DE4407518A1 - Vorrichtung und Verfahren zum berührungslosen Vermessen dreidimensionaler Objekte auf der Basis optischer Triangulation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum berührungslosen Vermessen dreidimensionaler Objekte auf der Basis optischer Triangulation gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 9.

Verfahren zum berührungslosen Vermessen der Außenkonturen von dreidimensionalen Objekten mittels elektromagnetischer Strah­ lung auf der Basis optischer Triangulation sind bekannt. Hierbei befindet sich das Objekt auf einem Drehteller und wird mittels einer Abtasteinheit, die relativ zum Drehteller in x- und z-Richtung bewegbar ist und eine Strahlungsquelle sowie Strahlungsdetektoren enthält, abgetastet. Bei derarti­ gen Vorrichtungen wir der von der Abtasteinrichtung ausge­ hende und am Objekt reflektierte Meßstrahl hinsichtlich des Auftreffpunktes auf einen in der Abtasteinrichtung angeordne­ ten Sensor untersucht, wobei das Sensorausgangssignal mit einer Auswerteeinheit rechnergestützt weiterverarbeitet wird, um entsprechende Informationen über die Objektentfernung, x- und z-Lage der Abtasteinheit und der Drehlage des Drehtel­ lers zu erfassen, um daraus wiederum dreidimensionale, digi­ tale Daten zur Verfügung zu stellen.

Derartige Daten werden dann abgespeichert, um in einem soge­ nannten CAD-System, z. B. zur Steuerung einer numerischen Werkzeugmaschine zur Verfügung zu stehen.

Die Vermessung dreidimensionaler Objekte mittels optoelektro­ nischer Sensorik und auf der Basis der Triangulation ermög­ licht eine genaue Datenerfassung, welche schneller möglich ist, als dies mit mechanischen Abtastvorrichtungen realisiert werden kann.

Bei der aus der DE 39 10 855 C2 vorbekannten Vorrichtung zum Vermessen dreidimensionaler Objekte soll der konstruktive Aufwand, insbesondere zur Bewegung der Abtasteinheit in X- und Z-Richtung vereinfacht werden. Gemäß der dortigen Lösung wird ein handelsüblicher EDV-Plotter als X- und Z-Schlitten für die Abtasteinheit verwendet, welcher auf einem L-förmigen Grundgestell montiert ist. Der waagerechte Schenkel des L- förmigen Grundgestells dient der Befestigung des Drehtellers, wobei der vorerwähnte EDV-Plotter auf dem senkrechten Schen­ kel des Grundgestells angeordnet ist.

Ein Problem ergibt sich dann, wenn mit der dort gezeigten Vorrichtung Objekte vermessen werden sollen, die Hinter­ schneidungen oder verdeckte Stellen aufweisen. In diesem Falle muß nämlich die Meßeinheit zusätzlich in x-Richtung verfahrbar sein. Eine derartige, in zwei Ebenen senkrecht zu­ einanderstehende Verfahrbarkeit erhöht jedoch zum einen den mechanisch konstruktiven Aufwand und führt zum anderen zu einer Instabilität und mechanischen Schwingungen der gesamten Meßeinheit. Darüberhinaus ist es außerordentlich schwierig, in zwei Ebenen möglichst schnell mit hoher Dynamik Lageverän­ derungen vorzunehmen, wobei zu bedenken ist, daß Ungenauig­ keiten in der Positionierung der Abtasteinheit mit den Senso­ ren bzw. der Strahlungsquelle eine erhebliche Verschlech­ terung der Meßgenauigkeit nach sich ziehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum berührungslosen Vermessen dreidimensionaler Ob­ jekte auf der Basis optischer Triangulation anzugeben, welche es gestatten, ein Objekt mit hoher Präzision auch dann zu vermessen, wenn dieses Objekt Hinterschneidungen, verdeckte Stellen, Sacklöcher oder ähnliches aufweist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit den Merkma­ len der Patentansprüche 1 und 9, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung zeigen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Abtast­ kopf auszubilden, welcher in vertikaler, d. h. in y-Richtung linear bewegbar ist und der weiterhin eine Antriebseinheit aufweist, welche ein vorgegebenes Verschwenken, Kippen und/oder Drehen des Abtastkopfes an einer jeweils vorgegebe­ nen y-Position, d. h. an einem Fixpunkt ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung erfolgt die Bewe­ gung des Drehtisches, welcher der Aufnahme des zu vermessen­ den Objektes dient, quasi-kontinuierlich, wodurch uner­ wünschte Schwingungen des Objektes oder der gesamten Vorrich­ tung mit dem Nachteil geringer Meßgenauigkeit, wie dies bei schrittweisem Drehantrieb gegeben ist, vermieden werden.

