DE19818076A1 - Non-contact determination of object surface in measuring chamber - Google Patents

Non-contact determination of object surface in measuring chamber

Info

Publication number
DE19818076A1
DE19818076A1 DE19818076A DE19818076A DE19818076A1 DE 19818076 A1 DE19818076 A1 DE 19818076A1 DE 19818076 A DE19818076 A DE 19818076A DE 19818076 A DE19818076 A DE 19818076A DE 19818076 A1 DE19818076 A1 DE 19818076A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
projection
patterns
pattern
detection
different
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.)
Withdrawn
Application number
DE19818076A
Other languages
German (de)
Inventor
Rolf Beck
Rainer Elflein
Joachim Dr Gaesler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Wolf & Beck 73117 Wangen De GmbH
Original Assignee
Dr Wolf & Beck 73099 Adelberg De GmbH
Wolf & Beck Dr GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Wolf & Beck 73099 Adelberg De GmbH, Wolf & Beck Dr GmbH filed Critical Dr Wolf & Beck 73099 Adelberg De GmbH
Priority to DE19818076A priority Critical patent/DE19818076A1/en
Priority to DE19848696A priority patent/DE19848696A1/en
Publication of DE19818076A1 publication Critical patent/DE19818076A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2531—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object using several gratings, projected with variable angle of incidence on the object, and one detection device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The method is performed in a measuring chamber, using a common carrier for a projection pattern (2). Also at least one projection system, with which the projection patterns are projectable from different directions on the object. The projection patterns are detectable at the object surfaces by a detection system (7). An evaluation system is used to determine the coordinates of the measuring points by determining the phase positions of the projection pattern at the measuring points. The projections of the projection patterns is achieved under a "Scheimpflugbedingung" (sic) condition, with an imaging objective that is displaced from the optical axis. The different projection patterns are projected on the projection system or systems at different directions in the measuring chamber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungsfreien Vermessung einer Objektoberfläche nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for non-contact Measurement of an object surface according to the generic term of claim 1 and a device for Performing this procedure.  

Das bekannte Phasenshiftverfahren zur Gewinnung von räumlichen Koordinaten wurde nach der Patentanmeldung DE 44 16 108 dahingehend erweitert, daß man die Koordinaten, unabhängig von den Abbildungsverhältnissen der Kameraoptik, aus den Ergebnissen von mindestens drei relativen Phasenmeßwerten ermittelt, welche aus den Streifenbildern gewonnen werden, die mittels einer relativ zu Meßobjekt und Kamera bewegten Projektions­ vorrichtung oder mehreren festen Projektionsvorrichtungen erzeugt wurden. Der Meßraum wird dort durch das Überlappen der im Winkel zueinander projizierten Projektionsmuster definiert. Durch die winklige Anordnung der verschiedenen Schärfeebenen und der Begrenzung der Tiefenschärfe der Projektionsvorrichtung wird jedoch der Meßraum eingeschränkt.The well-known phase shift process for the extraction of spatial coordinates was created after the patent application DE 44 16 108 expanded in that the Coordinates, regardless of the mapping conditions the camera optics, from the results of at least three determined relative phase measurements, which from the Streak images can be obtained using a projection moving relative to the measurement object and camera device or several fixed projection devices were generated. The measuring room is there by Overlap those projected at an angle to each other Projection pattern defined. Because of the angular arrangement of the different levels of focus and the limitation of the However, the depth of field of the projection device becomes Measuring room restricted.

