | 1988-12-22 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Taster für Koordinatenmeßgeräte |
FR2642833B1 (fr) * | 1989-02-06 | 1991-05-17 | Vision 3D | Procede d'etalonnage d'un systeme d'acquisition tridimensionnelle de forme et systeme d'acquisition pour la mise en oeuvre dudit procede |
JPH0827183B2 (ja) * | 1989-03-16 | 1996-03-21 | 株式会社ヨロズ | 三次元座標自動測定装置 |
GB8906287D0 (en) * | 1989-03-18 | 1989-05-04 | Renishaw Plc | Probe calibration |
US5251156A (en) * | 1990-08-25 | 1993-10-05 | Carl-Zeiss-Stiftung, Heidenheim/Brenz | Method and apparatus for non-contact measurement of object surfaces |
FR2670283B1 (fr) * | 1990-12-05 | 1994-10-14 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'etalonnage d'un systeme de metrologie tridimensionnelle. |
JPH04290902A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-15 | Fujitsu Ltd | 三次元変位計測装置 |
DE4327250C5 (de) * | 1992-09-25 | 2008-11-20 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Verfahren zur Koordinatenmessung an Werkstücken |
-
1995
- 1995-05-16 IT IT95TO000388A patent/IT1279210B1/it active IP Right Grant
-
1996
- 1996-05-02 GB GB9609170A patent/GB2301183B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-07 DE DE19618283A patent/DE19618283B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-14 JP JP8119398A patent/JPH09105613A/ja active Pending
- 1996-05-15 FR FR9606095A patent/FR2734357B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-16 US US08/645,647 patent/US5778548A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19733711B4 (de) * | 1997-08-04 | 2012-05-16 | Hexagon Metrology Gmbh | Verfahren zur Aufnahme und/oder Überprüfung der geometrischen Abweichungen der Z-Achse eines Koordinatenmeßgerätes |
DE19755608B4 (de) * | 1997-12-15 | 2012-12-06 | Volkswagen Ag | Verwendung einer Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs |
DE19755608A1 (de) * | 1997-12-15 | 1999-06-17 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs |
DE19902287B4 (de) * | 1999-01-21 | 2009-04-30 | Volkswagen Ag | Verfahren und Anordnung zur automatischen Justage eines Laserscanner-Sensors |
DE19902287A1 (de) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Justage eines Laserscanner-Sensors |
DE29918341U1 (de) * | 1999-10-18 | 2001-03-01 | Tassakos Charalambos | Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Meßpunkten eines Meßobjekts relativ zu einem Bezugssystem |
DE10001429A1 (de) * | 2000-01-15 | 2001-07-19 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur Kalibrierung optischer Meßsysteme und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung |
WO2002027269A1 (de) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | Carl Zeiss | Kalibrierung eines messenden sensors auf einem koordinatenmessgerät mit einer kugel und zwei parameterfeldern |
WO2002027268A1 (de) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | Carl Zeiss | Ermittlung von korrekturparametern einer dreh-schwenkeinheit mit messendem sensor (koordinatenmessgerät) über zwei parameterfelder |
DE10159221B4 (de) * | 2001-11-27 | 2006-01-19 | Siemens Ag | Mikroskop |
DE10159221A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Siemens Ag | Mikroskop |
DE10260670B4 (de) * | 2002-12-23 | 2007-04-05 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Vorrichtung zum optischen Abtasten von Werkstücken |
DE102004021004B4 (de) * | 2004-04-20 | 2007-05-24 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messverfahren und Messvorrichtung |
DE102004021004A1 (de) * | 2004-04-20 | 2005-12-01 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messverfahren und Messvorrichtung |
DE102005017697A1 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messvorrichtung und Kalibrierverfahren zu deren Kalibrierung |
DE102005017697B4 (de) * | 2005-04-07 | 2007-06-06 | L.M.F. Fahrzeugtechnik Gmbh | Messvorrichtung und Kalibrierverfahren zu deren Kalibrierung |
EP3129750B1 (de) | 2014-04-08 | 2023-05-31 | Nikon Metrology NV | Messsondeneinheit für metrologieanwendungen |