Das dreidimensionale Vermessen erfolgt dann dadurch, daß das auf dem Drehteller bzw. Drehtisch befindliche Objekt auf einer Umfangslinie, nämlich einem Ring, punktweise abgetastet wird. Nach jeder Umdrehung des Drehtisches wird der Abtast­ kopf in y-Richtung um einen vorgegebenen Schritt weitertrans­ portiert. Anschließend erfolgt das Abtasten eines nächsten Ringes und die entsprechende Datenübertragung. Die vorste­ hende Verfahrensweise wird so lange wiederholt, bis das ge­ samte Objekt umfangsmäßig abgetastet ist. Die an eine nachge­ ordnete Datenverarbeitungseinrichtung übertragenen Informa­ tionen beschreiben demnach Punkte auf der Oberfläche des Ob­ jekts als X-, Y-, Z-Koordinaten.

Die vorstehend beschriebene Abtastung wird mindestens in einer vorgegebenen Winkelstellung des Abtastkopfes durchge­ führt. Es hat sich herausgestellt, daß bei sehr ungleichmäßi­ gen Objekten eine Mehrfachabtastung, quasi zur Bildung einer Abtastpunktwolke, in unterschiedlichen Winkelstellungen zweckmäßig ist. Mit Hilfe dieser Mehrfachabtastung wird ein spezielles Abtastfenster gebildet, wobei die in diesem Fen­ ster erhaltene Vielzahl von Informationen in der Datenverar­ beitungseinheit zu einer eindeutigen Aussage über die Konfi­ guration bzw. Oberflächengestaltung des Objektes eben an die­ ser Stelle zusammengefügt wird.

Durch die Möglichkeit des Schwenkens der Blickrichtung des Abtastkopfes um die Vertikalachse um einen bestimmten vor­ wählbaren Winkel können unterschiedliche Blickrichtungen auf das Objekt eingestellt werden. Hierdurch können in vorteil­ hafter Weise verdeckte Oberflächenteile durch Messungen mit Hintergriff erkannt werden. Damit können ansonsten nicht ein­ sehbare Flächenstücke des Objektes, besonders bei mehrfach zusammenhängenden Oberflächen, also z. B. Oberflächen mit Durchgangslöchern, ausreichend genau abgescannt werden. Durch eine Einstellung der Blickrichtung des Abtastkopfes durch Kippen desselben um im wesentlichen 90° um die Rollachse der Beobachtungsrichtung und Schwenken der Meßkopfblickrichtung in der Neigungsachse um einen vorwählbaren Winkel können schlecht vermeßbare Oberflächenstücke des Objektes, wie z. B. achsennahe oder weitgehend horizontale bzw. waagerechte Ober­ flächenbereiche erfaßt werden.

Durch mehrfach vorhandene Empfängerbaugruppen, d. h. Strah­ lungsdetekoren und entsprechende Optiken, kann eine höhere Signalwahrheit erreicht werden. Dies dient damit der Verbes­ serung der Signalsicherheit bei Reflexionsfaktorproblemen durch entsprechende logische Prüfalgorithmen. Letzendlich wird hierdurch die horizontale Ortsgenauigkeit durch geome­ trisches Ausschalten des Symmetriefehlers verbessert sowie der Absolutfehler verringert.

Ein weiterer, wesentlicher Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine dynamische Regelung der Lichtleistung der verwen­ deten Strahlungsquelle, z. B. einer Laserdiode, vorzunehmen, wodurch die Deutungswahrscheinlichkeit des reflektierten Lichtsignals auf den Strahlungsdetektoren und damit die Meß­ genauigkeit erhöht werden kann. Durch eine einfache, steuer­ bare Verlängerung der Integrationszeit der als Strahlungsde­ tektoren verwendeten CCD-Zeilen können auch weit entfernte, winkelmäßig sehr ungünstige und/oder schwach reflektierende Objekte sicher vermessen werden.

