DE2430851C3 - Process for the non-contact measurement of objects using photogrammetric methods - Google Patents

Process for the non-contact measurement of objects using photogrammetric methods

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DE2430851C3 DE19742430851 DE2430851A DE2430851C3 DE 2430851 C3 DE2430851 C3 DE 2430851C3 DE 19742430851 DE19742430851 DE 19742430851 DE 2430851 A DE2430851 A DE 2430851A DE 2430851 C3 DE2430851 C3 DE 2430851C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Objekten mittels fotogrammetrischer Methoden, indem künstliche Meßpunkte des Objektes in zwei verschiedene Bildebenen projiziert und die dort erzeugten Bildpunkte optoelektronisch abgetastet, maschinell identifiziert und einander entsprechende Bildpunkte miteinander korreliert werdenThe invention relates to a method for the contactless measurement of objects by means of photogrammetric Methods by projecting artificial measuring points of the object in two different image planes and the image points generated there are optoelectronically scanned, identified by machine and corresponding to one another Image points are correlated with one another

Eiin derartiges Verfahren ist beispielsweise durch du DE-OS 20 63 932 bekanntgeworden Dabei geht es um die Auswertung insbesondere von Luftbildern mit Hilfe von Bildpunkten mit hcrausragenden Bildeigenschaften. Dies können beispielsweise Kreuzungspunkie in Fig-iren. Schriftzeichen u.dgl. sein, weshalb eingang·) von künstlichen Meßpunkien gesprochen wurde.A method of this type has become known, for example, from DE-OS 20 63 932. This involves the evaluation of aerial images in particular with the aid of pixels with outstanding image properties. These can, for example, be intersection points in Figures . Characters and the like, which is why at the beginning of the term artificial measurement points were mentioned.

Die US-PS 37 41 653 betrifft ein ähnliches Meßverfahren, bei dem Reflektoren als Meßpunkte verwendet werden. In beiden Vorveröffentlichungen dienen die künstlichen Meßpunkte aber nicht zur Bestimmung d?r Meßpunktposition, sondern lediglich als Paßpunkt.The US-PS 37 41 653 relates to a similar measuring method, in which reflectors are used as measuring points. In both prior publications, the artificial measuring points not to determine the measuring point position, but only as a control point.

Nachteilig bei den erwähnten Verfahren ist der hohe apperative Aufwand für die Bildabtastung und Speicherung und für die Identifizierung charakteristischer Punkte einerseits und die zur Nahbereichs-Fotogrammetrie nicht ausreichende Meßgenauigkeit andererseits.The disadvantage of the methods mentioned is the high level of equipment required for image scanning and storage and for the identification of characteristic points on the one hand and for near-range photogrammetry insufficient measurement accuracy on the other hand.

