DE2748604A1 - Verfahren und einrichtung zur drehlagebestimmung von gegenstaenden - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur drehlagebestimmung von gegenstaenden

Info

Publication number
DE2748604A1
DE2748604A1 DE19772748604 DE2748604A DE2748604A1 DE 2748604 A1 DE2748604 A1 DE 2748604A1 DE 19772748604 DE19772748604 DE 19772748604 DE 2748604 A DE2748604 A DE 2748604A DE 2748604 A1 DE2748604 A1 DE 2748604A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
scanning
data
correlation
reference object
image
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
Application number
DE19772748604
Other languages
English (en)
Other versions
DE2748604C2 (de
Inventor
Otto Dipl Ing Lanz
Francois M Dr Mottier
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
BBC Brown Boveri France SA
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 BBC Brown Boveri AG Switzerland, BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of DE2748604A1 publication Critical patent/DE2748604A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2748604C2 publication Critical patent/DE2748604C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

4.10.77
BBC Aktiengesellschaft Broun, Bov/eri & Cie., Baden (Schweiz)
\/erfohran und Einrichtung zur Drehlaqebestimmunq von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein l/erfahren zur Drehlagebestimmung von Gegenständen, bei dem durch Abtasten eines Gegenstandsbildes und Auswertung der Abtastdaten die Schwerpunktslage des Gegenstandsbildes bestimmt sowie durch ver- gleichen der Abtastdaten mit gespeicherten Bezugsdaten eine Identifikation des Gegenstandes mit Zuordnung zu einem Bezugsgegenstand vorgenommen wird, wobei die Drehlagebestimmung durch Korrelation von zirkulären Abtastdaten des Gegenstandes und des Bezugsgegenstandes erfolgt, die jeweils einem Abtast radius bezüglich des Bildschwerpunktes entsprechen· Die Er findung bezieht sich weiterhin auf eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Eine Verfahrensweise der vorgenannten Art ist bekannt aus "FhG-Berichte 2-77"· Nach Schuerpunktsbestimmung und Identifizierung des Gegenstandsbildes, d.h. Zuordnung des Gegen standes zu einem Bezugsgegenstand, erfolgt dort die Drehlage-
8098 U/0511 OR.CÜNALINSPEGTED
BBC Baden
87/77
bestimmung durch Vergleich jeweils eines einem Abtastradius zugeordneten Satzes won ausgezeichneten Abtast-Uinkelpositionen mit einem dem gleichen Abtastradius entsprechenden Bezugsdatensatz. Die ausgezeichneten Uinkelpositionen ergeben sich dabei als Schnittpunkte des Abtastkreises mit der Kontur des Gegenstandsbildes. Es erfolgt dann eine rechnerisch durchgeführte Relativdrehung zwischen dem vom Gegenstandsbild abgenommenen Uinkelpositionensatz und dem Bezugsdatensatz, bis Uebereinstimmung besteht. Die vom ersten Vergleich bis zu diesem Zeitpunkt durchlaufene Relativdrehung stellt dann die gesuchte Drehlage des Gegenstandes gegenüber derjenigen des Bezugsgegenstandes dar.
Die bekannte Verfahrensweise beruht also auf dem Vergleich und der Feststellung einer Uebereinstimmung zwischen jeweils zwei Datensätzen, dort "Merkmalsvektoren" genannt, die aufgrund ihrer Entstehung gegebenenfalls nur wenige Einzeldaten umfassen, nämlich bei Bildkonturen mit nur schwachen und wenigen Einbuchtungen und einer entsprechend geringen Anzahl von Schnittpunkten mit den Abtastkreisen. Infolgedessen ist die Messsicherheit bei dieser Verfahrensweise ohne besonderen Verfahrensaufwand durch eine Vielzahl von Abtastungen mit unterschiedlichem Radius und ohne erhöhten apparativen Aufwand für die Genauigkeitserhöhung der rlessdatenerfassung vergleichsweise gering. Ausserdem muss für die Uebereinstimmungsdetektion der zu vergleichenden Datensätze eine beträchtliche Toleranz zugelassen werden, weil geringfügige Masstole ranzen der zu behandelnden Gegenstände sowie unvermeintliche
Ö098U/05I1
BBC Baden ^77
riessungenauigkeiten bei spiessuinkligem Schnitt von Kontur und Abtastkreis vergleichsweise grosse Lageänderungen der betreffenden Schnittpunkte und damit der ausgezeichneten Uinkelpositionen zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffunq eines Verfahrens bzw. einer Einrichtung zur Drehlagebestimmung, die sich durch erhöhte Messsicherheit bzw. Messgenauiqkeit ohne grossen apparativen Aufwand auszeichnet. Die erfindunosqemässe Verfahrenslösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die im
IQ Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale, während entsprechende schaltunqstechnische Lösung durch die im Patentanspruch 7 angegebenen Merkmale bestimmt ist.