Bei der Verwendung von Projektionsvorrichtungen mit divergentem Strahlengang hat jenes Verfahren zudem den Nachteil, daß im Meßraum in der Bildebene der Detektions­ vorrichtung die Streifenbreite der Projektionsmuster stark variiert.When using projection devices with This method also has a divergent beam path Disadvantage that in the measuring room in the image plane of the detection device the stripe width of the projection pattern varies widely.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum berührungsfreien Vermessen einer Objekt­ oberfläche zu schaffen, das eine genaue Bestimmung von Koordinaten an der Objektoberfläche flexibel in der Auflösung der Meßdaten, weitgehend ohne Abhängigkeiten in der Neigung und Drehlage der zu messenden Oberfläche und frei von Fehlern in der detektierenden und der projizie­ renden Abbildung, ermöglicht sowie in der Schaffung einer geeigneten Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung.The invention is therefore based on the object Method for non-contact measurement of an object to create a surface that provides an accurate determination of Coordinates on the object surface flexible in the Resolution of the measurement data, largely without dependencies in  the inclination and rotational position of the surface to be measured and free of errors in the detector and the projection rendering figure, enables as well as in creation a suitable device for carrying out the process.

Das Problem der variierenden Schärfentiefe der ver­ schiedenen Projektionsvorrichtungen und der sich ändernden Streifenbreite der einzelnen Projektionsmuster in einer Kameraebene wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Projektion der Projektionsmuster unter Scheimpflug­ bedingungen mit versetztem Objektiv erfolgt, so daß die die Streifenbreite und Schärfe jedes projizierten Projekt­ musters sich im wesentlichen in Abhängigkeit zum Abstand der Detektionsvorrichtung ändert.The problem of varying depth of field of ver different projection devices and the changing Stripe width of the individual projection patterns in one According to the invention, the camera level is solved in that the projection of the projection pattern under Scheimpflug conditions with offset lens, so that the the stripe width and sharpness of each projected project pattern essentially depends on the distance the detection device changes.

Die erfindungswesentliche Auswertung der absoluten Phasenbilder, welche aus den verschiedenen, mindestens jedoch drei, Projektionsrichtungen gewonnen werden, liefert für jeden Detektionspunkt (Kamera-Koordinaten u und v) ein Koordinatentripel x, y und z. Werden mehr als drei absolute Phasenbilder von unterschiedlichen Projektionsrichtungen ermittelt, so kann jeweils eine Untermenge von drei Phasenbilder zur Erzeugung eines Koordinatentripels verwendet werden. The essential to the invention evaluation of the absolute Phase images, which from the different, at least however three, projection directions are obtained provides for each detection point (camera coordinates u and v) a coordinate triplet x, y and z. Getting more as three absolute phase images of different ones Projection directions determined, one can Subset of three phase images to create one Coordinate triplets are used.  

Die unter den verschiedenen Variationen entstandenen Koordinatentripel auf jeden einzelnen Detektionspunkt werden vorzugsweise nach einem der Verfahrensansprüche 22 oder 23 zur Erzeugung der endgültigen Meßkoordinate verknüpft.The created under the different variations Coordinate triplet on each individual detection point are preferably according to one of the method claims 22 or 23 to generate the final measurement coordinate connected.

Das Verfahren wird erfindungswesentlich ergänzt, indem bei der Auswertung der absoluten Phasenbilder, welche aus den verschiedensten Projektionsrichtungen gewonnen werden, die Phasenwerte aus jeweils drei unterschiedlichen Projektionsrichtungen auf einem beliebigen Kamerabildpunkt in eine Koordinate P (x, y, z) umgerechnet werden. Bei der Projektion aus mehr als drei Richtungen ergeben sich eine Anzahl von Koordi­ natentripel Pi, aus welchen sich nach beliebigen Auswerteverfahren die endgültigen Koordinaten ermitteln lassen. Beispielhaft können die Koordinatentripel gemittelt oder alternativ durch Sortieren bestimmt werden. Die einzelnen Projektionsmuster sind auf einem gemein­ samen, drehbar gelagerten Träger angeordnet und werden nun in neuer Art durch vorzugsweise eine oder mehrere bewegliche oder mehrere statische Projektionsvor­ richtungen in den Meßbereich projiziert. Die Projektion der verschiedenen, sich auf einem gemeinsamen Träger befindlichen Projektionsmuster aus unterschiedlichen Richtungen in einen gemeinsamen Meßbereich, erfolgt dabei erfindungsgemäß für alle Projektionen durch vorzugsweise ein gemeinschaftlich genutztes optisches Abbildungselement.The method is supplemented essentially by the invention in that when evaluating the absolute phase images, which are obtained from the most varied of projection directions, the phase values from three different projection directions on each camera image point are converted into a coordinate P (x, y, z). When projecting from more than three directions, a number of coordinate triples P i result , from which the final coordinates can be determined by any evaluation method. For example, the coordinate triples can be averaged or alternatively determined by sorting. The individual projection patterns are arranged on a common, rotatably mounted support and are now projected in a new way by preferably one or more movable or more static Projektionsvor devices in the measuring range. The projection of the different projection patterns located on a common carrier from different directions into a common measuring range is carried out according to the invention for all projections by preferably a shared optical imaging element.