Die Gewinnung der Tiefeninformation aus dem erhaltenen Ge­ samtsignal des CCD-Zeilensignals erfolgt mit einer Entfaltung bzw. Teilentfaltung, z. B. durch entsprechende analoge Signal­ verarbeitung, bei welcher zunächst hohe Frequenzen ausgefil­ tert werden, differenziert, geglättet, nochmals differenziert und dann von der geglätteten Ursprungsfunktion die gewichtete zweite Ableitung subtrahiert wird. Alternativ kann eine digi­ tale Entfaltung oder Defuzzyfizierung erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung sollen nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles und von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigten:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des optischen Trian­ gulationsverfahrens mit dem Ziel der Verdeutlichung des Wirkungsprinzips des Abtastkopfes und

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung mit den angedeuteten Möglichkeiten des Verschenkens des Ab­ tastkopfes.

Mit der Fig. 1 soll zunächst das Wirkungsprinzip des Abtast­ kopfes und die damit realisierte optische Triangulation kurz erläutert werden.

Zwei CCD-Zeilen 1 sind in vorgegebener Winkelposition im we­ sentlichen symmetrisch zum Strahlengang eines als Strahlungs­ quelle dienenden Lasers 2 angeordnet. Jeder CCD-Zeile 1 ist ein entsprechendes Objektiv 3 zugeordnet. N, M und O sind Meßpunkte des zu vermessenden Objektes und Sxm stellt die Meßgröße, die mittels der CCD-Zeilen 1 gewonnen wird, dar.

Das vom Laser 2 ausgesandte gebündelte Licht wird von der Oberfläche des abzutastenden Objektes reflektiert. Der Remis­ sionsanteil wird innerhalb des Meßbereiches durch die Optik 3 erfaßt und als Meßgröße Sxm von den jeweiligen CCD-Zeilen l ausgewertet. Die auf der jeweiligen CCD-Zeile 1 ermittelte Position wird als Maß für die Bestimmung der Entfernung des abgetasteten Punktes auf der Oberfläche des dreidimensionalen Körpers benutzt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die CCD-Zeilen 1 und/oder die Objektive 3 bewegbar. Die Strahlung des Lasers 2 wird mit einer nicht gezeigten automatischen Fokussierung dy­ namisch fokussiert, um bei Objekten mit unterschiedlichem Durchmesser die Meßgenauigkeit zu erhöhen.

Durch die mehrfach vorhandenen Empfängerbaugruppen bzw. CCD- Zeile 1 mit den zugehörenden Objektiven 3 wird die Fehler­ wahrscheinlichkeit durch das Ausschalten meßprinzipbedingter Fehler verringert und Probleme bei unterschiedlich reflektie­ renden Oberflächen oder Oberflächenteilen des Objektes ausge­ schalten.

Es liegt im Sinne der Erfindung, die Meßgenauigkeit durch Meßwertakkumulation und Mittelwertbildung zu erhöhen und die Auswirkungen von Rauschen zu minimieren.

Für quasidynamische bzw. zeitaufgelöste Messungen durch fort­ laufende Wiederholungsmessungen mit außerordentlich schnellem Meßwert- bzw. Datenfluß können auch einzelne Punkte, Ringe, Spiralbahnen oder vertikale Linien als Quasiortsraum-Meßwert­ fenster für die Analyse des Zeitverhaltens, z. B. für das Ei­ genschwingverhalten, vorgewählt werden. Die CCD-Zeilen 1 sind in jeweils drei Translations- und Rotationsrichtungen ju­ stierbar (nicht gezeigt).

Die Meßgenauigkeit kann weiterhin dadurch erhöht werden, daß eine speziell geformte, kombinierte Loch- und Ringblende bzw. ein entsprechender Blendensatz so vorhanden und ausgestaltet ist, daß sich als Superposition der Beugungserscheinungen die weitgehend glatteste Hüllkurve der Lichtfleckstruktur auf dem Objekt ergibt.