Bei der erfindunqsqemässen Verfahrensweise erfolgt die Korrelation der Gegenstands- und Bezugsgegenstands-Abtastdaten al- so nicht durch Prüfung auf unmittelbare Übereinstimmung, sondern durch inkremental oder auch kontinuierlich über den Abtastkreisumfang fortschreitende multiplikative Verknüpfung und Integration (Kreuzkorrelation) der Abtastdaten, wobei unsystematische Abweichungen der Einzeldaten bereits durch die Integration weitgehend ausqeglichen werden. Ausserdem handelt es sich bei inkrementaler Abtastunq ebenso wie bei kontinuierlicher Abtastung grundsätzlich um eine Linienintegration über den Abtastkreis, weshalb in jedem Fall eine vergleichsweise grosse Anzahl von Abtastdaten zur Verfügung steht. Dadurch ergibt sich eine weitere Erhöhung der Mess-
Q098U/05I1
BBC Baden
87/77
sicherheit und Messgenauigkeit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierin zeigt:
Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines ersten Teiles einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Drehlagebestimmung, nämlich des Teiles mit optoelektronischer Abbildungseinrichtung und elektronischer Bildabtast einrichtung,
Fig. 2 einen zweiten Teil der erfindungsgemässen Einrichtung, nämlich des Datenspeicher- und Datenverarbeitungsteil, und
Fig. 3 ein Winkeldiagramm verschiedener Abtastsignale und eines Korrelationsintegrals zur Erläuterung der erfindungsgemässen Verfahrensweise.
Nach Fig. 1 ist ein zu behandelnder Gegenstand G im Aufnahmebereich eines optoelektronischen Bildwandlers V, insbesondere eines solchen mit photoelektrischer Bilderzeugung und Elektronenstrahlabtastung sowie zugehöriger Horizontal- und Vertikalablenkeinrichtung Vh bzw. Vv, angeordnet und erzeugt ein entsprechendes Bild B für eine anschliessende Abtastung und Umsetzung in entsprechende binäre Gegenstands-Abtastdaten
Sq. Die Abtastung erfolgt mittels einer Abtaststeuerschaltung ASt beispielsweise zirkulär mit den Abtast-Polarkoordinaten
00 9 8U/0581
BBC Baden
87/77
L^ (Azimut) und Jp (Radius), die zur Kennzeichnunq der Geqenstands-Abtastdaten im Zustand ihrer Gewinnung vom Geqenstandsbild hinter dem Bezugszeichen s~ angedeutet sind.
Der Datenausgang des Bilduandlers V ist, wie im folgenden auch die übrigen Schaltungseingänge bzw· Schaltungsausgänge, der Einfachheithalber mit dem gleichen Bezugszeichen uie das an dem betreffenden Einganq oder Ausqang vorhandene Signal bezeichnet«
Durch die Elektronenstrahlabtastung des Gegenstandsbildes B
wird für jeden Abtastpunkt ein Binärsignal mit dem Uert 0 bzu« 1 je nach der Lage des Abtastpunktes innerhalb oder ausserhalb der Gegenstandsfläche bzu· Gegenstandskontur erzeugt· Damit erfolgt also die Umsetzung des Gegenstandsbildes in zu speichernde und weiterzuverarbeitende Abtastdaten.