Die einzelnen Projektionsmuster bestehen aus Streifen­ muster und unterscheiden sich jeweils in den verschiedenen Streifenbreiten und den unterschiedlichen Phasenlagen sowie darin, daß die Projektionsmuster vorzugsweise beliebig gekrümmt (verzerrt) sind und keine Geraden bilden. Die Projektionsmuster befinden sich zudem auf den verschiedenen Sektoren eines drehbar gelagerten Trägers. Der Wechsel der Projektionsmuster erfolgt speziell durch die kontinuierliche oder schrittweise Rotation des entsprechenden Trägers.The individual projection patterns consist of strips patterns and differ in the different Strip widths and the different phase positions as well as the fact that the projection patterns are preferred are arbitrarily curved (distorted) and no straight lines form. The projection patterns are also on the different sectors of a rotatably mounted Carrier. The projection pattern changes specifically through the continuous or gradual Rotation of the corresponding carrier.

Grundsätzlich wird zur Verfahrensdurchführung eine neue Vorrichtung mit vorzugsweise einem oder mehreren drehbar gelagerten Träger für alle Projektionsmuster mit wenigstens einer beweglichen oder wenigstens drei statischen Projektionsvorrichtungen, mit welchen die Projektionsmuster (durch Aktivieren der Lichtquelle) aus unterscheidlichen Richtungen auf das Objekt proji­ zierbar sind, mit einer Detektionsvorrichtung, mit welcher die projizierten Projektionsmuster an den Objektoberflächen detektierbar sind und mit einer Auswertevorrichtung, mit der durch Bestimmung der Phasenlagen der Projektionsmuster an den Meßpunkten die Koordinaten der Meßpunkte bestimmbar sind, einge­ setzt. Mit dieser Vorrichtung werden im Zeitmultiplex­ betrieb durch die entsprechende(n) Projektionsvor­ richtung(en) die verschiedenen Projektionsmuster auf die Objektoberfläche projiziert und durch die Detektionsvorrichtung detektiert und abgespeichert. Nach dem bekannten Phasenshiftverfahren werden für jede Projektionsvorrichtung und jeweils für jede unterschiedliche Streifenbreite aus den entsprechend zugeordneten, von der Detektionsvorrichtung detektierten, Streifenbildern mit den unterschiedlichen Phasenlagen, die Phasenwerte und ein zugehöriges Gütemaß ermittelt. Für jede Projektionsvorrichtung werden aus den sich ergebenden Phasenwerten aus den Projektionen mit den unterschiedlichen Streifenbreiten nach den aus der Mehrwellenlängentechnik bekannten Verfahren zu einem absoluten Phasenwert mit dem zugeordneten Gütemaß berechnet. Die Kombination der absoluten Phasenwerte von drei unterschiedlichen Projektionsrichtungen liefert eine eindeutige Zuordnung für eine Koordinate im Meßraum.Basically, a new device with preferably one or more rotatably mounted carrier for all projection patterns with at least one movable or at least three static projection devices with which the Projection pattern (by activating the light source) projected onto the object from different directions are detectable, with a detection device, with which the projected projection pattern on the Object surfaces are detectable and with a Evaluation device with which by determining the Phase positions of the projection patterns at the measuring points  the coordinates of the measuring points can be determined puts. With this device are multiplexed in time operated by the corresponding projection screen direction (s) of the different projection patterns projected onto the object surface and through the Detection device detected and stored. According to the known phase shift process for each projection device and each for each different stripe width from the corresponding assigned, detected by the detection device, Stripes with the different phase positions, the phase values and an associated quality measure are determined. For each projection device, the resulting phase values from the projections the different stripe widths according to the the methods known from multi-wavelength technology an absolute phase value with the assigned quality measure calculated. The combination of the absolute phase values from three different projection directions provides a unique assignment for a coordinate in the measuring room.