Bei der Nahbereichs-Fotogrammetrie werden ;m allgemeinen spezielle Präzisionsstereokomparatoren verwendet, wobei jeder Meßpunkt durch eine geschulte Bedienungsperson mit einer Meßmarke in Deckung zu bringen und anschließend die Koinzidenz zwischen einem Meßgitter und einer Skala einzustellen ist. Da es hierbei wesentlich auf die Sehschärfe und die Konzentration der Auswerteperson ankommt, ist sowohl die Genauigkeit der Meßergebnisse als auch ihre Reproduzierbarkeit Schwankungen unterworfen. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ergibt sich bei der Entwicklung der Negative, da die lichtempfindliche Schicht auf der Fotoplatte bei der Entwicklung stark aufquillt und sich bei der nachfolgenden Trocknung nicht immer bis zum Ursprungszustand zusammenzieht. Das Negativ entspricht dann hinsichtlich der Zuordnung der· Meßpunkte nicht mehr exakt dem aufgenommenen Bild.In short-range photogrammetry ; In general, special precision stereo comparators are used, each measuring point being brought into congruence with a measuring mark by a trained operator and then the coincidence between a measuring grid and a scale being set. Since it depends essentially on the visual acuity and the concentration of the evaluator, both the accuracy of the measurement results and their reproducibility are subject to fluctuations. Another uncertainty factor arises when developing the negatives, since the light-sensitive layer on the photo plate swells considerably during development and does not always contract to its original state during subsequent drying. The negative then no longer corresponds exactly to the recorded image with regard to the assignment of the measuring points.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Meßverfahren der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß man durch besondere Gestaltung der künstlichen Meßpunkte deren Position wesentlich genauer und mit geringerem Aufwand als bisher bestimmen kann.Proceeding from this prior art, the object of the present invention is to develop the measuring method of the type mentioned to improve that by special design of the artificial measuring points whose position is much more accurate and with less effort than before can determine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die künstlichen Meßpunkte zentralsymmetrische Helligkeitsunterschiede erzeugen, daß die Koordinaten der in der Abtastlinie liegenden Helligkeitsunterschiede gespeichert und durch deren Mitteuing Werte zur Bestimmung der Meßpunktskoordinaten gewonnen werden. Da die Meßpunkte zeilenweise abgetastet werden, ändert sich die erzeugte Signalfolge in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Abtastlinie und Meßpunktzentrum. Durch kontinuierliche Mittel wertbildung derjenigen Koordinaten, an denen radialsymmetrische Helligkeitsänderungen auftreten, läßt sich eine höhere Bildauflösung erzeugen, als es der Bildröhre entspricht. Außerdem ermöglichen die zentralsymmcü >■ tchen Helligkeitsunterschiede die Verwendung anir automatischen Punkterkennungslogik, mit der schon während des Abtastvorganges die speicherwürdigen Signale »on line« ausgelesen werden können. Man erhält dadurch bereits zu Beginn der Informationskette eine Datenreduktion und vereinfacht deren weitere Behandlung.According to the invention, this object is achieved in that the artificial measuring points are centrally symmetrical Brightness differences produce the coordinates of the brightness differences lying in the scan line stored and by their averaging values for Determination of the measuring point coordinates can be obtained. Since the measuring points are scanned line by line the generated signal sequence changes depending on the distance between the scan lines and measuring point center. Through continuous averaging of those coordinates at which radially symmetrical If changes in brightness occur, a higher image resolution can be generated than the picture tube is equivalent to. In addition, the central symmetry> ■ Small differences in brightness make it easier to use automatic point detection logic with which the Signals can be read out “on line”. This gives you at the beginning of the information chain a data reduction and simplifies their further treatment.

In vorteilhafter Weiterbildung des 2rfindungsgedankens erfolgt die Bildabtastung mittels eines digital gesteuerten Elektronenstrahles, dessen Ablenkung in der horizontalen und in der vertikalen durch von Ablenkspannungen beeinflußte Zähler festgestellt wird und wobei die beim Passieren eines Bildpunktes auftretende Helligkeitsänderung die simultane Abspe-i cherung der Zählerstände auslöst. Die Bildebenen haben die Aufgabe, das aufprojizierte Bild so weit wiederzugeben, daß daraus die genaue Position der Bildpunkte auf optoelektronischem Weg ermittelt werden kann. Hierfür kommen elektronische f-'ernsehaufnahmeröh-In an advantageous further development of the concept of the invention the image is scanned by means of a digitally controlled electron beam whose deflection in the horizontal and vertical counters influenced by deflection voltages and wherein the change in brightness that occurs when passing a pixel is the simultaneous Abspe-i back up the meter readings. The task of the image levels is to reproduce the projected image as far as possible that from this the exact position of the pixels can be determined optoelectronically. Electronic TV recording tubes are used for this.

ren in Betracht, beispielsweise das Superikonoskop, slas Vidikon, die in der Lage sind, das optische Bild elektronisch abzutasten und die es ermöglichen, die zu vermessenden Bildpunkte mit numerischen Methoden »on line« zu identifizieren und ihre Koordinaten zu bestimmen. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, daß die Bildebene als Photodiodenmatrix ausgebildet ist, deren einzelne Photodioden digital angesteuert und abgefragt werden, wobei die einzelnen Helligkeitswerte der Position der jeweiligen Photodiode zugeordnet werden.ren into consideration, for example the Superikonoskop, slas Vidicon, which are able to electronically scan the optical image and which make it possible to to identify measuring pixels with numerical methods "on line" and to assign their coordinates determine. It is particularly useful here that the image plane is designed as a photodiode matrix, whose individual photodiodes are digitally controlled and queried, the individual brightness values assigned to the position of the respective photodiode will.