Grundsätzlich ist es möglich, die - dann notwendig zirkuläre Bildabtastung im Gleichlauf mit der Korrelation entsprechend synchron abgerufener Bezugsdaten durchzuführen· Da jedoch die Elektronenstrahlabtastung des Gegenstandsbildes vergleichsweise langsam erfolgt, würde sich dann bei einer aufeinander- folgenden Verarbeitung mehrerer Abtastkreise insqesamt ein sehr qrosser Zeitbedarf für eine Drehlagebestimmung ergeben· Es wird daher beim Ausführungsbeispiel mit wesentlichem Zeitgewinn zunächst ein den ganzen Gegenstand zugeordneter Gesamt satz von Gegenstands-Abtastdaten durch die Bildabtastung ge wonnen und für die elektronische Ueiterverarbeitunq abge-
909814/0511
BBC Baden
87/77
no 27*8604
speichert. Diese Bildabtastung braucht daher nicht unbedingt in v/ollständiger Uebereinstimmung mit den für die Ueiteruerarbeitunq benutzten Abtastdatensätzen zu stehen, uas jedoch eine besonders zweckmässige, ueil zeit- und speicherplatzsparende Weiterbildung der Erfindung darstellt, Demgemäss ist in Fig. 1 die erwähnte, zirkuläre Bildabtastung mittels der Abtaststeuerschaltunq ASt und einer übergeordneten Programmsteuereinrichtung PSt wiedergegeben. Grundsatzlich könnte jedoch auch z.B. eine Gesamtabtastung des Gegenstandsbildes mit entsprechender Datenredundanz bezüglich der für die Ueiteruerarbeitung tatsächlich benutzten Daten vorgenommen werden·
Für die Zirkularabtastung sind im Beispielsfall innerhalb von ASt eine Vertikalablenkstufe au sowie eine Horizontalablenkstufe ah in Gestalt eines Sinus- bzw. Cosinusgenerators mit synchroner, zeitlicher Argumentaussteuerung gemäss dem Abtastwinkel 4^ (t) von einer linearen Zeitsteuerstufe ust vorgesehen. Letztere erzeugt für das Durchlaufen* eines jeden Abtastkreises eine zeitlich lineare Rampenfunktion, fUr die aufeinanderfolgenden Abtastzyklen also insgesamt eine Sägezahnfunktion. Die unterschiedlichen Abtastradian der Zyklen werden dabei durch eine mit wst synchronisierte Fortfallseinrichtung bestimmt, die im Beispielsfall einen Stufengenerator ikp zur Erzeugung von Radialinkrementen Δ5* mit nachfolgendem Summierglied stp umfasst. Der Ausgang des letzteren ist an entsprechende Amplitudensteuereingänge von av und ah angeschlossen. Die synchronisierte Auslösung von aufeinanderfolgenden Zeitrampen in ust sowie von Radienschritten in ikO
Q098U/05I1
BBC Baden
87/77
AA 27A8604
erfolgt mittels eines Komparators d,, der jeweils bei Erreichen einer Volldrehung durch den Abtastuinkel ψ einerseits die Zeitrampe auf Null zurückschaltet und andererseits einen Radienschritt ^i.f aktiviert. Mit einer Zeitverzögerung in einem Zeitglied TQ uird sodann eine neue Zeitrampe und damit ein neuer Abtastzyklus angestossen.
Der in Fig. 2 dargestellte Schaltungsteil umfasst einen digitalen Gegenstands-Abtastdatenspeicher GSp souie einen Bezugsgegenstands-Abtastdatenspeicher RSp. Beide Speicher sind in Fig, 2 getrennt dargestellt, stellen jedoch beispielsweise verschiedene Speicherplatzbereiche innerhalb eines gemeinsamen Datenspeichers eines Mikroprozessors oder dergleichen dar. Im Folgenden sind die Dateneingänge und Datenausgänge souie Steuereingänge der Speicher der
IS Einfachheit halber analog angedeutet« Es versteht sich jedoch, dass Steuerung und Datenverkehr mit den Speichern in der üblichen Digitalform vonstatten gehen, wobei an den Analog-Digitalschnittstellen entsprechende Wandler vorhanden sind· Dies gilt insbesondere auch für die zeitliche Ab- laufsteuerung und die Datenübertragung zwischen Bildabtastung und Speicher, wozu in bekannter Ueise eine Zeit- und Amplitudenquantisierung mit Analog-Digitalumsetzung erforderlich ist. Diese in der Datenverarbeitungstechnik allgemein bekannten Schaltungsmittel sind hier nicht näher dargestellt und erläutert«
Der Übersichtlichkeit halber 1st innerhalb der Darstellung
909814/0511
BBC Baden 87/77
