DE2920634A1

DE2920634A1 - METHOD FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF BODIES

Info

Publication number: DE2920634A1
Application number: DE19792920634
Authority: DE
Inventors: Philipp Dr.med. Dr.rer.nat. 8000 München Deisler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1981-05-27
Also published as: WO1980002591A1; EP0029036A1

Abstract

In the process and arrangement for measuring an object without handling, light beams (L1, L2, L3) from a source (PZ) are projected on the surface of the object at points (P1, P2, P3) and form images at those points on a surface-image (BF). The surface-image, which may be a photo-sensitive layer of a television camera or a matrix of diodes (DM), provides signals which characterize the position of the points. A computer determines the parameters corresponding to the position of the points on the object surface.

Description

Verfahren zur berührungelosen Vermessung Method for contactless measurement

von Körpern Bekanntlich können Körperoberflächen nach dem Verfahren der Stereophotogrammetrie vermessen werden. Danach wird der zu vermessende Körper von zwei verschiedenen Standpunkten aus mit Photokammeras aufgenommen, so daß sich zwei geringfügig verschiedene Bilder ergeben. Diese Bilder können punktweise mit Hilfe eines Stereokomparators ausgewertet werden. Dabei ist im Blickfeld des Beobachters ein Meßpunkt derart verschiebbar, daß er auf der Oberfläche des auszumessenden Körpers zu liegen scheint. Die Koordinaten des Meßpunktes sind immer ablesbar und werden insbesondere dann ausgewertet, wenn der Meßpunkt eine gewünschte Lauge auf der Oberfläche des Körpers eingenommen hat. Nach diesem bekannten Verfahren.lassen sich beliebig viele Oberflächenpunkte mit beträchtlichen Arbeitsaufwand ermitteln. of bodies It is well known that body surfaces can be produced after the procedure measured by stereo photogrammetry. Then the body to be measured Taken from two different viewpoints with photo cameras, so that result in two slightly different images. These images can point by point with Can be evaluated using a stereo comparator. It is in the observer's field of vision a measuring point displaceable in such a way that it is on the surface of the body to be measured seems to be lying. The coordinates of the measuring point can and will always be read off evaluated in particular when the measuring point has a desired lye on the surface of the body. This known method can be used as desired determine many surface points with considerable effort.

Ein weiteres bekanntes Verfahren basiert auf dem Prinzip der Moire-Topographie. @an@ch wird das Licht einer Lichtquelle durch ein Gitter e4uf die Oberfläche des auszumessenden Körpers projiziert, so daß der Körper streifenförinnig beleuchtet wird; Dieser streifenförmig beleuchtete Körper wird aus einer von der Projektionarichtung abweichenden Richtung aufgenonnen. Das gewonnene Photo des Gitters und des dahinter angeordneten Körpers zeigt nur jene Flächenelemente des Körpers, die einerseits beleuchtet wurden und andererseits von der photographischen Kamera aus sichtbar sind. Das Photo eigt ein moireartiges Iluster dessen Linien, den Schichtlinien einer Landkarte entsprechen und eine punktweise Koordinatenerfassung ermöglichen. Zur Koordinatenerfassung genügt ein einfaches x-y-Koordinaten-Meßgerät. Im GEgensatz zur Stereophotogrammetrie erfordert d@e@ Auswertung der z-Koordinaten kein räumliches Sehen; trotzdem ist die punktweise Gewinnung der Z-Koordinaten mühsam. Nachteilig ist außerdem, daß die z-Koordinaten in nicht linearer Weise den einzelnen Noire-Sinien zugeordnet sind.Another known method is based on the principle the Moiré topography. @ an @ ch is the light of a light source through a grid e4uf the surface of the body to be measured is projected so that the body is streak-shaped is illuminated; This strip-shaped illuminated body is made from one of the Projection direction different direction recorded. The captured photo of the grid and the body behind it shows only those surface elements of the body which were illuminated on the one hand and by the photographic camera on the other are visible from. The photo has a moire-like pattern of lines, the layer lines correspond to a map and enable point-by-point coordinate acquisition. A simple x-y coordinate measuring device is sufficient for the acquisition of coordinates. In contrast For stereophotogrammetry, the evaluation of the z-coordinates does not require a spatial one See; Nevertheless, the point-by-point acquisition of the Z coordinates is laborious. Disadvantageous is also that the z-coordinates are in a non-linear way to the individual Noire sines assigned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Körpern anzugeben, das einerseits wertiger zeitraubend ist als vergl.eichbare bekannte Verfahren und das andererseits eine weitgehend automatische Gewinnung der Meßdaten ermöglicht.The invention is based on the object of a method for contactless Specify measurement of bodies, which is on the one hand more valuable and time-consuming than comparable known method and on the other hand a largely automatic extraction of the Measurement data enabled.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: A. Von einem Projektionszentrum aus werden Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Körpers projiziert, so daß mehrere Lichtpunkte auf der Oberfläche des Körpers abgebildet werden.The object on which the invention is based is achieved by the following procedural steps: A. From a projection center Rays of light are projected onto the surface of the body, creating multiple points of light can be imaged on the surface of the body.

B. Die Lichtpunkte werden auf eine Bildfläche abgebildet, so daß den einzelnen Lichtpunkten Bildpunkte zugeordnet sind. B. The points of light are mapped onto an image area, so that image points are assigned to the individual light points.

C. Unter Berücksichtigung der Lage des Projektionszentrums, der Lage der Lichtstrahlen, der Bildpunkte, werden Parameter ermittelt, welche die Lage der Lichtpunkte auf der Oberfläche des Körpers charakterisieren. C. Taking into account the location of the projection center, the location of the light rays, the pixels, parameters are determined which determine the position of the Characterize points of light on the surface of the body.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es weitgehend automatisierbar ist und die Körper schnell vermessen werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn aufgrund der Meßergebnisse ohne Zeitverlust Entscheidungen zu treffen sind. Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, daß die Meßergebnisse in Porm von Signalen gewonnen werden können, so daß mit diesen Signalen Vorgänge unter Berücksichtigung der Meßergebnisse gesteuert werden können.The inventive method is characterized in that it largely can be automated and the bodies can be measured quickly. This is particular advantageous when decisions are made without wasting time on the basis of the measurement results to be met. The invention is also characterized in that the measurement results can be obtained in the form of signals, so that processes can be carried out with these signals can be controlled taking into account the measurement results.

Bei einem bevorzugten Ausführiungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung werden zeitlich nacheinander Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Körpers projiziert und einander entsprechende Lichtstrahlen, Lichtpunkte, Bildpunkte werden durch die Gleichzeitigkeit ihres Auftretens identifiziert.In a preferred embodiment for carrying out the invention light rays are projected onto the surface of the body one after the other and corresponding rays of light, points of light, image points are created by the Identified simultaneity of their occurrence.

Zur Durchführung dieser ITaßnahme ist es sweckmäßig, daß eine Projektionseinrichtung vorgesehen ist mit einer T.ichtquelle deren Licht über zwei verstellbare Ablenkeinrichtungen auf den Körper gestrahlt wird, daß eine Stenereinricktung vorgesehen ist, die zeitlich nacheinander die Verstellung der Ablenkeinrichtungen bewirkt, daß eine Abtasteinrichtig vorgesehen ist, die einerseits die Lichtpunkte auf die Bildfläche abbildet und die andererseits Bildpunktsignale abgibt, welche die Lsge der Bildpunkte a f der Bildfläche charakterisieren und daß eine Recheneinrichtung vorgesehen ist, der die Zeitpunkte des Auftretens der Lichtpunkte und die gleichzeitig ermittelten Bildpunktsignale signalisiert werden und daß unter Berücksichtigung der Lage des Projektionszentrums, des Bildzentrums Koordinaten gewonnen werden, welche die Lage der lichtpunkte auf der Oberfläche des Körpers charakterisieren.To carry out this IT measure, it is essential that a projection device is provided with a T.ichtquelle whose light over two adjustable deflection devices is radiated on the body that a star configuration is provided, the temporal successively the adjustment of the deflection devices causes a scanning device is provided, which on the one hand images the points of light on the image surface and the on the other hand emits pixel signals which correspond to the length of the pixels a f of the image area characterize and that a computing device is provided, the times of occurrence of the points of light and those determined at the same time Pixel signals are signaled and that taking into account the location of the Projection center, the image center coordinates are obtained showing the location characterize the points of light on the surface of the body.