Die Unterscheidbarkeit der einzelnen Meßpunkte, di·.· zum Auffinden einander zugeordneter Bildpunkte notwendig ist, kann sich bei einfachen Objekten automatisch ergeben, etwa durch die Reihenfolge in der die einzelnen Bildpunkte abgetastet werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die Bildpunkte untereinander derart unterscheidbar sind, daß mit numerischen Methoden einander zugeordnete Bildpunkte maschinell identifizierbar und aus ihrer Position die gesuchten Koordinaten der Meßpunkte errechenbar sind. Zu diesem Zweck sind zweckmäßiger weise !zusätzliche Zähler für die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Helligkeitsänderungen vorgesehen, da diese Abstände und/oder das Maß der Helligkeitsänderung zur Identifizierung der Bildpunkte gegenüber ihrer Umgebung sowie zur Identifizierung einander zugeordneter Bildpunkte verwendbar sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Meßpunkte mehrere konzentrische Ringe aufweisen und die Zahl jo und/oder der Abstand und/oder die Dicke der Ringe für jeden Meßpunkt unterschiedlich sind.The ability to distinguish between the individual measuring points, i.e. is necessary to find image points assigned to one another, can arise in the case of simple objects result automatically, for example through the order in which the individual pixels are scanned. as It has proven particularly advantageous that the image points can be distinguished from one another in such a way that that with numerical methods associated image points can be identified by machine and from their Position the searched coordinates of the measuring points can be calculated. For this purpose are more expedient wise! additional counters are provided for the intervals between successive changes in brightness, because these distances and / or the degree of change in brightness to identify the pixels can be used with respect to their surroundings as well as for the identification of image points assigned to one another. It is particularly advantageous if the measuring points have several concentric rings and the number jo and / or the spacing and / or the thickness of the rings are different for each measuring point.

Selbstverständlich kann die Vermessung mit Hilfe nur einer einzigen Bildebene durchgeführt werden, sofern der interessierende Bereich des Objektes in einer Ebene liegt und auch die gegebenenfalls zu ermittelnde Verformung lediglich in einer Ebene stattfindet.Of course, the measurement can be carried out with the help of only a single image plane, provided that the interesting area of the object lies in one plane and also the area to be determined if necessary Deformation only takes place in one plane.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert; dabei zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment; thereby shows

F i g. 1 eine Schemaskizze zur Erläuterung des -to Meßprinzips,F i g. 1 a schematic sketch to explain the -to measuring principle,

F i g. 2 den Aufbau eines Vidikons undF i g. 2 the construction of a vidicon and

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Meßpunktes mit den zugehörigen Bildsignalen, die der Abtast-Elektronenstrahl im Vidikon erzeugt.3 shows the schematic representation of a measuring point with the associated image signals generated by the scanning electron beam in the vidicon.

In Fig. I ist das Bauteil, dessen Verformung zu bestimmen ist, einfachheitshalber als Biegebalken 1 dargestellt. Der Balken 1 ist an seinen beiden Enden aufgehängt und soll bei Belastung die gestrichelt dargestellte Position einnehmen. Über die Länge des -vi Balkens verteilt sind mehrere Meßpunkte 2 angeordnet, aus deren Verschiebung bei Belastung des Balkens dessen Gesamtverformung rekonstruiert wird. Um die Größe der Verschiebung der Meßpunkte 2 unter Belastung zu bestimmen, müssen die Koordinaten dei v, Meßpunkte bei unbelastetem und bei belastetem Zustand ermittelt werden. Hierzu dienen zwei Bildaufnahmeröhren 3 und 4. Aus dem mit beiden Aufnahmeröhren gewonnenen Bildpaar wird mit an sich bekannten fotogrammetrischen Methoden ein drcidi- 1,0 mensionalcs Bild des unbelasteten und dss belasteten Haikens erzeugt, so daß aus der Differenz der beiden Formzustände die raumliche Verformung infolge der Belastung ermittelt werden kann. Zur Bestimmung der Kumeraoricnticrung und zur Korrektur der Abbil- ι,, diingsverhältnissc ist '1S üblich, ein in seinen Dimensionen exakt bekanntes Gebilde 5, das im allgemeinen als l'aUpunktsystem bezeichnet wird, zusammen mit dem zu prüfenden Gegenstand aufzunehmen. Die vorläufig gemessenen Daten der Position der Aufnahmeröhren 3 und 4 hinsichtlich des Balkens I werden nun so lange variiert, bis sich die Bildpunkte des Paßpunktsystetm mit den nach den Gesetzen der Zentralprojektion errechneten so gut wie möglich decken. Hierzu werden außerdem an sich bereits bekannte Korrekturfunktionen verwendet.In FIG. I, the component, the deformation of which is to be determined, is shown as a bending beam 1 for the sake of simplicity. The beam 1 is suspended at both ends and is intended to assume the position shown in dashed lines when loaded. Distributed over the length of the -vi bar, several measuring points 2 are arranged, from the displacement of which when the bar is loaded, its overall deformation is reconstructed. In order to determine the magnitude of the displacement of the measuring points 2 under load, the coordinates dei v, measuring points must be determined in the unloaded and in the loaded state. Two image pick-up tubes 3 and 4 are used for this. From the pair of images obtained with both pick-up tubes, a three-dimensional, 1.0-dimensional image of the unloaded and loaded shark is generated using known photogrammetric methods, so that the spatial deformation as a result of the difference between the two shape states the load can be determined. 1 S ,, diingsverhältnissc ι for determining the Kumeraoricnticrung and for correcting the Abbil- 'common to a precisely known dimensions at its structure 5, which is generally referred to as a l'aUpunktsystem, take together with the object to be inspected. The preliminary measured data of the position of the pick-up tubes 3 and 4 with respect to the bar I are now varied until the image points of the control point system coincide as well as possible with those calculated according to the laws of central projection. Correction functions that are already known per se are also used for this purpose.