des Gegenstands-Datenspeichers GSp ein Koordinatensystem mit einer dreieckförmigen Kontur des Gegenstandsbildes B angedeutet, dessen Schwerpunkt im Koordinatennullpunkt liegt. Der Einfachheithalber ist hier auch der zugehörige, mit seinen Daten im Speicher RSp enthaltene Bezugsgegenstand GR strichliert angedeutet, und zuar ebenfalls mit nullpunktkongroenter Schwerpunktslage. Das Gegenstandsbild B ist einschliesslich des seine Drehlage gegenüber der Bezugslage kennzeichnenden Uinkels Ch ■. eingespeichert, wobei der Winkel (£> zwischen der horizontalen Koordinatenachse und der oberen Spitze des Dreiecks gemessen ist. Entsprechendes gilt für die Drehlage des Bezugsgegenstandes GR mit dem Uinkel NMn* Als Bezugslage sei der Uinkel φ ts 0 angenommen, so dass der Uinkel Ob , die gesuchte Drehlage des Gegenstandes kennzeichnet. Die Be-Stimmung der Drehlage erfolgt, wie noch näher zu erläutern ist, durch schrittweise Relativdrehung uon GR gegenüber B um die Uinkelschritte ^^bis zur gegenseitigen Deckung. Diese Relativdrehung kann bei unveränderten Speicherinhalten durch entsprechend umgeordneten Abruf der Abtastdaten simuliert werden, was ebenfalls zum an sich allgemein bekannten Stand der Speichertechnik gehört. Der Datenabruf erfolgt entsprechend verschiedenen Abtastradien Tn, r,, r~ usw., die sich durch Radienschritte cir unterscheiden. Die Uinkelkoordinate der zyklischen Abtastung bzw. des entsprechenden Datenabrufes ist zur Unterscheidung von der Drehlage mit ^f bezeichnet. Der Datenabruf vom Gegenstands-Datenspeicher GSp sowie vom Bezuasaegenstands-Datenspeicher RSp wird über ent-
809814/0501
BBC Baden ^777
sprechende Steuereinqänqe synchron durch die Steuerqrössen L^ und r bestimmt. Uegen der Annahme, dass die Relativdrehung durch Uinkelverschiebung von GR vorqenommen uird, erhält der Speicher RSp ausserdem die Steuergrösse Cp . Die Uebernahme der Gegenstands-Abtastdaten s- vom Bildwandler V in den Speicher GSp erfolgt vor dem Datenabruf und der Datenueiterverarbeitunq synchron zu der langsamer ablaufenden Bildabtastung unter der koordinierenden Uirkung der Proorammsteuereinrichtung PSt, deren Ausganq mit einem entsprechenden Steuereingang St des Speichers GSp verbunden ist. Die Bereitstellung der entsprechenden Bezugsgegenstands-Abtastdaten sGR( tf , (f>, r) im Speicher RSp erfolgt entsprechend der als vorangehend erlediqt angenommenen Identifizierung des Gegenstandes. In RSt sind also alle erforderliehen Abtastdaten des Gegenstandes GR (r, ^Pt φ ) enthalten.
Für jeden Korrelationszyklus werden die Gegenstands-Abtastdaten Sp(flÄ r) mit zwischen 0° und 360° inkremental zunehmendem ψ aus dem Speicher GSp abgerufen und in einem Multiplikator M mit den synchron, d.h. ebenfalls zwischen O0 und 360° inkremental zunehmenden Bezugsgegenstands-Abtastdaten sGR(<jö, r, Φ) zu dem Produktsignal ρ verknüpft. Ein Integrator I bildet hieraus jeweils bis zum Ende eines Zyklus das Korrelationsintegral k, d.h. ein bestimmtes Linienintegral über den vollen Abtastkreisumfang. In Fig.5, Zeile a) ist der Verlauf des Abtastsignals gemäss s_ für die Lage von B, wie im Diagramm innerhalb GSp in Fig.2 angedeutet, wiedergegeben, dazu in Zeile b) von Fig.3 der Verlauf des Abtastsignals
9098U/0581
BBC Baden
87/77
gemäss s^p für (T)-O. Der nächste Korrelationszyklus erfolgt dann für den gleichen Abtastradius - hier z.B. r = r„ mit der inkremental veränderten Relativ-Drehlage (T) = Z\ yO , was den nächsten Wert des Korrelationsintegrals k liefert.
So wird schrittweise z.B. die Drehlage *jD erreicht, für die der Abtastsignalverlauf von snD in Zeile c) von Fig. 3 dargestellt ist. Mit U) - 36O ist der dem Abtastradius r? zugeordnete Satz von Korrelationszyklen beendet. Der damit erhaltene Verlauf der Korrelationsintegralwerte k über (T) ist in Zeile d) von Fig. 3 - vereinfacht kontinuierlich angedeutet. Für φ - W ergibt sich ein absolutes Maximum, das leicht detektiert und zur Kennzeichnung des zugehörigen Wertes von (£) als gültiger Drehwinkel des Gegenstandes gegenüber der Bezugslage verwendet werden kann. Damit ist die Aufgabe der Drehlagenbestimmung gelöst. Es können jedoch mehrere Sätze von jeweils einem anderen Abtastradius - z.B. um 4r inkremental abnehmend: r = r , r , .... - zugeordnete Sätze von Korrelationszyklen anschliessen, deren jeder wieder den gleichen Wert von (^ liefern sollte. Durch Mittelung über diese redundanten Ergebnisse ergibt sich ein zuverlässigeres Endergebnis. Ar und r können den Eigenheiten der Konturform angepasst werden, hier z.B. durch Steuerverbindungen zwischen RSt und IKe bzw. Str.