Falls relativ genaue Meßergebnisse bei vergleichsweise geringem technischen Aufwand erwünscht sind, ist es zweckmäßig, daß Parameter zur Definition einer Referenzbildlinie gespeichert werden, daß die Abweichungen der Bildpunkte von der Referenzbildlinie ermittelt werden und daß mit Hilfe dieser Abweichungen die Parameter ermittelt werden, welche die Oberfläche des Körpers charakterisieren.If relatively accurate measurement results with comparatively little technical If effort is desired, it is expedient for parameters to define a reference image line that the deviations of the image points from the reference image line are stored be determined and that the parameters are determined with the help of these deviations, which characterize the surface of the body.

Dabei kann die Referenzbildlinie auf experimentelle Weise dadurch gewonnen werden, daß anstelle des Körpers ein Referenzkörper angeordnet wird, daß die Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Referenzkörpers projiziert werden und den Lichtstrahlen Referenzlichtpunkte zugeordnet werden und daß die Referenzlichtpunkte auf die Bildfläche abgebildet werden und die Parameter zur Definition der Referenzbildlinie gewonnen werden.In doing so, the reference image line can be experimentally thereby be obtained that instead of the body, a reference body is arranged that the light rays are projected onto the surface of the reference body and the Light beams are assigned reference light points and that the reference light points are mapped onto the image area and the parameters for defining the reference image line be won.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1 - 9 beschrieben, wobei in mehreren Fig, dargestellte gleiche Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen: Fig. 1 ein Verfahren zur beriihrungslosen Vermessung von orern in schematischer Darstellung, Fig. 2 die gleichzeitige Identifizierung mehrerer zugeordneter linien a"f der Oberfläche des Körpers und im entsprechenden Bild, Fig. 3 die Identifizierung der linien mit Strahlen verschiedener Wellenlänge, Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbesispiel zur Durchführung der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 5 einige Signale, die beim Betrieb der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung auftreten, Fig. 6 eine Detaildarstellung der in Fig. 5 dargestellten Signale und Fig. 7 eine Diodenmatrix, Fig. 8 einen Codewandler, Fig. 9 ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Körpern unter Verwendung eines speziellen Referenzkörpers.In the following, embodiments of the invention are based on the Fig. 1 - 9 described, wherein in several figures, the same objects shown are denoted by the same reference numerals. They show: FIG. 1 a method for contactless measurement of orers in a schematic representation, FIG. 2 the simultaneous Identification of several associated lines a "f of the surface of the body and in the corresponding picture, Fig. 3 the identification of the lines with Beams of different wavelengths, FIG. 4 shows a preferred exemplary embodiment for carrying out the invention in a schematic representation, FIG. 5 shows some signals, which occur during the operation of the circuit arrangement shown in FIG. 4, FIG. 6 shows a detailed illustration of the signals shown in FIG. 5 and FIG. 7 shows a diode matrix, 8 shows a code converter, FIG. 9 shows a method for contactless measurement of Bodies using a special reference body.

Fig. 1 zeigt den Körper K dessen Oberfläche vermessen werden soll. Vom Projektionszentrum PZ aus werden die Lichtstrahlen Ll, L2, L3 auf den Körper X projiziert, auf dessen Oberfläche sich die Lichtpunkte Pl, P2, P3 ergeben. Zwecks einfacherer Darstellung wird das vorliegende Verfahren nur anhand dieser 3 Lichtpunkte Pl, P2, P3 beschrieben, wogegen bei der praktischen Durchführung eine wesentlich größere Anzahl derartiger Lichtpvnkte erzeugt werden kann, so daß die Körperlinie ES mit praktisch beliebiger Genauigkeit angenähert wird.Fig. 1 shows the body K whose surface is to be measured. The light beams Ll, L2, L3 are directed onto the body from the projection center PZ X is projected, on the surface of which the light points Pl, P2, P3 result. For the purpose of The present method is only easier to visualize on the basis of these 3 light points Pl, P2, P3 described, whereas in the practical implementation one is essential larger number of such light points can be generated, so that the body line ES is approximated with practically any precision.

Die Lichtpunkte Pl, P2, P3 werden mit Hilfe hier nicht dargestellter optischer Einrichtungen auf die Bildfläche BF abgebildet, so daS den einzelnen Lichtpunkten P1, P2, P3 die entsprechenden Bildpunkte p1, p2, p3 zugeordnet werden. Die Körperlinie KL wird als Bildlinie BL abgebildet, Diese Abbildung erfolgt als Zentralprojektion mit dem Bildzentrum BZ.The light points P1, P2, P3 are not shown here with the aid Optical devices mapped onto the image area BF, so that the individual points of light P1, P2, P3 are assigned the corresponding pixels p1, p2, p3. The body line KL is mapped as an image line BL, this mapping takes place as a central projection with the image center BZ.

Es wird angenommen, daß die Lage des Projektionszentrums PZ einerseits 1md die Richtungen der Lichtstrahlen L1, 2, L3 andererseits unter Bezugnehme auf ein feetes Koordinatensystem NO angebbar sind. E können also die Koordinaten einzelner Punkte der Lichtstrahlen im Bezug auf die Koordinatenachsen K1t K2, K3 gegeben sein. Die von den Dichtpunkten Pl, P2, P3 zum Bildzentrum BZ gerichteten Strahlen können ebenfalls in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem KO beschrieben werden. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Lage der durch das Projektionszentrum gehenden Lichtstrahlen und unter Berücksichtigung der scheinbar durch das Bildzentrum BZ gehenden Strahlen, werden Parameter ermittelt, welche die Lage der Lichtpunkte Pl, P2, P3 auf der Oberfläche des Körpers K charakterisieren. Insbesondere ist daran gedacht, die Koordinaten der Lichtpunkte P1, P2, P3 in Bezung auf das vorgegebene Koordinatensystem KO zu ermitteln.It is assumed that the position of the projection center PZ on the one hand 1md referring to the directions of the light beams L1, 2, L3 on the other hand a basic coordinate system NO can be specified. So they can do Coordinates of individual points of the light rays in relation to the coordinate axes K1t K2, K3 be given. The from the sealing points Pl, P2, P3 to the image center BZ Directed rays can also be related to the given coordinate system KO are described. Taking into account the respective location of the Projection center going light rays and taking into account the seemingly through the image center BZ rays, parameters are determined which the Characterize the position of the light points P1, P2, P3 on the surface of the body K. In particular, it is intended to use the coordinates of the light points P1, P2, P3 in Bezung to determine the specified coordinate system KO.

Die Lichtstrahlen B1, 2, L3 können entweder gleichzeitig oder zeitlich nacheinander erzeugt werden. Wenn beispielsweise die Lichtstrahlen mit Eilfe einer Projektionslampe erzeugt und mit Hilfe der Projektionsfläche PF ausgerichtet werden, dann ergeben sich die Lichtstrahlen T1, 1;2, L3 gleichzeitig. Als Projektionsfläche PF kann ein Diabild vorgesehen sein und es kann gleichzeitig die Projektionslinie PL auf den Körper K projiziert werden, wo sich daraus die Körperlinie KL ergibt. die Projektionslampe, das Diabild und nicht dargestellte optische Mittel sind dann Bestandteile eines Diaprojektors. Die Lichtetrahlen L1, L2, L3 im sichtbereb oder unsichtbaren Bereich können unter Verwendung von Spiegeln oder auf elektromagnetische Weise abgelenkt werden.The light beams B1, 2, L3 can either be simultaneous or temporal are generated one after the other. For example, if the rays of light with Eilfe a Projection lamp generated and aligned with the help of the projection surface PF, then the light rays T1, 1; 2, L3 result simultaneously. As a projection surface PF can be a slide image and it can be the projection line at the same time PL are projected onto the body K, where the body line KL results therefrom. the projection lamp, the slide image and optical means (not shown) are then Components of a slide projector. The rays of light L1, L2, L3 in the visible or Invisible area can be made using mirrors or on electromagnetic Way to be distracted.