Für den Fall, daß mehr als drei Projektionsvorrichtungen verwendet werden, kann aus der Kombination aller oder der Kombination aus einer Untermenge der gemessenen Phasenwerte unter Berücksichtigung der mitgelieferten Werte für die Güte der Phasenmessung die wahrschein­ lich optimale Koordinate ermittelt werden. In the event that more than three projection devices can be used from the combination of all or the combination of a subset of the measured Phase values taking into account the supplied Values for the quality of the phase measurement are likely optimal coordinate can be determined.  

Spezielle, mögliche Ausführungen der neuen Vorrichtung sind in den Fig. 1 bis 4 gezeigt und werden nach­ stehend weiter erläutert.Special, possible designs of the new device are shown in FIGS. 1 to 4 and are further explained after standing.

Die anstehende Aufgabe wird hier dadurch gelöst, daß ein drehbar gelagerter Träger 1, auf welcher sich die unterschiedlichen Projektionsmuster 2 in verschiedenen Phasenlagen und mit unterschiedlicher Streifenbreite befinden, vorgesehen ist, daß mindestens drei, vorzugs­ weise symmetrische, Projektionsrichtungen 5 über die Abbildungsoptik 3 unter Scheimpflugbedingung die Projektionsmuster 2 über eine gemeinsame oder mehrere einzelne optische Anordnung in den Meßbereich 6 abbilden, und daß mit einer Detektionsvorrichtung 7, die vorzugsweise mit Zoomvorrichtung 8 ausgestattet ist, die projizierten Projektionsmuster detektiert und mit einer Auswerteeinheit gespeichert, ausgewertet und deren räumliche Koordinaten, mit einem Gütemaß versehen, gewonnen werden können. Weitere zweckmäßige Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Figurenbeschreibungen.The task at hand is achieved here in that a rotatably mounted carrier 1 , on which the different projection patterns 2 are in different phase positions and with different strip widths, is provided that at least three, preferably symmetrical, projection directions 5 via the imaging optics 3 under Scheimpflug condition map the projection patterns 2 into the measuring area 6 via a common or a plurality of individual optical arrangements, and that with a detection device 7 , which is preferably equipped with a zoom device 8 , the projected projection patterns are detected and stored with an evaluation unit, evaluated and their spatial coordinates, with a Provide quality, can be won. Further expedient advantages of the invention result from the subclaims and the following description of the figures.