Die für den Laser 3 verwendete Mikrofokussoptik gestattet die Ausbildung einer Beleuchtungsfläche am Objekt mit einem Durchmesser kleiner gleich 0,2 mm. Die Auflage für die Objek­ tive 3 ist bezogen auf die Anordnung der CCD-Zeilen 1 separat und insgesamt quer schwenkbar für entsprechende Winkel gegen­ über der Lichtwellenachse in einem Bereich von 5 bis 20°. An­ stelle des verwendeten Lasers kann alternativ auch eine Xenon-Hochdrucklampe mit einem entsprechenden Kollimator zur Einstellung der Strahlaille und zur Bildung einer Quasipunkt­ lichtquelle eingesetzt werden.

Der Laser 2, der Kollimator und der Kollimatorantrieb sind als einheitliche optische Fokussiereinheit ausgebildet. Die zur Fokussierung erforderlichen, beweglichen Kollimatoren­ elemente sind vollständig im Kollimatorantrieb aufgehangen.

Der eigentliche Kollimatorantrieb setzt sich aus der An­ triebseinheit und der Kollimatoraufhängung zusammen, welche im wesentlichen aus einer eine Gegenkraft erzeugenden Feder­ einheit besteht. Die beweglichen Teile des Kollimatorantrie­ bes und der Kollimatoraufhängung sind in Leichtbauweise, vor­ zugsweise unter Verwendung von Kunststofflaminaten, ausge­ führt. Mittels des speziellen Kollimatorantriebes kann die Einstellung des Fokuspunktes auf dem Objekt durch den Kolli­ mator und mit einer Dynamik bis hinein in den Kilohertzbe­ reich erfolgen.

Die Antriebseinheit des Kollimators ist ein Linearantrieb mit hohem Beschleunigungsvermögen durch geringe Masse bei hohen Einstellgeschwindigkeiten. Der Antrieb selbst sitzt direkt auf der optischen Achse, wodurch eine direkte Kraftübertra­ gung und Minimierung sekundärer Bahnfehler erreicht wird. Der Antrieb ist weiterhin als ein magnetisches Tauchspulen­ system ausgebildet, wobei die Tauchspule eine angenähert lineare Kennlinie aufweist. Der vorstehend erwähnte Antrieb wird unter Vorlast betrieben. Dies erlaubt nach erfolgter mechanischer Grundeinstellung der Fokussiereinheit, diese elektrisch fein zu justieren und gegebenenfalls optimale Be­ reiche des Zusammenwirkens der Vorspannfederkennlinie und der Kennlinie des eigentlichen Antriebes auszuwählen.

Der Kollimatorantrieb wird elektrisch derart angesteuert, wo­ bei sich der Ablenkstrom PID-artig aus einem Beschleuni­ gungsstrompuls, dem eigentlichen Auslenkstrom und einem kur­ zen Abbremsstrompuls, überlagert von einem ständig anliegen­ den Justiergrundstrom zusammensetzt. Hierdurch kann äußerst schnell und einfach justiert und fokussiert werden.

Die Bestimmung der Strommenge zur Magnetantriebssteuerung er­ folgt durch Auswertung des Meßsignals eines optischen Entfer­ nungsmessers und über Look-up-Tabellen und anschließende Be­ rechnung mittels eines Einchip-Mikrorechners. Unter Beachtung des Fokussierpunktverlaufes kann die Stromsignalbereitstel­ lung für den Antrieb adaptiv oder auf Erfahrungswerten auf­ bauend quasi fuzzylogisch bereitgestellt werden. Hierdurch ist eine besonders schnelle, hoch dynamische Fokussierung möglich.

Die Fig. 2 dient der Erläuterung der Vorrichtung zum Vermes­ sen dreidimensionaler Objekte und zeigt ein im wesentlichen L-förmiges Grundgestell 4, auf dessen waagerechten Teil ein Drehteller 5 befestigt ist. Im waagerechten, fußförmigen Teil 4 befindet sich auch der Antrieb für den Drehteller 5. Ein vertikaler, in y-Richtung gebildeter Schenkel 8 des Gestells nimmt die Mittel zum Vertikalantrieb des Abtastkopfes 6, der die Strahlungsquelle (Laser) 2 und die Empfänger (CCD-Zeilen) 1 umfaßt, auf.

Der Abtastkopf 6 verfügt über einen im einzelnen nicht ge­ zeigten Schwenkantrieb.

Die gesamte mechanische Grundkonstruktion ist mit schwin­ gungsdämpfenden Mitteln versehen, die Stöße kleiner gleich 3g vom Geräteinneren abhalten.