Findet die Verformung des zu prüfenden Bauteiles lediglich in einer Ebene statt, welche Voraussetzung üblicherweise nicht erfüllt ist, so genügt es selbstverständlich, mit einer einzigen Bildaufnahmeröhre zu arbeiten.Does the deformation of the component to be tested only take place in one plane, which is the prerequisite is usually not met, it is of course sufficient to use a single image pickup tube work.

Fig. 2 zeigt die Funktion einer Aufnahmeröhre, die beispielhaft nach Art eines Vidikons funktioniert. Über ein mit dem Bezugszeichen 6 angedeutetes Linsensystem wird das Bild des zu prüfenden Bauteiles (einschließlich des Paßpunktsystems)- auf eine lichtdurchlässige Metallschicht 7 projiziert, die mit photoempfindlichen Halbleitern besetzt ist. Das aufprojizien;: Bild wird durch einen ElektronenstrJ;! 8 zeilenweise abgetastet. Die einzelnen Elemente der ph->toempfindiichen Schicht wirken als Speicherkondensatoren, die beim Darüberstreichen des Elektronenstrahls entladen werden. Die entstehenden Stromstöße erzeugen in einem Widerstand R Spannungsimpulse, die als Bildsignale an einem Kondensator C abgenommen werden. Die Ablenkung des Elektronenstrahles 8 erfolgt durch Ablenkspulen 9.Fig. 2 shows the function of a pickup tube, which works, for example, in the manner of a vidicon. Via a lens system indicated by the reference number 6, the image of the component to be tested (including the control point system) is projected onto a transparent metal layer 7 which is covered with photosensitive semiconductors. The projected ;: Image is created by an electron beam ;! 8 scanned line by line. The individual elements of the ph-> sensitive layer act as storage capacitors which are discharged when the electron beam passes over them. The resulting current surges generate voltage pulses in a resistor R , which are picked up as image signals on a capacitor C. The electron beam 8 is deflected by deflection coils 9.

Der in Fig.3 dargestellte Meßpunkt besteht aus einem Mittelfeld 10 und drei ihn umgebenden Ringen 12, 13 und 14. Die Bahn des den Meßpunkt überstreichenden Elekronenstrahles ist durch gestrichelte Linien angedeutet.The measuring point shown in Figure 3 consists of a central field 10 and three rings 12 surrounding it, 13 and 14. The path of the electron beam sweeping over the measuring point is indicated by dashed lines indicated.

Um die Bilder in den Bildaufnahmeröhren rationell auswerten zu können, bedarf es einer Punkterkennungslogik. Diese hat als erstes festzustellen, ob der Elektronenstrahl einen Meßpunkt überstreicht und wenn ja, welche Koordinaten zu diesem Meßp-unkt gehören und um welchen Meßpunkt es sich handelt, damit einander zugeordnete Meßpunkte in beiden Bildaufnahmeröhren identifiziert werden können.In order to be able to efficiently evaluate the images in the image pick-up tubes, point detection logic is required. This first has to determine whether the electron beam sweeps over a measuring point and if so, which coordinates for this measuring point belong and which measuring point it is, thus mutually assigned measuring points in both Image pickup tubes can be identified.