Die vorgenannten Verfahrensschritte werden im Ausführungsbeispiel mittels folgenden Aufbaues der Korrelationssteuerschaltung KSt bestimmt:
9098U/0581
BBC Baden
87/77
Eine übergeordnete Datenabruf-Steuerschaltung RSt setzt die Abtastzyklen in Gang, und zwar durch Anwurf eines ersten, inkremental gestuften Rampenanstiegs von (D in einer Winkelsteuerschaltung
•09814/0581
BBC Baden 87/77
-JfI-
WSt. Ein Komparator D, stellt das Ende eines Abtast- bzw. Korrelationszyklus bei (D = 360 fest, beendet die Rampe durch Zurückschalten auf (D = 0 und wirft mit einer Verzögerung durch ein Zeitglied T, einen neuen Zyklus an. Gleichzeitig wird ein Schrittgenerator IK- angesteuert, der ein Winkelinkrement /\fflan ein mit dem (T) -Eingang des Bezugsgegenstands-Datenspeichers RSp verbundenes Summierglied Stw liefert. Der Jeweils folgende Korrelationszyklus findet also wie erläutert mit veränderter Relativ-Drehlage von GR gegenüber B bzw. G statt.
Ein eingangsseitig mit dem Ausgang Cb-^^ΐφ von Stw verbundener Komparator Dp, der an seinen mit 1 bzw. 0 bezeichneten, komplementären Ausgängen bei Erfüllung der Bedingung φ^^6θ° die angegebenen Binärsignale liefert, stellt die Beendigung eines Satzes von Korrelationszyklen fest, die einem Abtastradius r zugeordnet sind, und gibt bis dahin über eine UND-Logik U, die Wiederholung der Korrelationszyklen von D. aus frei. Ferner steuert Dp beim Ende eines Satzes von Korrelationszyklen über eine UND-Logik Up, die übergeordnete Eingriffe und Kontrollen seitens der Steuerschaltung RSt ermöglicht, einen Schrittgenerator IK« an, der ein Abtastradiusinkrement /\ r erzeugt und über ein z.B. die Punktion r = r2 -^" Δ r bildendes Summierglied Str die Abtastradius -Abrufeinginge der Speicher GSp und RSp ansteuert. Damit werden die redundanten Korrelationszyklussätze mit Je einer Bestimmung der Drehlage des Gegenstandes ausgelöst.
Ö098U/05I1
BEC Baden 87/77
Die Maximumauswiihl unter den Korrelationsintegralwerten erfolgt mittels zweier an ihren Dateneingängen parallel mit diesen Integralwerten k beaufschlagter Speicherglieder Sp, und Sp . Die Einspeicherung in Sp. wird beim Ende eines Korrelationczyklus von D. über den Steuereingang S. freigegeben, so dass in Sp_ immer der jeweils letzte Korrelationsintegralwert enthalten ist. Die Einspeicherung in Sp2 wird dagegen über einen Differenzbildner DB mit nachfolgendem Nullkomparator D, und über den Steuereingang S_ nur dann freigegeben, wenn die Bedingung /\ k =
C.
= ^51 - k SD2>° erfüllt ist. Demgemäss enthält Sp2 im Verlauf eines Korrelationszyklussatzes immer den bis zum jeweils letzten Zyklus erhaltene, relativ grössten k-Wert, beim Ende des Korrelationszyklussatzes also den absolut grössten k-Wert. Der jeweilige Drehlagenwinkel (D liegt von Stw her ständig am Dateneingang eines weiteren Speichergliedes Sp5. Beim Neuauftreten eines relativ grössten k-Wertes erhält Sp-, an seinem Steuereingang S, von D, einen Einschreibbefehl, so dass in Sp, immer der zu dem jeweils relativ grössten k-Wert gehörende Cp-Wert, beim Ende eines Korrelationszyklussatzes also der zum absolut grössten k-Wert gehörende Λ-Wert, d.h. das gesuchte®,, vorhanden 1st und am Ausgang A abgenommen werden kann.