Als Körper K deren Oberfläche ermittelt werden soll, sind im medisinischen Bereich die Teile von Patienten zu nennen, deren Oberfläche - bispielsweise zur Herstellung von Prothesen - ermittelt werden soll, Auch auf industriellem Gebiet - beispielsweise im Formenbau - kann es erforderlich sein, die Oberfläche eines Körpers zu bestimmen, Bei Verwendung intensiver Lichtquellen - z. B. Laser - könnte auch eine Landschaft vermessen werden.As a body K whose surface is to be determined, are in the Medisinischen Area to name the parts of patients whose surface - up to for example Manufacture of prostheses - to be determined, also in the industrial field - for example in mold making - it may be necessary to use the surface of a body to determine When using intense light sources - z. B. Laser - could too a landscape can be measured.

Die Bildfläche BF kann die lichtempfindliche Schicht eines Photoapparates sein, auf der mit Hilfe eines nicht dargestellten Objektives die zum Bildwentrum BZ gerichteten Strahlen abgebildet werden. So wäre es gnndsätzlich denkbar, die Koordinaten ki, kj des Bildpunkteep3 und die Koordinaten der übrigen Bildpunkte zu bestimmen und aufgrund der Lage der Lichtstrahlen L1, 2, L3 und der Strahlen durch das Bildsentrum BZ die Yoordinaten der Lichtpunkte P1, P2, P3 zu berechnen. Derartige Berechnungsmethoden wären aus den Grundlagen der Stereophotogrammetrie he bekannt, obwohl die durch das Prjektionszentrum PZ verlauf enden Lichtstrahlen bei der Stersophotogrammetrie genau in umgekehrter Richtung verlaufen. Es wäre auch denkbar, die Bildlinie BL weitgehend automatisch auszuwerten, wei]. es Abtasteinrichtungen gibt, deren Meßepitze automatisch entlang der Bildlinie BS bewegt wird, wobei dauernd die jeweils zugeordneten Koordinaten ki, kj abgegeben werden. Diese Koordinaten könnten einer Recheneinrichtung eingegeben werden, die mit Hilfe weiterer Paraneter betreffend die Lichtstrahlen L1, L2, L3 ferner betreffend die Bildfläche BF und das Bildzentrum BZ die Koordinaten der Lichtpunkte Pl, »2, P3 berechnet.The image area BF can be the light-sensitive layer of a camera be, on the with the help of a lens, not shown, to the image center BZ directed rays are imaged. So it would be fundamentally conceivable that Coordinates ki, kj of the image point tep3 and the coordinates of the other image points to be determined and based on the position of the light rays L1, 2, L3 and the rays to calculate the Yoordinates of the light points P1, P2, P3 through the image center BZ. Such calculation methods would be based on the basics of stereophotogrammetry He is known, although the light rays passing through the projection center PZ run in exactly the opposite direction in stersophotogrammetry. It would also be conceivable to evaluate the image line BL largely automatically, white]. there scanning devices whose measuring tip is automatically moved along the image line BS, with continuously the respectively assigned coordinates ki, kj are output. These coordinates could be entered into a computing device, which with the help of further parameters concerning the light rays L1, L2, L3 furthermore concerning the image area BF and the image center BZ calculates the coordinates of the light points P1, »2, P3.

Als Bildf'läche BF kann auch die Speicherschicht oder die Photo schicht einer Pernsehaufnahmeapparatur ange s eh en werden. Die Koordinaten der Bildpunkte pl, p2, p3 können in diesem Fall entweder durch Auswertung des Fernsehbildes oder durch Auswertung des Videosignals gewonnen werden.The storage layer or the photo layer can also be used as the image area BF be viewed on a television recorder. The coordinates of the pixels pl, p2, p3 can in this case either by evaluating the television picture or can be obtained by evaluating the video signal.

Beispielsweise kennen mit Hilfe von Zähleinrichtungen jene Zeiten ermittelt werden, die der abtastende Elektronenstrahl bei zeilenweiser Abtastung ab dem horizontalen bzw. vertikalen Bildrand bis zu einem Bildpunkt p benötigt.For example, they know with the help of counting devices Times can be determined that the scanning electron beam with line-by-line scanning required from the horizontal or vertical edge of the image up to a pixel p.

Je größer die Anzahl der Lichtpunkte und der entsprechenden Bildpunkte ist, desto genauer können die Koordinaten der Lichtpunkte und damit der Punkte auf der Oberfläche des Körpers K berechnet werden. Es kann auch zweckmäßig sein, mehrere Eichpunkte El vorzusehen, deren Lage im Bezug auf das Koordinatensystem KO genau vermessen ist. Der Eichpunkt El wird im Bildpunkt e1 abgebildet. Dessen Koordinaten können gemessen und zu Korrekturen herangezogen werden.The greater the number of light points and the corresponding image points is, the more precise the coordinates of the points of light and thus of the points can be the surface of the body K can be calculated. It can also be useful to have several Provide calibration points El, their position in relation to the coordinate system KO exactly is presumptuous. The calibration point El is mapped in the image point e1. Its coordinates can be measured and used for corrections.

Fig. 2 zeigt die gleiahzeitige Projektion mehrerer Projektionsl.inien PL auf die Oberfläche des Körpers K. Um einander zugeordnete Projektionslinien PS, Körperlinien KL und Bildlinien BL identifizieren zu können, gibt es mehrere Möglichkeiten. So können die einander zugeorneten Linien mit gleichen Bezugszeichen 1, 2, 3 bezeichnet werden; diese Bezugszeichen werden dann - ausgehend von der Projektionsfläche PF zunächst auf d.en Körper K projiziert und anschl ie.end auf die Bildfläche BF abgebildet. Die Identifizierung der Linien kann aber auch durch Stric"rnunktfolgen, die eine Art Codierung darstellen - vorgenommen werden. So ergibt beispielsweise die punktierte Projektionslinie 1, die ebenfalls punktierte Körperlinie 1 und die punktierte Bildlinie 1. Auf diese Weise können Kurvenscharen, insbesondere parallele Kurvenscharen und. dazu senkrechte Tturvenscharen durch entsprechende Strichpunktfolgen auseinander gehalten werden.Fig. 2 shows the simultaneous projection of several projection lines PL on the surface of the body K. To map projection lines PS, To be able to identify body lines KL and image lines BL, there are several possibilities. For example, the lines assigned to one another can be denoted by the same reference numerals 1, 2, 3 will; these reference symbols are then - starting from the projection surface PF initially projected onto the body K and then mapped onto the image surface BF. The identification of the lines can, however, also be carried out by means of stripes, the one Type coding represent - to be made. For example, the dotted one gives Projection line 1, the likewise dotted body line 1 and the dotted image line 1. In this way, families of curves, especially parallel families of curves and. to this, vertical groups of turns separated by corresponding semicolon sequences being held.

Die Identifizierung der einzelnen Linien kann auch durch verschiedene Farben und verschiedene Wellenlängen ermöglicht werden.The identification of the individual lines can also be through different Colors and different wavelengths are made possible.

Bei der automatischen Auswertung der in Fig. 2 dargestellten Bildlinien 1, 2, 3 ist daran gedacht, daß der Abtastkopf einer automatischen Abtasteinrichtung aufgrund der Struktur der betreffenden Bildlinie außer den Koordinaten dieser Bildlinie auch eine Kennzahl abgibt, welche die betreffende Bildlinie charakterisiert. Mit Hilfe derartiger Kennzahlen können die Daten zugehöriger Projektionslinien PL, Körperlinien KL und Bildlinien BL identifiziert und bei den Berechnungen automatisch berücksichtigt werden.In the automatic evaluation of the one shown in FIG Image lines 1, 2, 3 it is intended that the scanning head of an automatic scanning device due to the structure of the image line in question, except for the coordinates of this image line also emits a key figure which characterizes the relevant image line. With The data of associated projection lines PL, body lines KL and image lines BL identified and automatically taken into account in the calculations will.