Überstreicht ein Elektronenstrahl einen Meßpunkt nahezu durch dessen Zentrum, so ergib! sich etwa die in F i g. 3 gezeigte Signalfolge. Diese diskrete Signalfolgc ist von den rein bauteilbedingten Signalen so s'.ark verschieden, daß es mit an sich bekannten Methoden möglich ist, die Signalfolge als Meßpunkt zu erkennen und seine Koordinaten zu speichern. Im einzelnen ergibt sich folgender Funktionsablauf:If an electron beam sweeps a measuring point almost through its center, then you get! about the in F i g. 3 signal sequence shown. This discrete signal sequence c is so s'.ark different from the purely component-related signals that it can be done with methods known per se it is possible to recognize the signal sequence as a measuring point and to save its coordinates. In detail results the following functional sequence:

Der das Bild zeilenweise abtastende Elektronenstrahl wird digital gesteuert, wobei die Ablenkspannungen in x- und y-Richtung durch jeweils einen zugehörigen Zähler licichgezählt werden. Die beiden Zählerstände definieren somit zu jedem Zeitpunkt den Auftreffpunki des Elektronenstrahls auf dem abzutastenden Bild.The electron beam, which scans the image line by line, is digitally controlled, the deflection voltages in the x and y directions being counted by an associated counter. The two counter readings thus define the point of impact of the electron beam on the image to be scanned at each point in time.

Beginnt man in Fig. 3 mit einem Elektronenstrahl, der längs der obersten gestrichelten Linie auf den Meßpunkt auftrifft und diesen von links nach rechis überquert, so verursacht der äußere Ring 14 einer; Hcll/Dunkelübergang, wodurch zunächst die zu dicscir Hell-/Dunkeliibergang gehörenden Zählerstende gespeichert werden und ein neues Zählwerk ausgelost wird, das die Schritte bis zum darauffolgenden Dunkel-/! lcllübcrgane zählt. Diese Schrittzahl muß innerhalb einer bestimmten Toleranz liegen, andernfalls wird die Signalfolge als irrelevant erkannt und du; gespeicherten Werle wieder gelöscht. Die Toleran/hc-If you start in Fig. 3 with an electron beam along the top dashed line on the Measuring point hits and this crosses from left to Rechis, so the outer ring 14 causes a; Hcll / dark transition, whereby initially the too dicscir The end of the counter belonging to the light / dark transition is saved and a new counter is drawn, which carries out the steps up to the next Dark-/! lcllübcrgane counts. This number of steps must lie within a certain tolerance, otherwise the signal sequence is recognized as irrelevant and you; stored values are deleted again. The Toleran / hc-

dingung wird nur von solchen Elektronenstrahlen erfüllt, die den Meßpunkt nahe dessen Zentrum überqueren. Durch die Vielzahl der Hell/Dunkelübergänge bzw. der Dunkel/Hellübergange an den Ringen 12 bis 14. deren Distanz jeweils innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegen muß. ist sichergestellt, dal tatsächlich nur echte MeOpunkte registriert werde'!. Signale, die durch die Form oder Farbgebung de Bauteiles oder aber durch eine randnahe Überquerung eines Meßpunktes erzeugt werden, bleiben unberiick sichtigt. Ernst wenn alle aufeinanderfolgenden Heilig keitsänderungen innerhalb der Toleranzgren/e liegen werden die zu jeder Helligkeitsänderung gehörenden < und ^Koordinaten abgespeichert, wobei das Zentri.m des Meßpunktes durch Mittelung der zu aquiradialot· Helligkeitsunterst hieden gehörenden Zählerstände bestimmt werden condition is only fulfilled by those electron beams that cross the measuring point near its center. Due to the large number of light / dark transitions or the dark / light transitions on the rings 12 to 14, the distance of which must be within predetermined tolerance limits. it is ensured that only real MeO points are actually registered !. Signals that are generated by the shape or color of the component or by crossing a measuring point close to the edge are not taken into account. Seriously, if all successive changes in sanctity are within the tolerance limits, the <and ^ coordinates belonging to each change in brightness are stored, with the center of the measuring point being determined by averaging the counter readings belonging to aquiradialot · lower brightness levels