• Ö98U/05I1

Claims (1)

  1. BBC Baden 87/77
    Patentansp r ü ehe
    Verfahren zur Drehlage-bestimmuna von Gegenständen, bei dem durch Abtasten eines Gegenstandsbildes und Auswertung der Abtastdaten die Schwerpunktslage des Gegenstandsbildes bestimmt sowie durch vergleichen der Abtastdaten mit ge speicherten Bezugsdaten eine Identifikation des Geqenstan- des mit Zuordnung zu einem Bezugsgegenstand vorgenommen wird, uobei die Drehlage—bestimmung durch Korrelation von zirkulären Abtastdaten des Gegenstandes und des Bezugsgegenstandes erfolgt, die jeweils einem Abtastradius be- züglich des Bildschwerpunktes entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass eine multiplikative Verknüpfung von über mindestens einen Abtastkreis verteilten Gegenstandsund Bezugsgegenstands-Abtastdaten (s- bzw. s„p) sowie eine Integration des so gewonnenen Produktsignals (p) längs des Abtastkreisumfanqes für eine Mehrzahl von Relativ-Drehlagen der Gegenstands-Abtastdaten (sJ gegenüber den Bezugsgegenstands-Abtastdaten (SGR) durchgeführt wird, dass die so erhaltenen, je einer Relativ-Drehlage von Gegenstandsbild (B) und Bezugsgegenstand (GR) zuge ordneten Korrelationsintegrale (k) einer absoluten Extrem- wertausuahl unterzogen werden und dass die jeweils dem absoluten Extremwert (k,) der Korrelationsintegrale (k) zugeordnete Relativ-Drehlage (φ^) als gültige Orehlage des Gegenstandes (G) gegenüber der Ausgangslage des Bezugsgegen-
    Standes (GR) gekennzeichnet wird.
    Ö098U/0SI1
    ORIGINAL INSPECTED
    BBC Baden 87/77
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem ganzen Gegenstand (R) zugeordneter Gesamtsatz von Gegenstands-Abtastdaten (sp) von einem Gegenstandsbild (θ) abgeleitet uid gespeichert wird, dass aus diesem Gesamtsatz v/on Gegenstand-Abtastdaten und aus einem dem ganzen Bezugsgegenstand (GR) zugeordneten Gesamtsatz von Bezugsgegenstands-Abtastdaten (srR) jeweils dem gleichen Abtastradius (r) entsprechende und über den Abtastkreisumfang inkremental verteilte Gegenstands- und Bezugsgegenstands-Abtastdaten (s„ bzw. srR) in synchroner Aufeinanderfolge für einen Satz von Korrelationszyklen abgerufen und der Multiplikation souie Integration zugeführt werden und dass dieser Abruf von gespeicherten Abtastdaten für jeden der Zyklen innerhalb eines solchen jeweils einem Abtastradius (r) zugeordneten Satz von Korrelationszyklen entsprechend einer unterschiedlichen Relativ-Uinkellage des Gegenstandsbildes (B) gegenüber dem Bezugsgegenstand (GR) erfolgt.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass über jeweils einen Abtastkreis äquidistant verteilte Gegenstands- und Bezugsgegenstands-Abtastdaten (s-, s- ) für die Korrelation abgerufen werden.
    4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die aufeinanderfolgenden Zyklen innerhalb eines jeden jeweils einem Abtastradius (r) zugeordneten Satzes
    Ö098U/05Ö1
    BBC Baden 87/77
    won Korrelationszyklen Gegenstands- und Bezugsgegenstands-Abtastdaten (s-, sro) abgerufen uerden, die inkremental über wenigstens annähernd eine Volldrehung verteilten Relativ-Uinkellagen des Gegenstandsbildes (B) gegenüber dem Bezugsgegenstand (GR) entsprechen.
    5. l/erfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelationsintegrale (k) entsprechend inkremental über eine Uolldrehung aufeinanderfolgenden Relativ-Drehlagen ((£> , φ+ΔΦ) υοη Gegenstandsbild (B) und Bezugsgegenstand (GR) durchgeführt uerden und dass die so er haltenen Korrelationsintegrale (k) einer absoluten Naximumausuahl unterzogen uerden·
    6« V/erfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Abtasten des Gegenstandsbildes
    (B) für jeden der jeweils einem Abtastradius (r) zugeordneten Sätze von Korrelationszyklen ein dem zugehörigen Abtastradius (r) entsprechender Satz von Gegenstands-Abtastdaten (sJ gewonnen und gespeichert uird und dass für jeden solchen Satz von Gegenstands-Abtastdaten (s-) ein dem gleichen Abtastradius (r) entsprechender Satz von
    Bezugsgegenstands-Abtastdaten (sGR) bereitgestellt uird.