Fig. 3 zeigt eine weitere Höglichkeit zur Identifizierung einander zugeordnet er Lichtstrahlen, Körperlinien und Bildlinien. Die Projektionslinien PL1, PL2, PL3 der Projektionsfläche PF1 und die Projektionslinie PL' auf der Projektionsfläche PF2 werden gleichzeitig projiziert und die projizierten Bilder werden mit Hilfe der Spiegel SP zu einen einzigen Bild vereinigt, das auf den Körper K die Körperlinien XL1, KL2, KL3 ergibt. Dabei entsteht die Körperlinie KL2 durch t'berlagerung der Projektionslinien PL2 und PL2'. Es wird angenommen, daß die Projektionnsflächen PF1 und PF2 mit Licht verschiedener Wellenlänge angestrahlt werden. Bei der Abbildung der Körperlinien KL1, KL2, KL3 werden mit Hilfe der Spiegel SP und mit Hilfe der beiden Filter Fl, F2 die Strahlengänge getrennt, so daß die Abbildungen auf den Bildflächen 1 und BF2 entstehen. Die Bildlinien BL1 und BL3 werden ähnlich wie gemäß Fig. 1 abgebildet. Im Gegensatz da.zu wird die Bildlinie BL2 im Gegensatz zu den Bildlinien BL1 und BL3 dadurch charakterisiert, daß auf der Bildfläche BF2 die zusätsliche Bildlinie BL2' abgebildet wird.Fig. 3 shows another way of identifying each other he assigned light rays, body lines and image lines. The projection lines PL1, PL2, PL3 of the projection surface PF1 and the projection line PL 'on the projection surface PF2 are projected at the same time and the projected images are using the mirror SP unites into a single image that shows the body lines on the body K XL1, KL2, KL3 results. The body line KL2 is created by superimposing the Projection lines PL2 and PL2 '. It is assumed that the projection surfaces PF1 and PF2 are irradiated with light of different wavelengths. In the illustration the body lines KL1, KL2, KL3 are with the help of the mirror SP and with the help of two filters Fl, F2 separated the beam paths so that the images on the Image areas 1 and BF2 are created. The image lines BL1 and BL3 become similar to FIG Fig. 1 shown. In contrast to this, the image line BL2 is in contrast to the Image lines BL1 and BL3 characterized in that the additional Image line BL2 'is imaged.

Fig. 4 zeigt als bevorzugtes Ausführungsbeispiel eine Schaltungsanordnung bei der zeitlich nacheinander verschieden gerichtete Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Körpers K projisiert werden und wobei einander entsprechende lichtstrahlen, Lichtpunkte und Bildpunkte durch die Gleichzeitigkeit ihres auftretens identifiziert werden.4 shows a circuit arrangement as a preferred exemplary embodiment where light rays are directed differently one after the other onto the surface of the body K are projected and with corresponding rays of light, Points of light and image points identified by the simultaneity of their occurrence will.

Fig. 4 zeigt den Körper K essen Oberfläche vormessen werden soll, ferner die Projektionseinrichtung PE, die zeitlich nacheinander Lichtstrahlen projiziert, ferner die Steuereinrichtung STE, welche die Projektionseinrichtung PE und die Recheneinrichtung RE steuert und schließlich die Abtasteinrichtung AE mit Hilfe der die Koordinaten der Bildpunkte gewonnen werden.Fig. 4 shows the body K eat surface is to be pre-measured, also the projection device PE, which projects light beams one after the other, also the control device STE, which the projection device PE and the computing device RE controls and finally the scanning device AE with the help of the coordinates of the pixels are obtained.

Die Projektionseinrichtung PE besteht im Prinzip aus der Blitzlampe BL, aus den beiden Spiegeln SPI, SP2, aus den beiden Schrittmotoren SM1, SM2 und aus weiteren nicht dargestellten ontischen Mitteln, die den Lichtstrahl L in Richtung zum Körper TC ablenken, Die Schrittmotore SMI, Stt2 si.nd mit ihren Wellen mit den. Drehspiegeln verbunden.The projection device PE consists in principle of the flash lamp BL, from the two mirrors SPI, SP2, from the two stepper motors SM1, SM2 and from further ontic means, not shown, which the light beam L in the direction to deflect the body TC, the stepper motors SMI, Stt2 si.nd with their shafts with the. Rotating mirrors connected.

Wenn die Schrittmotore einen Schrittimpuls empfangen, verdreht sich die Welle der Schrittmotore um einen vorgegebenen Drehwinkel und in weiterer Folge wird auch der betreffende Spiegel verdreht. Es ist zweckmäßig, die Wellen der Schrittmotore über Getriebe mit den Spiegeln zu verbinden; die einzelnen Schrittimpulse bewirken nur eine kleine Verdrehung der Spiegel, so daG eine präzise Positionierung der Spiegel erzielt wird.When the stepper motors receive a step pulse, it rotates the shaft of the stepper motors by a specified angle of rotation and then the mirror in question is also rotated. It is convenient to use the shafts of the stepper motors to be connected to the mirrors via gears; cause the individual step impulses only a small twist of the mirror, so that a precise positioning of the mirror is achieved.

Die Steuereinrichtung STE besteht aus der Einschalteinrichtung EE, aus dem Taktgeber TG, aus dem Horizontalzähler ZH, aus dem Vertikal zähler ZV, aus dem Zyklus zähler ZZ, aus den UND-Gliedern G G2, G3 und als der Differentierstufe DIFF.The control device STE consists of the switch-on device EE, from the clock generator TG, from the horizontal counter ZH, from the vertical counter ZV the cycle counter ZZ, from the AND gates G G2, G3 and as the differentiating stage DIFF.

Fig. 5 zeigt einige Signale, die beim Betrieb der in Fig. t dargestellten Schaltungsanordnung auftreten. Die Einschalteinrichtung BE erzeugt zur Zeit t=1 einen Impuls. Dieser Impule kann entweder durch manuelle Betätigung der Einschalteinrichtung ausgelöst werden oder durch ein internes oder externes Signal. Dieser Einschaltimpuls ist in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen EE bezeichnet, wie die in Fig. 4 dargestellte Einschalteinrichtung. Mit diesem Einschaltimpuls EE wird der Taktgeber EG eingeschaltet, in den Zählern ZH, ZV, ZZ wird jeweils ein Anfangszählerstand eingestellt und die Schrittmotore SM1, SM2 und die entsprenhenden Spiegel SP1, SP2 werden in definierte Angangsstellungen gebracht.FIG. 5 shows some signals generated during the operation of the illustrated in FIG Circuit arrangement occur. The switch-on device BE generates at time t = 1 an impulse. These impulses can either be activated by manual actuation of the switch-on device triggered or by an internal or external signal. This switch-on pulse is in Fig. 5 with denotes the same reference symbol EE as the switch-on device shown in FIG. With this switch-on pulse EE becomes the clock generator EG is switched on, an initial counter reading is in each case in the counters ZH, ZV, ZZ set and the stepper motors SM1, SM2 and the corresponding mirror SP1, SP2 are brought into defined starting positions.

Die Impulse T des Taktgebers TG werden als Zählimpulse dem Horizontalzähler ZH zugeführt; nach jedem vierten Impuls gibt dieser Zähler ZH einen Impuls des Signals T4 ab. Der Zähler ZV erhält die Impulse des Signals T4 als Zählimpulse und gibt nach jedem sechsten Impuls einen Impuls des Signals T24 ab. Der Zykluszähler ZZ erhält die Impulse des Signals T24 als Zählimpulse und geht nach Empfang des zweiten Impulses von seinem O-Sustand einen 1-Zustand über.The pulses T of the clock generator TG are used as counting pulses for the horizontal counter ZH supplied; after every fourth pulse, this counter ZH emits a pulse of the signal T4 off. The counter ZV receives the pulses of the signal T4 as counting pulses and outputs after every sixth pulse, a pulse of the signal T24 is released. The cycle counter ZZ receives the pulses of the signal T24 as counting pulses and leaves after receiving the second Momentum from its O-state to a 1-state.