Der Vertikal- und Schwenkantrieb ist als Spindelantrieb aus­ gelegt, wodurch eine Positionsgenauigkeit im Bereich von kleiner gleich 15 µm erreicht werden kann. Der Antrieb des Drehtellers 5 besteht aus einem Zahnriementrieb und einem entsprechenden Motor, der über einen Taktgeber betrieben wird. Die Winkelgenauigkeit beträgt 2048 Impulse je Umdre­ hung. Die unterschiedlichen Möglichkeiten des Verschwenkens sind in der Fig. 2 angedeutet. Zusätzlich besteht die Mög­ lichkeit, daß der Abtastkopf 6 quasi in der Achse der Strah­ lungsquelle 2 verdreht wird.

Die Kopfschwenkbarkeit in der x-Ebene beträgt bei einem Aus­ führungsbeispiel ± 20°, die Kippbarkeit in der y-Ebene ± 10°.

Mit der erfindungsgeinäßen Vorrichtung können Objekte mit ei­ nem Durchmesser von bis zu 300 mm abgetastet werden, wobei das Abtastraster im Bereich von 0,05 bis 6,4 mm liegt. Die Auflösung in Meßrichtung liegt im wesentlichen bei 50 µm. Die Wellenlänge der verwendeten Strahlung beträgt 670 nm und die Meßfrequenz 5 kHz.

Das Scannobjekt 7 wird mit nicht gezeigten Spannmitteln auf dem Drehteller 5 befestigt. Mit Hilfe des Drehtellers 5 bzw. des Drehtellerantriebes dreht sich das dreidimensionale Ob­ jekt 7 am Abtastkopf 6 in waagerechter Richtung vorbei. Es sei angemerkt, daß vorteilhafterweise zur Funktionsüber­ wachung der Antriebe berührungslos arbeitende Positionssenso­ ren vorgesehen sind. Der Abtastkopf 6 wird, wie bereits er­ wähnt, von einem Vertikalantrieb in senkrechter Richtung am Abtastobjekt 7 vorbeigeführt. Mit dem erwähnten Schwenkkipp- bzw. Drehantrieb sind unterschiedliche Winkel lagen des Abtastkopfes 6 hin zum Abtastobjekt 7 einstellbar. Hierdurch gelingt es, auch in z-Richtung parallele Oberflächen zu scan­ nen bzw. die Auswirkungen von Hinterschneidungen oder Sacklochbohrungen oder ähnliches beim Scannen des Objektes zu vermeiden.

Die Abtastung erfolgt mindestens in einer Winkelstellung des Abtastkopfes 6. Bei sehr ungleichmäßigen Objekten wird zweck­ mäßigerweise eine Mehrfachabtastung bei konstantem y-Fixpunkt in unterschiedlichen Winkelstellungen des Abtastkopfes 6 durchgeführt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem zugehörenden Verfahren zum berührungslosen Vermessen dreidimensionaler Ob­ jekte auf der Basis optischer Triangulation kann unter Anwen­ dung spezieller Kinematiken auch die Konfiguration mehrfach zusammenhängender Oberflächen bestimmt werden. Die kinemati­ schen Parameter sind frei wählbar und können quasi kontinu­ ierlich durchfahren werden. So ist die Drehung des Drehtel­ lers, auf welchem das Objekt befindlich ist, beispielsweise in Schritten von 0 bis 4 Umdrehungen je Sekunde einstellbar. Zusätzlich kann eine Verschiebung des Drehtisches in Meßkopf­ richtung vorgenommen werden. Ein Verschwenken und Kippen bzw. Verdrehen des Abtastkopfes ermöglicht die Erfassung verdeck­ ter Flächengebiete. Der Rasterabstand in Vertikal- und in Ob­ jektumfangsrichtung liegt bei im wesentlichen 0,1 mm.