    7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein optoelektronischer Bildwandler (V) mit elektrischer Abtastein-
    9098U/0581
    BBC Baden ί*7/77
    richtung, eine Abtast-Steuerschaltung (ASt) mit einer Programmsteuerung (PSt) zur Aktivierung vorgegebener Abtastmuster sowie ein an dem Datenausgang des Bildwandlers (\l) angeschlossener Gegenstands-Datenspeicher (GSp) und ein Bezugsgegenstands-Datenspeicher (RSp) vorgesehen ist, dass die Datenausgänge des Gegenstands-Datenspeichers (GSp) und des Bezugsgegenstands-Datenspeichers (RSp) an einen Multiplikator (Fl) mit nachgeordnetem Integrator (I) angeschlossen sind, dass eine an Lesesteuereingänge des Gegenstands-Datenspeichers (GSp) und des Bezugsgegenstands-Datenspeichers (RSp) angeschlossene Korrelations-Steuerschaltung (KSt) vorgesehen ist, die synchrone Abrufsignale ( CP1 r) für den Abruf von Gegenstands- und Bezugsgegenstands-Abtastdaten (s^, s„rJ über den Umfang jeweils eines Abtastkreises liefert, dass die Korrelations-Steuerschal— tung (KSt) eine Iterationsschaltung (USt, D,, U,, P) für die wiederholt aufeinanderfolgende Aktivierung von Korrelationszyklen über je einen Abtastkreis sowie eine mit dieser Iterationsschaltung in Steuerverbindung stehende Fortschalteinrichtung (IKj_, Stw, D2) zur Erzeugung einer mit den aufeinanderfolgenden Korrelationszyklen veränderlichen Relativ-Uinkellage der Gegenstands- und Referenzgegenstands-Abtastdaten (s~, s«p) aufweist und dass eine mit dem Integrator (I) und der Fortschalteinrichtung (IK,, Stu, D2) in Steuerverbindung stehende Extremuert-Ausuahlschaltung (S,, S«, Dj) vorgesehen ist«
    BBC Aktiengesellschaft Broun, Boveri & Cie.
    Ö098U/05I1
DE2748604A 1977-10-04 1977-10-29 Einrichtung zur Drehlagebestimmung von Gegenständen Expired DE2748604C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1213777A CH627959A5 (de) 1977-10-04 1977-10-04 Verfahren und einrichtung zur drehlagebestimmung von gegenstaenden.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2748604A1 true DE2748604A1 (de) 1979-04-05
DE2748604C2 DE2748604C2 (de) 1986-09-25

Family

ID=4380234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2748604A Expired DE2748604C2 (de) 1977-10-04 1977-10-29 Einrichtung zur Drehlagebestimmung von Gegenständen

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0007359A1 (de)
AT (1) AT381165B (de)
CH (1) CH627959A5 (de)
DE (1) DE2748604C2 (de)
FR (1) FR2405460A1 (de)
GB (1) GB2008887B (de)
IT (1) IT1099341B (de)
NL (1) NL7809854A (de)
SE (1) SE444237B (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3021625A1 (de) * 1980-06-09 1981-12-17 Canadian Patents And Development Ltd., Ottawa Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des zentrums einer flaeche oder des schwerpunkts einer geometrischen flaeche unbestimmter form, welche in einem grossen x-y-abtastungsfeld liegt
DE3203897A1 (de) * 1981-11-07 1983-05-19 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Vorrichtung zur erkennung und verarbeitung von zeichen und/oder vorgegebenen optischen details
DE3234608A1 (de) * 1982-09-16 1984-03-22 Kraft, Hans Rainer, Dr.-Ing., 1000 Berlin Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung einer lageunabhaengigen objektsignatur
DE3340705A1 (de) * 1982-11-22 1984-05-24 View Eng Hochgeschwindigkeits-mustererkennungsgeraet
DE3716420A1 (de) * 1986-05-16 1987-11-19 Fuji Electric Co Ltd Musterdrehwinkel-ermittlungssystem
DE3718620A1 (de) * 1986-06-04 1987-12-10 Fuji Electric Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des drehwinkels eines objektmusters
DE3913620A1 (de) * 1989-04-25 1990-10-31 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur bildauswertung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111728A1 (de) * 1981-03-25 1982-10-07 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "pruefverfahren fuer werkstuecke"
AU553069B2 (en) * 1981-07-17 1986-07-03 W.R. Grace & Co.-Conn. Radial scan, pulsed light article inspection ccv system 0
DE10337733B4 (de) * 2003-08-11 2015-01-08 Traub Drehmaschinen Gmbh Verfahren zum Erfassen einer räumlichen Lage einer bekannten dreidimensionalen Struktur
DE102005032871A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-25 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Bestimmen der absoluten Winkelstellung des Lenkrades eines Kraftfahrzeugs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1925428A1 (de) * 1968-05-21 1970-01-29 Ibm Anordnung zur Zeichenerkennung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3618742A (en) * 1970-05-18 1971-11-09 Stanley J Blanchard Automatic object adjustment
US4004083A (en) * 1972-10-25 1977-01-18 Philip Chrislock Norem Method and apparatus for determining centroid coordinates and angular orientation of a surface