Fig. 1 zeigt zwei Projektionsvorrichtungen mit einer Detektionsvorrichtung. Die Projektionsvorrichtungen 5 mit Lichtquelle und Beleuchtungsoptik 4 projizieren jeweils ein sich auf dem Träger 1 befindliches Projektionsmuster 2 über eine teilweise gemeinschaftliche Projektionsoptik 3 unter Scheimpflugbedingungen in den Meßbereich ab. Die Detektionsvorrichtung mit Abbil­ dungsoptik 8 bildet das Meßobjekt mit dem projizierten Projektionsmuster anschließend auf den Detektor 7 ab. Der Tiefenschärfebereich 10 einer Projektionsvorrichtung ohne Scheimpflugbedingung ist parallel zum Projektions­ muster 2 und überlappt sich mit dem Tiefenschärfebe­ reich 9 der im Winkel angeordneten Detektionsvorrich­ tung 7 oder anderen Projektionsvorrichtungen nur teilweise und ergibt einen eingeschränkten Meßbereich 6, siehe hierzu in die Fig. 2a. Fig. 1 shows two projection devices with a detection device. The projection devices 5 with light source and illumination optics 4 each project a projection pattern 2 located on the carrier 1 via a partially shared projection optics 3 under Scheimpflug conditions into the measuring range. The detection device with imaging optics 8 then images the measurement object with the projected projection pattern onto the detector 7 . The depth of field 10 of a projection device without Scheimpflug condition is parallel to the projection pattern 2 and overlaps with the depth of field 9 of the angled detection device 7 or other projection devices only partially and results in a restricted measuring range 6 , see here in FIG. 2a.

Den Tiefenschärfebereich 10 der Projektionsvorrichtung unter Scheimpflugbedingung zeigt die Fig. 2b, dieser überlappt mit dem Tiefenschärfebereich 9 der im Winkel angeordneten Detektionsvorrichtung 7 oder anderen Projektionsvorrichtungen nahezu vollständig und ergibt den maximalen Meßbereich 6.The depth of focus 10 of the projection apparatus Scheimpflug condition is shown in FIG. 2b, this overlaps with the depth of focus range of 9 arranged in the angle detecting device 7 or other projection devices almost completely and gives the maximum measurement range. 6

Bei der in Fig. 3a gezeigten Projektion von einem zur Detektionsebene 7 gekippten Projektionsmuster 2 mit konstanter Streifenbreite 11 mit einer Projektions­ vorrichtung mit einem divergentem Strahlengang beobachtet der Detektor 7 in der Bildebene senkrecht 11' zur Detektionsvorrichtung einer sich verändernde Streifenbreite 11', 11''. In the projection shown in FIG. 3a of a projection pattern 2 with constant stripe width 11 tilted to the detection plane 7 with a projection device with a divergent beam path, the detector 7 observes a changing stripe width 11 ', 11 ''in the image plane perpendicular 11 ' to the detection device. .

Bei der in der Fig. 3b gezeigten Projektion von einem zur Detektionsebene 7 parallelen Projektionsmuster 2 mit konstanter Streifenbreite 11 mittels einer Projektionsvorrichtung mit einer versetzten Abbildungsoptik unter Scheimpflugbedingung mit einem divergentem Strahlengang beobachtet der Detektor 7 in der Bildebene senkrecht 11' zur Detektionsrichtung eine konstante Streifenbreite 11', 11').In the projection shown in FIG. 3 b of a projection pattern 2 with a constant stripe width 11 parallel to the detection plane 7 by means of a projection device with an offset imaging optics under Scheimpflug condition with a divergent beam path, the detector 7 observes a constant stripe width 11 in the image plane perpendicular 11 'to the detection direction ', 11 ').

Fig. 4 zeigt nun noch die Anordnung der Projektionsmuster in den einzelnen Sektoren. Die Streifen sind vorzugsweise so gekrümmt, daß bei einer Drehung des Trägers eine Phasenverschiebung der Projektionsmuster nicht stattfindet. Die Projektionsmuster in den einzelnen Sektoren unterscheiden sich in ihrer Phasenlage und in der, Breite der Streifen. Fig. 4 now even the arrangement of the projection pattern shown in each of the sectors. The strips are preferably curved so that the projection patterns do not phase shift when the carrier is rotated. The projection patterns in the individual sectors differ in their phase position and in the width of the stripes.