Hinsichtlich der Wirkungsweise der Steuereinrichtung STE wurde bereits bemerkt, daß zum Zeitpunkt t=1 der Einschaltimpuls BE auftritt, der dem Taktgeber TG startet, daß ab diesem Zeitpunkt die Taktimpulse T abgegeben werden. Nach jeweils vier Impulsen 2 entsteht ein Impuls des Signals 14. Der erste dieser Impulse entsteht zur Zeit t=2. Der sechste Impuls des Signals T4 zur Zeit t=3 bewirkt einen Impuls des Signals 24. Zu den Zeitpunkten t=4 und t=40 werden weitere Impulse des Signals T24 erzeugt. Zur Zeit t=4 entsteht die Vorderflanke des Signals T144 mit der der Beginn des eigentlichen Verfahrens festgelegt wird. Mit Hilfe des Gliedes G1 werden immer dann die In Fig. 5 mit de gleichen Bezugszeichen G1 bezeichntten Impulse abgegeben, wenn gleichzeitig während der Dauer des Signals T144 ein Impuls T auftritt. Mit den Impulsen des Signals G1 wird einerseits je ein Blitz der Blitzlempe @L ausgelöst, der über die Speigel SP2 und SP1 abgelenkt und sls Lichtetrahl B den Körper K trifft. Andererseits werden aber die Impulse des Signals Gl auch dem Schrittmotor SM1 augeführt, der demit um je einen Schritt verstellt wird, Die daraus resultierende Verdrehung des Spiegels SP1 hat zur Folge, daß die zeitlich nacheinander abgegebenen Blitze der Blitzlampe BS in verschiedene Richtungen abgestrahlt werden. Der Lichtstrahl L wird damit zeitlich nacheinander auf die Punkte P11, P21, P31 und P41 gerichtet. Diese Winkeländerungen werden im wesentlichen mit Hilfe des Horizontalzählers ZH und mit Hilfe des Spiegels SP1 bewirkt.With regard to the mode of operation of the control device STE has already been notes that at time t = 1, the switch-on pulse BE occurs, which is the clock generator TG starts that the clock pulses T are emitted from this point in time. After each four pulses 2, a pulse of signal 14 is generated. The first of these pulses is generated at time t = 2. The sixth pulse of signal T4 at time t = 3 causes a pulse of the signal 24. At times t = 4 and t = 40, further pulses of the signal T24 generated. At time t = 4, the leading edge of signal T144 occurs with that of the The beginning of the actual procedure is determined. With the help of the link G1 then always emitted the pulses denoted by the same reference symbol G1 in FIG. 5, if a pulse T occurs simultaneously for the duration of signal T144. With the impulses of the signal G1 a flash of the lightning bolt @L is triggered on the one hand, which is deflected by the mirrors SP2 and SP1 and sls light beam B hits the body K. On the other hand, the pulses of the signal Gl are also sent to the stepper motor SM1, the demit to ever one step is adjusted, the resulting Rotation of the mirror SP1 has the consequence that the time successive emitted Flashes of the flash lamp BS are emitted in different directions. The ray of light L is thus directed to points P11, P21, P31 and P41 one after the other. These changes in angle are essentially measured with the help of the horizontal counter ZH and effected with the help of the mirror SP1.

Das Glied G2 gibt nur dann einen Impuls ab, wenn während der Dauer des Signals T144 ein Impuls des Signals T4 auftritt. Der erste derartige Impuls erscheint zur Zeit t=5.The element G2 only emits an impulse if during the duration of the signal T144 a pulse of the signal T4 occurs. The first such impulse appears at time t = 5.

Tit diesem Impuls wird einerseits der Spiegel SP1 in seine Ausgangslage zurückgesetzt; andererseits wird mit dem Impuls zur Zeit t=5 die Welle des Schrittmotors 5M2 verdreht, so daß auch der Spiegel SP2 eine andere Stellung einnimmt. Der Lichtstrahl L ist nunmehr auf den Lichtpunkt P12 gerichtet. Die nächsten Impulse des Signals T bewirken wieder eine Verdrehung des Spiegels SP1, so daß zeitlich nacheinander die Lichtpunkte P12, P22, P32, P42 entstehen. Bei praktisch realisierten Schaltungsanordnungen werden im allgemeinen sehr viele dicht nebeneinander liegende Lichtpunkte sowohl in Richtung der Körperlinien KL1, KS2 als auch in dazu senkrechter Richtung erzeugt werden. Ab der Zeit t=4 bis zur Zeit t=40 werden bei vorliegendem Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Impulse des Signals G2 insgesamt Lichtpunkte auf sechs Körperlinien erzeugt, von denen in Fig. 4 nur die beiden Körperlinien IB1 und KL2 eingezeichnet sind. Der Sprung von einer Körperlinie zur anderen wird im wesentlichen durch den Vertikalzähler ZV in Kombination mit dem Spiegel SP2 bewirkt. tT,it Hilfe der Differenzierstufe DIFF wird zur Zeit t=40 ein Impuls abgeleitet, der einerseits den Taktgeber TG abschaltet und andererseits den Zykluszähler ZZ in seinen Anfangszustand zurücksetzt. Damit wird zur Zeit t=40 die Projektion der Lichtstrahlen L beendet.After this impulse, the mirror SP1 is on the one hand in its starting position reset; on the other hand, with the pulse at time t = 5, the wave of the stepping motor becomes 5M2 rotated so that the mirror SP2 also assumes a different position. The ray of light L is now directed at the light point P12. The next pulses of the signal T cause a rotation of the mirror SP1 again, so that one after the other the light points P12, P22, P32, P42 arise. With circuit arrangements implemented in practice are generally very many closely spaced points of light both generated in the direction of the body lines KL1, KS2 as well as in the direction perpendicular thereto will. From time t = 4 to time t = 40, in the present exemplary embodiment with the help of the impulses of the signal G2 a total of light points on six body lines generated, of which in Fig. 4 only the two body lines IB1 and KL2 drawn are. The jump from one body line to the other is essentially made by the Vertical counter ZV in combination with the mirror SP2 causes. tT, it with the help of the differentiation level DIFF, a pulse is derived at time t = 40, which on the one hand switches off the clock generator TG and on the other hand resets the cycle counter ZZ to its initial state. In order to will at time t = 40 the projection of the light rays L ends.

Fig. 6 zeigt ausführlinher Details der Fig. 5 ab der Zeit t=4. Mit den ersten vier Impulsen des Signals G1 werden der Reihe nach die Bichtpunkte ril, P21, P31, P41 erzeugt.FIG. 6 shows detailed details of FIG. 5 from time t = 4. With the first four pulses of the signal G1 are sequentially the visual points ril, P21, P31, P41 generated.

Dann erscheint zur Zeit t=5 ein Impuls des Signals G2, das den Spiegel SPl in seine Ausgangslage zurücksetzt und den Spiegel SP2 um eine Einheit verdreht. Die darauf folgenden Blitze der Blitzlampe BS werden daher zu den LichtpunktenPl2, P22, P32> und P42 abgelenkt. Zur Zeit t=6 wird der Spiegel SP1 erneut in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt und der Spiegel Sp2 wird um eine Einheit weitergedreht.Then at time t = 5 a pulse of the signal G2 appears, which the mirror SP1 resets to its original position and rotates the mirror SP2 by one unit. The subsequent flashes of the flash lamp BS therefore become the light points Pl2, P22, P32> and P42 deflected. At time t = 6, the mirror SP1 is again in its The starting position is reset and the mirror Sp2 is rotated further by one unit.

Die Abtasteinrichtung AE-besteht im wesentlichen aus einem nicht dargestellten optischen System, aus der Diodenmatrix DM und aus dem Koordinatengeber KG. Mit Hilfe des optischen Systems werden die einzelnen Lichtpunkte - bispielsweise der Lichtpunkt Pil - auf der Diodenmatrix DM abgebildet.The scanning device AE consists essentially of a not shown optical system, from the diode matrix DM and from the coordinate transmitter KG. With help of the optical system are the individual points of light - for example the point of light Pil - mapped on the diode matrix DM.

Diese-Diodenmatrix DM erhält eine Vielzahl von matrizenartig angeordneten Photodioden mit zugeordneten Schaltungseinrichtungen. Zwecks einfacherer Darstellung wind nur die Photodioden D11, D12, D13, D 21, D22, D23, D31, D3-2, D33 dargestellt. Diesen Photodioden sind je Bildpunktsignale zugeordnet, welche die Lage der betreffenden Photodiode im Bereich der Matrix genau signalisieren. Wird einer der Lichtpunkte auf eine dieser Photodioden abgebildet, dann wird die betreffende Photadiode aktiviert und es werden die zugeordneten Bildpunktsignale an den Koordinatengeber KG abgegeben.This diode matrix DM has a large number of them arranged in a matrix-like manner Photodiodes with associated circuit devices. For the sake of simplicity of illustration only the photodiodes D11, D12, D13, D 21, D22, D23, D31, D3-2, D33 are shown. These photodiodes are each assigned pixel signals that indicate the position of the relevant Signal the photodiode precisely in the area of the matrix. Becomes one of the points of light mapped onto one of these photodiodes, then the relevant photodiode is activated and the assigned pixel signals are sent to the coordinate transmitter KG.