DE2531682A1 (de) * 1975-07-16 1977-02-03 Fraunhofer Ges Forschung Optische sensoren zur erfassung vereinzelter werkstuecke mit industrierobotern
US3986007A (en) * 1975-08-20 1976-10-12 The Bendix Corporation Method and apparatus for calibrating mechanical-visual part manipulating system
US4041286A (en) * 1975-11-20 1977-08-09 The Bendix Corporation Method and apparatus for detecting characteristic features of surfaces
CA1073111A (en) * 1975-11-28 1980-03-04 Bendix Corporation Method and apparatus for calibrating mechanical-visual part manipulating system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1925428A1 (de) * 1968-05-21 1970-01-29 Ibm Anordnung zur Zeichenerkennung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3021625A1 (de) * 1980-06-09 1981-12-17 Canadian Patents And Development Ltd., Ottawa Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des zentrums einer flaeche oder des schwerpunkts einer geometrischen flaeche unbestimmter form, welche in einem grossen x-y-abtastungsfeld liegt
DE3203897A1 (de) * 1981-11-07 1983-05-19 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Vorrichtung zur erkennung und verarbeitung von zeichen und/oder vorgegebenen optischen details
DE3234608A1 (de) * 1982-09-16 1984-03-22 Kraft, Hans Rainer, Dr.-Ing., 1000 Berlin Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung einer lageunabhaengigen objektsignatur
DE3340705A1 (de) * 1982-11-22 1984-05-24 View Eng Hochgeschwindigkeits-mustererkennungsgeraet
DE3716420A1 (de) * 1986-05-16 1987-11-19 Fuji Electric Co Ltd Musterdrehwinkel-ermittlungssystem
DE3718620A1 (de) * 1986-06-04 1987-12-10 Fuji Electric Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des drehwinkels eines objektmusters
DE3913620A1 (de) * 1989-04-25 1990-10-31 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur bildauswertung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2405460A1 (fr) 1979-05-04
GB2008887A (en) 1979-06-06
AT381165B (de) 1986-09-10
FR2405460B1 (de) 1983-12-02
SE444237B (sv) 1986-03-24
GB2008887B (en) 1982-09-22
CH627959A5 (de) 1982-02-15
EP0007359A1 (de) 1980-02-06
NL7809854A (nl) 1979-04-06
IT1099341B (it) 1985-09-18
SE7810317L (sv) 1979-04-05
DE2748604C2 (de) 1986-09-25
ATA709278A (de) 1986-01-15
IT7828380A0 (it) 1978-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH627571A5 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung charakteristischer einzelheiten in einem elektronisch abgetasteten bildmuster.
DE2748604A1 (de) Verfahren und einrichtung zur drehlagebestimmung von gegenstaenden
DE1234066B (de) Anordnung fuer die Identifizierung von Schriftzeichen
DE1919345B2 (de) Rahmensynchronisiervorrichtung für einen orthogonalen oder biorthogonalen Decoder
DE2814265A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur automatischen korrektur der einstellung eines mikroskops
DE2504675A1 (de) Analog/digitalwandlergeraet
DE2355640A1 (de) Anordnung zur spektralanalyse von elektrischen signalen
EP0771422B1 (de) Verfahren zum messen des phasenjitters eines datensignals
DE2752062A1 (de) Programmierbarer binaerkorrelator
DE1291150B (de) Lernfaehige Vorrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung
DE2461651C3 (de) Zählvorrichtung zum Zählen von Mustern
DE1946861A1 (de) Geraet zur automatischen Ermittlung der Mittelpunkte von jeweils eine Vielzahl von Hautleisten aufweisenden Fingerabdruecken
DE19513597C2 (de) Verfahren zur Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE1294074B (de) Zeichenerkennungsvorrichtung mit spaltenweiser Abtastung
EP0177803B1 (de) Verfahren und Anordnung zum hochauflösenden Digitalisieren eines Signales
DE2441549A1 (de) Phasendetektor
EP0320596B1 (de) Positionsmesseinrichtung mit Unterteilungsschaltung
DE2621179A1 (de) Verfahren zur erfassung der drehrichtung rotierender teile
DE2815524A1 (de) Einrichtung zur messung des drehwinkels einer welle
DE4208827A1 (de) Vorrichtung zum verarbeiten von signalen
DE2048427A1 (de) Trigonometrischer Signal Generator
DE3048444C2 (de) Abtastverfahren und Schaltungsanordnung einer Wärmebildkamera
DE2300924C3 (de) Verfahren zur Messung von Leistungsdichtespektren
DE2507273A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur bildanalyse
DE2852708A1 (de) Verfahren zum erzeugen von ausloeseimpulsen gegenueber einer bestimmten phase eines in stetig veraenderbarer periode ablaufenden bewegungsvorganges und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OC Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: KEMPE, W., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., 6800 MANNHEIM

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: LUECK, G., DIPL.-ING. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 7891

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, BADEN, AARGAU, CH

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT

8339 Ceased/non-payment of the annual fee