Alles in allem können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geometrisch komplizierte und mathematisch schwer beschreib­ bare Objekte, die über Hinterschneidungen, Sacklöcher und dergleichen verfügen, mit geringem Aufwand räumlich erfaßt werden, wobei die bereitgestellten 3D-Binärdaten von einer nachgeordneten CAD-Workstation weiter verarbeitet werden kön­ nen. Dadurch, daß nur ein einziger linearer, nämlich ein Ver­ tikalantrieb verwendet werden muß und zusätzlich in konstruk­ tiv einfacher Weise nur Schwenkkipp- bzw. Drehbewegungen ei­ nes Abtastkopfes an einem jeweiligen vertikalen Fixpunkt aus­ geführt werden, kann eine höhere Genauigkeit bei der Positio­ nierung des Abtastkopfes, bezogen auf einen vorgegebenen Punkt der Oberfläche des zu vermessenden Objektes, erfolgen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum berührungslosen Vermessen dreidimen­ sionaler Objekte auf der Basis optischer Triangulation umfas­ send
einen bewegbaren Abtastkopf mit mindestens einer Strahlungs­ quelle, Strahlungsdetektoren und einer Optik,
einen Drehtisch zur Aufnahme des zu vermessenden Objektes so­ wie
eine Datenverarbeitungs- und Steuerungseinheit und Antriebs­ einrichtungen dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf (6) mittels eines ersten Antriebes, in vertikaler, d. h. in y-Richtung bewegbar sowie durch einen zweiten Antrieb um eine vorgegebene Winkellage an einem wähl­ baren Fixpunkt in der x-Ebene verschwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehtisch (5) und dem Abtastkopf (6) Mittel zum Erzeugen einer Relativbewegung in z-Richtung vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf (6) um eine vorgegebene Winkellage an einem wählbaren Fixpunkt in der y-Ebene kippbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf (6) um eine vorgegebene Winkellage an einem wählbaren Fixpunkt in der z-Ebene drehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf (6) mehrere Stahlungsdetektoren (1) und Abbildungsoptiken (3) zum doppelten oder mehrfachen Strah­ lungsempfang und zur Mehrfachtriangulation aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixpunkte durch vertikale Bewegung des Abtastkopfes (6) kontinuierlich einstell- bzw. wählbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Strahlungsquelle (1) eine Laserdiode, LED oder Xenon-Hochdrucklampe, ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsdetektoren CCD-Zeilen (1) sind.

9. Verfahren zum berührungslosen Vermessen dreidimensiona­ ler Objekte auf der Basis optischer Triangulation, wobei die von einer Strahlungsquelle ausgesendete, gebündelte Strahlung die Oberfläche des Objektes abtastet und von dieser reflek­ tiert wird und die Remission mittels Strahlungsdetektoren er­ faßt wird und die Strahlungsquelle sowie die Strahlungsdetek­ toren in einem bewegbaren Abtastkopf angeordnet sind, gekennzeichnet durch

• - eine Bestimmung des Ortes der reflektierten Strahlung auf mindestens eine als Strahlungsdetektor verwendete CCD- Zeile zur Ermittlung des Maßes der Entfernung des abge­ tasteten Punktes auf der Oberfläche des Objektes;
• - eine Drehung des Objektes im Objektabstand zum umfangsmä­ ßigen, ringweisen, waagerechten, in X-Richtung erfolgen­ den Abtasten des Objektes, wobei nach jeder Umdrehung ein schrittweises, fortlaufendes Abtasten in y-Richtung er­ folgt und die derart ringweise gewonnenen Daten abgespei­ chert und zur dreidimensionalen Rekonstruktion des Objek­ tes mittels einer Datenverarbeitungseinheit verwendet werden,
• - eine Wiederholung des ringweisen Abtastens bei einem vor­ gegebenen y-Abtastschritt unter unterschiedlichen Winkel­ stellungen des Abtastkopfes zur Vermeidung der Auswirkun­ gen von Hinterschneidungen, verdeckten Stellen bzw. x­ parallelen Ebenen bzw. Flächen des Objektes.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit dreidimensionale Dateien des Objektes derart bereitstellt, daß diese Dateien bzw. Da­ ten über ein Interface von einer Standard-CAD-Workstation weiterverarbeitet werden können.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle mittels Gesamtlichtstrommessung so nachgeregelt wird, daß die Lichtsignaldynamik am Strahlungs­ detektor nahezu gleich ist, wodurch das Signal-Rausch-Ver­ hältnis des Strahlungsdetektor-Ausgangssignal, konstant ge­ halten und die Meßgenauigkeit erhöht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der mindestens einen CCD-Zeile analog oder digital entfaltet und eine Schwerpunktbestimmung zur Meßsignalbewertung durchgeführt wird.