Die Bildpunktsignale der Dioden können in digitaler oder in analoger Form vorliegen. Der Koordinateneher KG erzeugt daraus Binärworte, welche die Koordinaten kikj signalisieren.The pixel signals of the diodes can be digital or analog Form. The coordinate rather KG generates binary words from this, which represent the coordinates signal kikj.

Die Diodenmatrix Dz mit der Vielzahl der Photodioden, mit zugehörigen Schaltungseinrichtungen und der Koordinatengeber IxG werden am besten in integrierter Bauweise erstellt.The diode matrix Dz with the large number of photodiodes, with associated Circuit devices and the coordinate encoder IxG are best integrated Construction method created.

Tic Recheneinrichtung RE erhält Festwertspeicher in der die Koordinaten all jener Punkte gespeichert sind, die bei der Berechnung der Lichtpunktkoordinaten benötigt werden, Zupsätzlich erhält die Recheneinrichtung von der Abtasteinrichtung AS die sich von Fall zu Fall ändernden Bildpunktkordinaten kikj. Die Identifizierung der einander zugeordneten Lichtstrahlen, Lichtpunkte und Bildpunkte wird durch den fest-Gelegten zeitlichen Ablauf der Lichtstrahl-Projektion erreicht. Die Recheneinrichtung erhalt dazu einige der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Signale und ist damit in der Lage die jeweils empfangenen Koordinaten kikj den entsprechenden Lichtpunkten zuzuordnen. Als Ergebnis der Berechnungen gibt die Recheneinrichtung die Koordinaten der Oberfläche des Körpers K ab.Tic computing device RE receives read-only memory in which the coordinates all those points are stored that were used in the calculation of the light point coordinates are required, the computing device receives from the scanning device AS the pixel coordinates kikj, which change from case to case. The identification the associated light rays, points of light and image points is through the Fixed timing of the light beam projection reached. The computing device receives some of the signals shown in FIGS. 5 and 6 and is therefore in the location the respectively received coordinates kikj the corresponding points of light assign. As a result of the calculations, the computing device gives the coordinates the surface of the body K from.

Es wäre grundsätzlich denkbar, daß die Oberfläche des Körpers K mit Hilfe anderer Parameter dargestellt wird. Es wird als an sich bekannt angesehen, die Parameter, welche die Lage der Lichtpunkte P11, P21 ...... charakterisieren in andere Parameter umzurechnen. So kann die Oberfläche des Körpers K wie an sich bekannt in analytischer Weise dsrgestellt werden, oder durch Angabe der Koorciinaten vieler Oberflächenpl.nk.te, durch Querschnittsdarstellungen und es können Volumenberechnungen vorgenommen werden.It would be basically conceivable that the surface of the body K with With the help of other parameters. It is considered to be known per se the parameters which characterize the position of the light points P11, P21 ...... to be converted into other parameters. So the surface of the body K can be like in itself known in an analytical manner, or by specifying the coordinates many surface areas, through cross-sectional representations and volume calculations be made.

Pei der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung wird angeno@men, daß die Lage der Spiegel SP1 und SP2 jeweils mit Sicherheit derart genau einstellbar ist, daß eine Kontrolle und Rückmeldung dieser Spiegelpositionen nicht erforderlich ist. Es wäre grundsätslich denkber, daß eine Kontrolle der jeweiligen Lichtstrahlrichtungen erwünscht ist. In diesem Pall könnte der Lichtstrahl L einerseits wie dargentellt zum Körper K und andererseits unter Verwendung eines teildurchlässigen Spiegels auf eine Abtasteinrichtung abgebildet werden, die jährlich wie die in Fig. 4 dargestellte Abtesteinrichtung AE aufgebaut ist, Mit einer derartigen-Abtasteinrichtung im Bereich der Projektionseinrichtung PE könnten Kontrollkoordinaten erzeugt werden, die die gewünschte Einstellung der Spiegelstellungen garentieren und die bei nicht gewünschten Spiegeleinstellungen die Blitze der Blitzlampe BS verhindern.In the circuit arrangement shown in FIG. 4, it is assumed that that the position of the mirrors SP1 and SP2 can be adjusted so precisely with certainty is that a control and feedback of these mirror positions is not required is. In principle, it would be possible to check the respective light beam directions is desirable. In this pall, the light beam L could on the one hand as shown to the body K and on the other hand using a partially transparent mirror can be mapped onto a scanning device, which is annually like the one in Fig. 4 illustrated scanning device AE is constructed, with such a scanning device control coordinates could be generated in the area of the projection device PE, that guarantee the desired setting of the mirror positions and those that do not desired mirror settings prevent the flashes of the flash lamp BS.

Fig. 7 zeigt die Abtasteinrichtung AE/1 als Ausführungsbeispiel der in Fig. 4 schematisch dargestellten Abtasteinrichtung AE. Zwecks einfacherer Darstellung sind in horizontaler Richtung nur insgesamt acht Leitungen AO, A2 A6, A7 und in vertikaler Richtung nur die vier Leitungen 30, 31, 32, 33 dargestellt. Ungefähr im Kreuzungspunkt dieser Koordinatenleitungen sind die Schaltungsanordnungen D00, D01 .... D73 angeordnet mit Photodioden, die bei Belichtung die zugeordneten Koordinatenleitungen mit einem Schaltungspunkt festen Potentials verbinden. Es wird angenommen, daß im unbelichteten Zustand an allen Koordinatenleitungen AO - A7 und BO - 33 Spannungen anliegen, die O - Signalen entsprechen. Wenn beispielsweise die Photodiode im Bereich der Schaltungsanordnung D12 belichtet wird, dann signalisieren die Zoordinatenleitungen Al und R nunmehr 1-Signale. Der Codewandler CWA1 erhält in diesem Fall das Codewort 01000000. Der Codewandler CWB1 erhält unter diesen Voraussetzungen das Wort 00100000.Fig. 7 shows the scanning device AE / 1 as an embodiment of the in Fig. 4 schematically shown scanning device AE. For the sake of simplicity of illustration there are only eight lines AO, A2, A6, A7 and in in the horizontal direction only the four lines 30, 31, 32, 33 shown in the vertical direction. Approximately at the intersection of these coordinate lines are the circuit arrangements D00, D01 .... D73 arranged with photodiodes, which when exposed to the assigned coordinate lines connect to a circuit point of fixed potential. It is believed that im unexposed state on all coordinate lines AO - A7 and BO - 33 voltages that correspond to O signals. For example, if the photodiode in the area the circuit arrangement D12 is exposed, then signal the zoom data lines Al and R now have 1 signals. The code converter CWA1 receives the code word in this case 01000000. The code converter CWB1 receives the word 00100000 under these conditions.

Bei der Abbildung der einzelnen Lichtpunkte des Körpers, soll mindestens eine Photodiode der Schaltungsanordnungen D00 - D73 aktiviert werden, um die Bildpunktkoordinaten erzeugen zu können. Es ist zweckmäßig, die Durchmesser des abbildenden Lichtetrahle einer0eits und die abstände der Koordinstenleitungen andererseits derart zu bemessen, daß in vielen Fällen mehrere Photodioden gleichzeitig aktiviert werden, weil cnn sicher gestellt ist, daß in allen Fällen mindestens eine Photodinde aktiviert wird. Wenn beispielsweise die drei Koordinatenleiturgen A0, A1, A2 mit 1-Signalen beaufschlagt werden, dann wird das Wort 11100000 dem Codewandler CWA1 zugeführt. Dieser Codewandler CWA1 hat die Aufgabe dieses Wort in das Wort 01000000 umzuwandeln.When depicting the individual points of light in the body, at least a photodiode of the circuit arrangements D00-D73 can be activated to determine the pixel coordinates to be able to generate. It is useful to measure the diameter of the imaging light beam on the one hand and the distances between the coordinate lines on the other hand to be dimensioned in such a way that that in many cases several photodiodes are activated at the same time because cnn it is ensured that at least one photodinde is activated in all cases. if for example the three coordinate guides A0, A1, A2 1 signals are applied, then the word 11100000 is sent to the code converter CWA1 fed. This code converter CWA1 has the task of converting this word into the word 01000000 to convert.