fp;tfffp; tff

Qtpllt vt-pr^tpQtpllt vt-pr ^ tp

prüfenden Bauteil ohne Einfluß auf die obenerwähntfi Toleranzen ist. beruht die Punkterkennung sowie du Punktidentifizierung nicht auf den absolut gemessene! Schrittweiten des Elektronenstrahls, sondern auf den Verhältnis dieser Schrittzahler, zu derjenigen Schritt zahl, die für die zentrale Durchquerung des Mittelfelde IO erforderlich ist. Als Bezugsgröße dient also das fü alle Meßpunkte gleich große Mittelfeld 10.component to be tested without affecting the above-mentioned Tolerances is. the point recognition as well as the point identification is not based on the absolutely measured! Step sizes of the electron beam, but rather on the ratio of this step counter to that step number that is required for the central crossing of the middle field IO. So the fü serves as a reference value all measuring points have the same size middle field 10.

Die Identifizierung der Meßpunkte ist selbstverstiinci lieh nicht allein durch die Ringbreite, sondern ebensc durch die Ringzahl oder durch andere Parametei möglich. Unterteilt man die McQpunkte in vie: Quadranten, so ergeben sich außerordentlich höh Variationsmöglichkeiten. d. h.. entsprechend viele Me'i punkte können deutlich unterscheidbar gekennzcichm werden.The identification of the measuring points is self-evident not only by the ring width, but also by the ring width possible by the number of rings or by other parameters. The McQ points are divided into: Quadrants, there are extraordinarily high possibilities for variation. d. h .. correspondingly many Me'i points can be clearly identified will.

Außerdem besteht die Möglichkeit, daß die Mc1IThere is also the possibility that the Mc 1 I

Meßpunkt die so ermittelten Koordinaten gehören, damit in beiden Bildaufnahmeröhren die einander zugeordneten Meßpunkte identifiziert werden können. Es kommt also praktisch darauf an. icden Meßpunkt mit einer Hausnummer zu versehen, damit die in der Aufnahmeröhre 3 und die in der Aufnahmeröhre 4 ermittelten Koordinaten des gleichen MeBpunktes erkannt und für die weitere numerische Behandlung zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten weitergeg.-ben werden. Die deshalb notwendige Unterscheidba " keit der Meßpunkte voneinander w ird durch urne schiedliche Breite der Außenringe 12 und/oder Π und'oder 14 herbeigeführt. Je nach dem in welch.-n Toleranzbereich die an den Außenringen auftretenden Helligkeitsunterschiede hineinpassen, wird der Met· punkt numerisch identifiziert.The coordinates determined in this way belong to the measuring point, so that the measuring points assigned to one another can be identified in both image pick-up tubes. So it practically depends. icing the measuring point with a house number so that the Pick-up tube 3 and the coordinates of the same measuring point determined in the pick-up tube 4 recognized and passed on for further numerical treatment to determine the spatial coordinates will. The necessary differentiation of the measuring points from one another is made possible by urn different widths of the outer rings 12 and / or Π and'or 14 brought about. Depending on the in which.-n Tolerance range occurring on the outer rings If differences in brightness fit into it, the metapoint is identified numerically.

Damit der Abstand der Aufnahmeröhren von dem /·.:So that the distance of the pick-up tubes from the / · .:

neten Rechtecken oder anderen geometrischen Figure: bestehen, die eine exakte Bestimmung des Mcßpunkt Zentrums zulassen.Neten rectangles or other geometrical figures: consist of an exact determination of the measuring point Allow center.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß I1C der Beschreibung von F i g. 3 grundsätzlich \oi Meßpunkten gesprochen wurde, obwohl strenggenom men Bildpunkte vorliegen, die aus der Projektion dci Meßpunktt in die Bildebene der Aufnahmeröhre 3 odei 4 entstände 'ind.Finally, it should be pointed out that I 1 C of the description of FIG. 3 was basically spoken of as measuring points, although, strictly speaking, there are image points which would result from the projection of the measuring point into the image plane of the receiving tube 3 or 4.