Claims (23)

1. Verfahren zum berührungsfreien Erfassen einer Objekt­ oberfläche in einem Meßraum unter Verwendung eines gemeinsamen Trägers für Projektionsmuster, wenigstens einer Projektionsvorrichtung, mit welcher die Projektionsmuster aus unterschiedlichen Richtungen auf das Objekt projizierbar sind, einer Detektionsvorrichtung, mit welcher die Projektionsmuster an den Objektoberflächen detektierbar sind, und einer Auswertevorrichtung, mit der durch Bestimmung der Phasenlagen der Projektionsmuster an den Meßpunkten die Koordinaten der Meßpunkte bestimmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionen der Projektionsmuster unter Scheimpflugbedingung mit einer aus der optischen Achse versetzten Abbildungsoptik erfolgt und, daß die verschiedenen Projektionsmuster durch die Projektions­ vorrichtung(-en) unter verschiedenen Richtungen in den Meßraum projiziert werden.1. Method for contactless detection of an object surface in a measuring space using a common support for projection patterns, at least one projection device with which the projection patterns can be projected onto the object from different directions, a detection device with which the projection patterns can be detected on the object surfaces, and an evaluation device with which the coordinates of the measuring points can be determined by determining the phase positions of the projection patterns at the measuring points, characterized in that the projections of the projection patterns take place under Scheimpflug conditions with imaging optics offset from the optical axis and that the different projection patterns are produced by the projection device (s) are projected into the measuring space from different directions. 2. Vorrichtung zum berührungsfreien Erfassen einer Objektoberfläche in einem Meßraum mit einem gemein­ samen Träger für Projektionsmuster, mit wenigstens einer Projektionsvorrichtung, mit welcher die Projek­ tionsmuster aus unterschiedlichen Richtungen auf das Objekt projizierbar sind, mit einer Detektionsvorrich­ tung mit welcher die Projektionsmuster an den Objekt­ oberflächen detektierbar sind und mit einer Auswertevorrichtung, mit der durch Bestimmung der Phasenlage der Projektionsmuster an den Meßpunkten die Koordinaten der Meßpunkte bestimmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus der optischen Achse versetzte Abbildungs­ optik zur Projektion der Projektionsmuster, angeordnet ist, daß die Streifen in den Projektionsmustern keine geraden Streifenmuster, sondern beliebig gekrümmt sind und, daß die Projektionsmuster auf einem gemein­ samen Träger vorgesehen sind.2. Device for contactless detection of a Object surface in a measuring room with a common one seed carrier for projection patterns, with at least a projection device with which the projec pattern from different directions on the Object can be projected with a detection device with which the projection pattern on the object surfaces are detectable and with a Evaluation device with which by determining the  Phase position of the projection pattern at the measuring points the coordinates of the measuring points can be determined, characterized, that an image offset from the optical axis optics for the projection of the projection pattern, arranged is that the stripes in the projection patterns are none straight stripe pattern, but arbitrarily curved are and that the projection pattern on one thing in common seed carriers are provided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere bewegliche Projektionsvor­ richtungen in unterschiedlichen Orientierungen zum Meßbereich verwendet werden.3. Device according to claim 2, characterized, that one or more movable projection devices directions in different orientations to the Measuring range can be used. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere statische Projektionsvorrichtungen in unterschiedlichen Orientierungen zum Meßbereich verwendet werden.4. The device according to claim 2, characterized,  that several static projection devices in different orientations to the measuring range be used. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die einzelnen Projektionsmuster auf einem einzelnen Träger befinden.5. The device according to claim 2, characterized, that the individual projection patterns on one individual carriers. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem Träger Vorrichtungen für die Aufnahme einzelner oder mehrerer Projektionsmuster befinden.6. The device according to claim 2, characterized, that there are devices for recording on the carrier single or multiple projection patterns. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Projektionsmuster beliebig gekrümmt sind.7. The device according to claim 5 or 6, characterized,  that the strips of the projection pattern are arbitrary are curved. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsmuster binäre Vorlagen sind.8. The device according to claim 5 or 6, characterized, that the projection patterns are binary templates. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsmuster Grauwert-Vorlagen sind.9. The device according to claim 5 or 6, characterized, that the projection patterns are grayscale originals. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsmuster farbige Vorlagen sind. 10. The device according to claim 5 or 6, characterized, that the projection patterns are colored templates.   11. Vorrichtungen nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Detektionsvorrichtungen vorgesehen sind.11. Devices according to at least one of the claims 2 to 10, characterized, that detection devices are provided. 12. Vorrichtungen nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsvorrichtung eine Kamera mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen ist.12. Devices according to at least one of the claims 2 to 10, characterized, that the detection device is a camera with a Variety of photosensitive elements. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Detektionsvorrichtungen spektral sensitiv ist. 13. The apparatus of claim 11, characterized, that at least one of the detection devices is spectrally sensitive.   14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsvorrichtung nach einer erstmaligen Kalibrierung ohne erneute Kalibrierung gegen eine andere Detektionsvorrichtung ausgetauscht wird.14. Device according to at least one of the Claims 2 to 10, characterized, that the detection device after a first time Calibration without recalibration against one other detection device is replaced. 15. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Projektionsmuster bei ruhendem Träger erfolgt.15. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, that the projection of the projection pattern when stationary Carrier done. 16. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüchen 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Projektionsmuster bei bewegtem Träger erfolgt. 16. Device according to at least one of the preceding claims 2 to 14, characterized, that the projection of the projection pattern when moving Carrier done.   17. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Projektionsmuster durch eine stroboskopische Lichtquelle erfolgt.17. Device according to at least one of the preceding Claims 2 to 16, characterized, that the projection of the projection pattern by a stroboscopic light source. 18. Vorrichtung nach mindestens einer der voranstehenden Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die, Projektion der Projektionsmuster durch eine permanente Lichtquelle erfolgt.18. Device according to at least one of the preceding Claims 2 to 16, characterized, that the projection of the projection pattern by a permanent light source occurs. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle einen Halogenlampe ist. 19. The apparatus of claim 17 or 18, characterized, that the light source is a halogen lamp.   20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Feld von Dioden ist.20. The apparatus of claim 17 or 18, characterized, that the light source is an array of diodes. 21. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine einzelne Diode ist.21. The apparatus of claim 17 or 18, characterized, that the light source is a single diode. 22. Verfahren zum berührungsfreien Erfassen einer Objektfläche in einem Meßraum, unter Verwendung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß, bei der Auswertung der absoluten Phasenbilder, welche aus den verschiedenen Projektionsrichtungen gewonnen werden, die Phasenwerte aus jeweils drei unterschiedlichen Projektionsrichtungen auf einem beliebigen Kamerabildpunkt in eine Koordinate P (x, y, z) umgerechnet werden, wobei bei der Projektion aus mehr als drei Richtungen sich eine Anzahl von Koordinatentripel Pi ergeben, aus welchen nach beliebigen Auswerteverfahren die endgültigen Koordinaten ermittelt werden.22. A method for contactless detection of an object area in a measuring space, using a device according to at least one of claims 2 to 21, characterized in that, when evaluating the absolute phase images which are obtained from the different projection directions, the phase values from three different projection directions on any camera image point are converted into a coordinate P (x, y, z), with the projection from more than three directions resulting in a number of coordinate triples P i from which the final coordinates are determined using any evaluation method. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinatentripel gemittelt oder alternativ durch Sortieren bestimmt werden.23. The method according to claim 22, characterized, that the coordinate triplet averaged or alternatively can be determined by sorting.
DE19818076A 1997-04-22 1998-04-22 Non-contact determination of object surface in measuring chamber Withdrawn DE19818076A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19818076A DE19818076A1 (en) 1997-04-22 1998-04-22 Non-contact determination of object surface in measuring chamber
DE19848696A DE19848696A1 (en) 1998-04-22 1998-10-22 Non-contact method to measure object surface; involves obtaining pixel-wise evaluation by projecting patterns on measurement points corresponding to pixels of the image of the surface