Die Codewandler CWA1 und CWB1 erhalten also möglicherweise Worte nit mehreren 1-Binärwerten und geben Worte ab, die in einen 1 saS n-Code codiert sind, Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel geben die Codewandler CWA1 und CWB1 Worte ab, die in einem 1 aus 8 bzw. in einem 1 aus 4 Code codiert sind.The code converters CWA1 and CWB1 thus possibly receive words nit several 1-binary values and output words that are coded in a 1 saS n-code, In the present exemplary embodiment, the code converters CWA1 and CWB1 output words, which are coded in a 1 out of 8 or in a 1 out of 4 code.

Mit Hilfe der Codewandler CWA2 und CWB2 erfolgt eine Umwandlung in einen Dualcode. Der Codewandler CWA2 erhält bei diesem beispiel Codeworte in einem 1 aus 8 Code und gibt dreistellice Codeworte ab, die im Dualcode rit den Gewichten 4, 2, 1 codiert sind.A conversion into a dual code. In this example, the code converter CWA2 receives code words in one 1 out of 8 code and emits three-digit code words, which in dual code rit the weights 4, 2, 1 are coded.

Fig. 8 seigt ausführlicher den Codewandler CWA2. Er besteht aus mehreren Serien von UND-Gliedern U1, U2, U3, U4, U5, U6, ferner aus einer Serie von ODER-Gliedern OR und aus den NOR-Gliedern N1, N2, N3. De- Codewandler werden über die Koodinatenleitungen A0 - A8 Worte zu je 8 Bits zugeführt. Es wird angenommen, daß die meisten Bits dieser Worte aus 0-Werten bestehen und daß durch einige 1-Werte ein Bildpunkt signalisiert werden soll, Bei vorliegendem Beispiel wurde angenormen, daß eingangs das Wort 000111000 zugeführt wird. Der Codewandler hat die Aufgabe, die 1-Werte derart zu reduzieren, daß nur ein einziger 1-Wert über den Auagang des Codewandlers außer den übrigen 0-Werten abgereben wird. Falls eingangs eine ungerade Anzahl von 1-Werten vorliegt, wird angestrebt, über den Ausgang den mittleren 1-Wert abzugeben, um die Koordinaten des Bildpunktes möglichst genau zu ermitteln.Fig. 8 shows the code converter CWA2 in greater detail. It consists of several Series of AND gates U1, U2, U3, U4, U5, U6, and also a series of OR gates OR and from the NOR gates N1, N2, N3. De-code converters are via the coordinate lines A0 - A8 words of 8 bits each are supplied. It is assumed that most of the bits of this Words consist of 0 values and that a pixel is signaled by a few 1 values In the present example it was assumed that the word 000111000 is fed. The code converter has the task of reducing the 1 values in such a way that that only a single 1 value via the output of the code converter apart from the rest 0 values will be given off. If there is an odd number of 1 values at the beginning, the aim is to deliver the mean 1 value via the output to the coordinates of the image point to be determined as precisely as possible.

Unter der Annahme des eingange zugeführten Wortes 000111000 wird über die Ausgänge der Serie U1 des Wort@ 0001100 abgegeben. über die Ausgänge der Serie U2 wird das Wort 000100 abgegeben und über die Ausgänge der Serie U2 wird das Eort 00000 abgegeben. An den Eingängen des NOR-Gliedes N3 liegen ausschließlich O-Signale, so daß über den Ausgang des Gliedes N3 ein 1-Signal abgegeben wird, mit dem die Glieder der Serie U6 gesteuert werden. Diese Glieder der Serie U6 sind mit einem Eingang an die Ausgänge der Serie U2 angeschlossen, Von den Gliedern der Serie U6 gibt daher nur jenes UND-Glied ein 1-Signal ab, welches das einzige 1-Signal der Serie U2 erhält. über die Ausgänge des Codewandlers und über die Ausgänge der Serie OR wird das Wort 00001000 abgegeben, das in gewünschter Weise mit seinem 1-Wert die Koordinatenleitung A3 signalisiert. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel können die Glieder der Serie U4 bzw. U5 keine Binärwerte zu den Ausgangssignelen liefern, weil über die Ausgänge der Glieder N1 bzw. N2 jeweils 0-Signale abgegeben und alle Glieder der Serie tT4 bw. U5 gesperrt sind.Assuming the incoming word 000111000 is over the outputs of the U1 series of the word @ 0001100 are issued. via the outputs of the series U2 becomes the word 000100 issued and via the outputs of the series U2 is given the Eort 00000. At the inputs of the NOR element N3 are exclusively O signals, so that a 1 signal is emitted via the output of element N3, with which controls the links in the U6 series. These links of the U6 series are with one input connected to the outputs of the U2 series, From the links of the series U6 therefore only outputs a 1-signal to the AND element that has the only 1-signal of the U2 series. via the outputs of the code converter and via the outputs of the Series OR is given the word 00001000, which is in the desired manner with its 1 value the coordinate line A3 signals. In the present embodiment, you can the elements of the series U4 or U5 do not supply any binary values for the output signals, because 0 signals are output via the outputs of the elements N1 and N2 and all of them Links of the series tT4 bw. U5 are blocked.

Es wird nun angenommen, daß über die Koordinatenleitungen AO - t7 eingangs das zur 00001000 abgegeben wird. Ds einzige 1-Signal liegt somit auf der Leitung A3. Unter dieser Voraussetzung geben bereits alle Glieder der Serie U1 jeweils 0-Signale ab, so daß. auch über das Glied N1 ein 1-Signal abgegeben wird. Unter dieser Voraussetzung können einzelne Glieder der Serie U4 jeweils 1-Signale abgebem, Da nur die Koordinatenleitung A3 ein 1-Signal führt, wird nur das zugeordnete UND-Glied der Serte U4 aktiviert und dessen 1-Signal wird über das zugeordnete ODER-Glied der Serie OR abgegeben. Wenn also eingangs bereits ein Wort 00001000 mit einem einsigen 1-Wert zugeführt wird, dann wird dieser 1-Wert auch über den M'sgang des Codewandlers eitergegeben. Der in Fig. 7 bargestellte codewandler CWB1 ist ähnlich dem ausführlicher beschriehenen Codewandler CWA1 aufgebaut. Der Codewandler CWA2 und CWB2 sind an sich bekannt, so daß sich eine genauere Beschreibung erübrigt.It is now assumed that the coordinate lines AO - t7 input that is given to 00001000. The only 1-signal is therefore on the Line A3. With this prerequisite, all links in the U1 series already exist 0 signals so that. a 1-signal is also emitted via the element N1. Under With this prerequisite, individual elements of the U4 series can each emit 1-signals, Since only the coordinate line A3 carries a 1 signal, only the associated AND element is activated the Serte U4 is activated and its 1-signal is activated via the assigned OR element of the OR series. So if at the beginning there was already a word 00001000 with a single 1 value is supplied, then this 1 value is also transmitted via the M'sgang of the code converter given up. The code converter CWB1 shown in FIG. 7 is similar to that in more detail described code converter CWA1. The code converter CWA2 and CWB2 are on known, so that a more detailed description is not necessary.

@@r gen@@@@ @@f@u@@ng der Bildpunktkoordinaten ki bzw. kj ist es sweckmäßig eine große Anzahl von Koordinatenleitungen und entsprechenden Schaltungsanordnungen D00 - D73 vorsusehen. Es empfiehlt sich, die Schaltungsanodnungen D00 - D73 und die Codewandler in integrierter Bauweise zu erstellen. Die Schaltungsanordnungen D00 - D73 sind mit mindestens einer Photodiode bestückt, die durch die einfallenden Lichtetrahlen aktiviert werden. Es wird angenormen, daß die Photodioden mit integrierten Schaltungsananordnungen verbunden sind, die an die Koordinatenleitungen A0 - A7 und B0 - B3 eine Spannung anschließen, die einen 1-Wert signalisiert.@@ r gen @@@@ @@ f @ u @@ ng of the pixel coordinates ki or kj, it is sweck-wise a large number of coordinate lines and corresponding circuit arrangements D00 - D73 to be provided. It is recommended to use the circuit arrangements D00 - D73 and to create the code converter in an integrated design. The circuit arrangements D00 - D73 are equipped with at least one photodiode, which is generated by the incident Light rays are activated. It is assumed that the photodiodes are integrated with Circuit arrangements are connected to the coordinate lines A0-A7 and B0 - B3 connect a voltage that signals a 1 value.