Aufgrund der wie oben beschriebenen optoelektro nisch ermittelten Bildpunktskoordinaten wird mit der üblichen fotogrammetrischen Methoden unter Zuhilfe nähme von EDV-Anlagen die Berechnung der räumli chen Meßpunktskoordinatcn vorgenommen. Dabe w erden die üblichen Korrekturs erfahren zum Ausgleit I der Bildverzerrung automatisch mit durchgeführt.Due to the optoelectronically determined pixel coordinates as described above, with the customary photogrammetric methods with the aid of computer systems would take the calculation of the spatial dimensions chen measuring point coordinates made. You will then learn the usual corrections for slip I the image distortion is carried out automatically.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zur berührungslosen Vermessq.-g von Objekten mittels fotogrammetrischer Methoden, indem künstliche Meßpunkte des Objektes in zwei verschiedene Bildebenen projiziert und die dort erzeugten Bildpunkte optoelektronisch abgetastet, maschinell indentifiziert und einander entsprechende Bildpunkte miteinander korreliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die künstlichen Meßpunkte (2) zentralsymmetrische Helligkeitsunterschiede erzeugen, daß die Koordinaten der in der Abtastlinie liegenden Helligkeitsunterschiede gespeichert und durch deren Mittelung Werte zur Bestimmung der Meßpunktskoordinaten gewonnen werden.1. Method for non-contact measuring q.-g of objects using photogrammetric methods by placing artificial measuring points on the object in projected two different image planes and optoelectronically scanned the image points generated there, machine identified and corresponding pixels are correlated with one another, characterized in that the artificial measuring points (2) are centrally symmetrical differences in brightness produce that the coordinates of the brightness differences lying in the scan line stored and by averaging values for determining the measuring point coordinates be won. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtastung mittels eines digital gesteuerten Elektronenstrahles (8) erfolgt, dessen Ablenkung in der Horizontalen und in dor Vertikalen durch von Ablenkspannungen beeinflußte Zähler festgestellt wird, und daß die bein Passieren eines Bildpunktes auftretende Helligkeitsänderung die simultane Abspeicherung der Zählerstände auslost.2. The method according to claim 1, characterized in that the image scanning by means of a digital controlled electron beam (8) takes place, its deflection in the horizontal and in dor Verticals influenced by deflection voltages Counter is determined, and that the change in brightness occurring when a pixel is passed triggers the simultaneous storage of the meter readings. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekei.nzeichnet, daß die Bildebene als Photodiodenn-.airix ausgebildet ist. deren einzelne Photodioden dijr'al angesteuert und abgefragt werden, wobei die einzelnen Helligkeitswerte der Position der jeweiiigen Photodiode zugeordnet werden.3. The method as claimed in claim 1, characterized in that that the image plane is designed as a photodiode .airix. their individual photodiodes dijr'al controlled and queried, the individual brightness values of the position of the respective Photodiode are assigned. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildpunkte untereinander derart unterscheidbar sind, daß mh numerischen Methoden J5 einander zugeordnete Bildpunkte ,.maschinell identifizierbar und aus ihrer Position die gesuchten Koordinaten der Meßpunkte (2) errechnet werden.4. Device for performing the method according to claims 1 to 3, characterized in that that the image points can be distinguished from one another in such a way that mh numerical methods J5 image points assigned to one another, machine identifiable and the desired coordinates of the measuring points (2) are calculated from their position. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Zähler für die Abstand: zwichen aufeinanderfolgenden Helligkeitsänderurgen vorgesehen sind und daß diese Abstand, und/oder das Maß der Helligkeitsänderung zur Identifizierung der Bildpunkte gegenüber ihrer Umgebung zur Identifizierung einander zugeordr.*.-ter Bildpunkte verwendbar sind.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that additional counters for the distance: between successive brightness changes are provided and that this distance, and / or the degree of change in brightness for identifying the pixels with respect to theirs Environment to identify mutually assigned * .- th pixels can be used. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte (2) mehrere konzentrische Ringe (12 bis 14) aufweisen und dali die Zahl und/oder der Abstand ur.d/oder die Dicke V) der Ringe für jeden Meßpunkt unterschiedlich ist.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the measuring points (2) have several concentric rings (12 to 14) and dali the number and / or the distance ur.d / or the thickness V) of the rings for each measuring point is different.
DE19742430851 1974-06-27 1974-06-27 Process for the non-contact measurement of objects using photogrammetric methods Expired DE2430851C3 (en)

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