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19716900 1997-04-22
DE19818076A DE19818076A1 (en) 1997-04-22 1998-04-22 Non-contact determination of object surface in measuring chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19818076A1 true DE19818076A1 (en) 1998-11-05

Family

ID=7827333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19818076A Withdrawn DE19818076A1 (en) 1997-04-22 1998-04-22 Non-contact determination of object surface in measuring chamber

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19818076A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10132309A1 (en) * 2001-07-06 2003-01-30 Geometrie Concern Verwaltungs Examination of the surfaces of building structures, tunnels etc. to detect surface irregularities using a regular geometric pattern projected onto the surface, deformation of which indicates a surface irregularity
EP2499992A3 (en) * 2011-03-18 2013-05-22 a.tron3d GmbH Device for taking pictures of three-dimensional objects

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10132309A1 (en) * 2001-07-06 2003-01-30 Geometrie Concern Verwaltungs Examination of the surfaces of building structures, tunnels etc. to detect surface irregularities using a regular geometric pattern projected onto the surface, deformation of which indicates a surface irregularity
DE10132309B4 (en) * 2001-07-06 2006-09-21 Geometrie Concern Verwaltungs- Und Beteiligungsgesellschaft Mbh Visual inspection procedure and control system
EP2499992A3 (en) * 2011-03-18 2013-05-22 a.tron3d GmbH Device for taking pictures of three-dimensional objects
US9101434B2 (en) 2011-03-18 2015-08-11 A.Tron3D Gmbh Device for recording images of three-dimensional objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60034723T2 (en) Optical displacement detection
EP2721371B1 (en) Method for the optical three-dimensional measurement of a dental object
DE102013013791B4 (en) Method and device for non-contact measurement of surface contours
EP1715291B1 (en) Projector for a system for three dimensional optical object measurement
DE102008064104B4 (en) Device and method for the three-dimensional optical measurement of highly reflective or transparent objects
DE4007502A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF OBJECT SURFACES
DE10122313A1 (en) Method and device for the contactless examination of an object, in particular with regard to its surface shape
CH680187A5 (en)
DE2536263A1 (en) ARRANGEMENT FOR LOCATING PARTS, ALIGNMENT OF MASKS, AND DETERMINING CORRECT ALIGNMENT OF A MASK
DE3538812A1 (en) Method and device for measuring the angular deviation of an object provided with a target
DE2611514B2 (en) Surface scan inspection device
DE102010007396B4 (en) Method and device for optically inspecting a device under test with an at least partially reflecting surface
DE19608632B4 (en) Apparatus for determining the topography of a surface and method for determining the topography of a surface
DE10212364A1 (en) Method and device for determining the absolute coordinates of an object
WO2005031251A1 (en) Optical method and device for determining the structure of a surface
DE19731545C1 (en) Device and method for optically detecting the deformation of a surface
DE68910791T2 (en) Method and device for detecting and classifying the crimp of a treated surface.
DE10342476B4 (en) Method and apparatus for measuring assembly and alignment errors in sensor arrays
DE19818076A1 (en) Non-contact determination of object surface in measuring chamber
DE3413605C2 (en)
DE102007036815B4 (en) Method for determining the systematic error caused by the substrate topology and a coordinate measuring machine in the measurement of positions of edges of structures of a substrate
DE4308456C2 (en) Device for determining the position of a positioning body relative to a reference body
DE3312203A1 (en) EDGE DETECTOR IN AN OPTICAL MEASURING INSTRUMENT
DE10162216B4 (en) Method for analyzing a separated area overlay strip image
EP0867689B1 (en) Microphotogrammatic measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 19848696

Format of ref document f/p: P

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: G01B 1125

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DR. WOLF & BECK GMBH, 73117 WANGEN, DE

8130 Withdrawal