Gemäß Fig. 9 wird anstelle des Körpers deasen Oberfläche vemmcasen werden soll, der Referenskörper RK angeordnet.According to FIG. 9, instead of the body, the surface is vemmcased should be arranged, the referendum body RK.

Mit Hilfe der Lichtstrahlen L1, L2 werden ähnlich wie im Fall der Fig. 1 die Referenzlichtpunkte RP1 und RP2 auf der Oberfläche des Referenzlichtpunkte RP1 und RP2 auf der dieser Referenzlichtpunkte RP1 und RP2 ergeben die Referenzbildpunkte rp1, rp2. Die Referenzkörperlinie RKL wird somit auf die Bildfläche BF abgebildet und ergibt die Referenzbildlinie RBL. Parameter, @elche diese Referenzbildlinie RBL charakterisieren, können in der in Fig. 4 dargestellten Recheneinrichtung RE gespeichert werden. Zur Ver@essung der Oberfläche eines Körpers wird anstelle des in Fig. 9 dargeatellten Referenskörpers RK der zu verwossende Vörper K angeord@et. In diesem Zus@mmenhang wird\ ange@@@@@n, daß der Lichtpunkt P1 ein Punkt auf der Oberfläche des Körpers K ist. Der entsprechende Bildpunkt p1 wird auf die Bildfläche BF abgebildet. Bei diesem anhand dem Fig. 9 beschriebenen Verfahren wird die Abweichung A des Pildpunkten p1 von der Referen@hildlinie RBL ermittelt und daraus kern die Abweichtung des Lichtpunktes P1 vor einem entsprechenden Punkt der Peferenzkörperlinie RKL berechnet werden, Dieses Verfahren ist speziell dann vorteilhaft, falls es in erster Linie auf die Abweichungen von einem Referenzkörper ankommt und nicht so sehr auf Bezugsgrößen der Oberflächenpunkte in Bezug auf das fest vorgegebene Koordinatensystem KO. Der Referenzkörper RK kann fallweise völlig verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise wäre es denkbar, geometrisch einfach darstellbare Körper, wie beispielsweise Quader, Zylinder, Kugel als Referenzkörper zu verwenden. Andererseits kann es aber vorteilhaft sein, beliebig ausgebildete Musterstücke als Referenzkörper zu verwenden und mit Hilfe des besnhriebenen Verfahrens die Abweichungen ein es gegebenen Körpers vom Musterstück zu ermitteln.With the help of the light rays L1, L2 are similar to the case of 1 shows the reference light points RP1 and RP2 on the surface of the reference light point RP1 and RP2 on these reference light points RP1 and RP2 result in the reference image points rp1, rp2. The reference body line RKL is thus mapped onto the image area BF and gives the reference image line RBL. Parameter, @elche this reference picture line RBL can be used in the computing device RE shown in FIG. 4 get saved. To improve the surface of a body, instead of the In Fig. 9 illustrated reference body RK the body to be rejected K angeord @ et. In this context it becomes \ ange @@@@@ n that the light point P1 is a point on the Surface of the body K is. The corresponding pixel p1 is on the image area BF pictured. In this method described with reference to FIG. 9, the deviation is A of the picture point p1 is determined by the reference line RBL and the core is derived therefrom Deviation of the light point P1 in front of a corresponding point on the reference body line RKL calculated, This method is particularly advantageous, if it primarily depends on the deviations from a reference body and not so much on reference values of the surface points in relation to the fixed predetermined Coordinate system KO. The reference body RK can be designed completely differently from case to case be. For example, it would be conceivable to use bodies that can be represented in a geometrically simple manner, such as For example, a cuboid, cylinder, or sphere can be used as a reference body. on the other hand however, it can be advantageous to use any sample pieces as reference bodies to use and with the help of the described procedure the deviations it to determine the given body from the sample.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Method for the contactless measurement of bodies, characterized by the following process steps: A. From a projection center (PZ) light rays (L1, L2, L3) are projected onto the surface of the body (K), so that several points of light (P1, P2, P3) are imaged on the surface of the body will.

B. The points of light (P1, P2, P3) are mapped onto an image area (BF), so that the individual points of light image points tpl. p2, p3) are assigned.

C. Taking into account the location of the projection center, the location the light rays, the pixels, parameters are determined which the days of the Characterize points of light (P1, P2, P3) on the surface of the body (K) (Fig. 1).

2. The method according to claim 1, characterized by the following process steps: A. There are several light beams (L1, L2, T)) in different directions at the same time projected onto the surface of the body (K) so that every ray of light an identifiable light point (Pl,? 2, P3) is assigned to each.

B, The points of light are mapped onto the image area (BF) at the same time, so that an identifiable image point (P1, p2, p3) is assigned to each light point is.

C. Taking into account the parameters of the associated Light rays and image points become corresponding parameters of the assigned light points determined and automatically evaluated.

(Fig. 1).

Method according to Claim 2, characterized in that the projection center (PZ) a projection line (PL) is projected onto the surface of the body (K), so that a body line (is) visible on the surface, which is on the picture surface (BF) is mapped as an image line (BL) and that associated body lines or, image lines through semicolon sequences and / or reference symbols and / or wavelengths automatically identified (Fig. 2, 3).

4. The method according to claim 1, characterized in that the projection center (PZ) several light beams (L1, L2, L3) on the surface in succession of the body (K) are projected and that corresponding rays of light, Points of light and image points identified by the simultaneity of their occurrence automatically evaluated. (Figures 4-8).

5. Circuit arrangement for performing the method according to claim 4 characterized in that a projection device (PE) is provided with a light source (BL) whose light ciuf via two adjustable deflection devices the body (R) is blasted, the one control device (STE) is provided which causes the deflection devices to be adjusted one after the other, that a scanning device (AE) is provided, which on the one hand the light points (P11, P21) images onto the image area (BF) and which, on the other hand, emits image point signals, which characterize the position of the pixels on the image surface and that a Computing device (RE) is provided, which shows the times of occurrence of the light spots and the simultaneously determined pixel signals are signaled and that under Taking into account the position of the projection center coordinates (K) are obtained, which indicate the days of not dots (Pl, PZ P3) on the surface of the body (K) characterize. (Fig. 4) 6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that that as deflection devices mirrors (SP1, SP2) with the help of stepper motors (SM1, SM2) are adjusted and that the control signals for adjusting the stepper motors can be obtained with the help of the control device (STE) (Fig. 4).

7. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the scanning device (AF) a Ttabri x (Ger.) with an integrated design like a matrix arranged photodiodes, which with the light of the pixels (p1, p2, p3) be activated and that with the help of the photodiodes (D11, D12) and wilfe integrated Circuits that generate light point signals. (Fig. 4).

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the matrix (DM) has coordinate lines (A0 - A7, B0 - B4) that are in the unexposed State a first binary value (0) signalize that the coordinate lines with With the help of the activated photodiodes and integrated circuits, a wide binary value (1) signal and that from the output via the coordinate lines Words - as a precaution with the help of code converters (CWA1, CWA2, C @ B1, C @ B2) - the pixel coordinates (Ki, Kj) can be obtained. (Figures 7, 8).

9. The method according to claim 1, characterized in that parameters to define a reference image line (RBL) are stored that the deviations (A) the image points (p1) are determined from the reference image line (RBL) and that with the help of these deviations the parameters can be determined which the surface characterize the body. (Fig. 9).

10. The method according to claim 9, characterized in that instead of the body (K) a reference body (RK) is arranged that the light rays on the surface of the reference body are projected and the light rays reference light points (P) are assigned and that reference light points are mapped onto the image area (PF) and the parameters for defining the reference image line are obtained. (Fig. 9).

11, method according to claim 9, characterized in that the parameters Calculated using data to define the reference image line (RBL) which define the surface of the reference body (RK).

(Fig. 9).