WO2016202852A1 (de) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät und verfahren zum kalibrieren desselben mit einer time-of-flight-kamera |
DE102015109612A1 (de) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät und Verfahren zum Kalibrieren desselben mit einer Time-of-Flight-Kamera |
DE102015109612B4 (de) * | 2015-06-16 | 2020-08-13 | Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh | Koordinatenmessgerät und Verfahren zum Kalibrieren desselben mit einer Time-of-Flight-Kamera |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19618283B4 (de) | 2008-11-06 |
ITTO950388A1 (it) | 1996-11-16 |
IT1279210B1 (it) | 1997-12-04 |
ITTO950388A0 (it) | 1995-05-16 |
FR2734357B1 (fr) | 1999-08-20 |
GB9609170D0 (en) | 1996-07-03 |
FR2734357A1 (fr) | 1996-11-22 |
US5778548A (en) | 1998-07-14 |
GB2301183A (en) | 1996-11-27 |
GB2301183B (en) | 1999-04-14 |
JPH09105613A (ja) | 1997-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19618283A1 (de) | Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren für die dreidimensionale berührungsfreie Messung | |
EP1342051B1 (de) | Kalibrierung eines messenden sensors auf einem koordinatenmessgerät mit einer kugel, deren mittelpunkt bekannt ist | |
DE102008041523B4 (de) | Verfahren zur dreidimensionalen Messung und Vorrichtung zur dreidimensionalen Messung | |
EP2402710B1 (de) | Verfahren und Vermessungssystem zur berührungslosen Koordinatenmessung an einer Objektoberfläche | |
DE60127644T2 (de) | Lehrvorrichtung für einen Roboter | |
EP1931503B1 (de) | Verfahren zum bestimmen eines virtuellen tool-center-points | |
DE69213749T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur punktualmessung von raumkoordinaten | |
DE69624550T2 (de) | Gerät und Verfahren zur Extraktion von dreidimensionalen Formen | |
DE112010005008B4 (de) | System und Verfahren zur Bestimmung von Kamerafehlkalibrierung im Laufzeitbetrieb | |
DE69723213T2 (de) | System zum Messen des Spiels und der Koplanarität zweier nebeneinander liegender Objekte | |
DE102015011914A1 (de) | Konturlinienmessvorrichtung und Robotersystem | |
DE19937265A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung eines Meßkopfes auf einer kontaktfreien dreidimensionalen Meßmaschine | |
DE69808431T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum graphischen abbilden von strahlungsquellen | |
DE102009012590A1 (de) | Vorrichtung zum Ermitteln der Stellung eines Roboterarms mit Kamera zur Durchführung von Aufnahmen | |
EP1910999B1 (de) | Verfahren und anordnung zur bestimmung der relativen lage eines ersten objektes bezüglich eines zweiten objektes, sowie ein entsprechendes computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares speichermedium | |
EP1497613A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der räumlichen koordinaten eines gegenstandes | |
DE112019004853T5 (de) | Kalibrierungsverfahren für ein Bildverarbeitungssystem mit mehreren Freiheitsgraden | |
DE102006004153A1 (de) | Automatisches Einmessen kooperierender Roboter | |
DE60018421T2 (de) | Eichen eines visuell geführten roboters mit zwei bildaufnehmern | |
EP2691735B1 (de) | System und verfahren zum kalibrieren eines referenzsystems zur fahrzeugvermessung | |
DE2259762B2 (de) | Verfahren zur automatischen Auswertung von Stereobildern | |
EP3707569B1 (de) | Kalibrierung eines stationären kamerasystems zur positionserfassung eines mobilen roboters | |
DE10048096A1 (de) | Verfahren zur Kalibrierung eines messenden Sensors auf einem Koordinatenmeßgerät | |
EP1098268A2 (de) | Verfahren zur dreidimensionalen optischen Vermessung von Objektoberflächen | |
DE102007058293A1 (de) | Kalibriervorrichtung und Verfahren zum Abgleichen eines Roboterkoordinatensystems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BROWN & SHARPE DEA SPA, MONTCALIERI, IT |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HEXAGON METROLOGY S.P.A., MONCALIERI, IT |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: SAMSON & PARTNER, PATENTANWAELTE, 80538 MUENCHEN |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131203 |