DE602004009875T2 - Verfahren zur Bildverarbeitung für Profilbestimmung mittels strukturiertem Lichts - Google Patents

Verfahren zur Bildverarbeitung für Profilbestimmung mittels strukturiertem Lichts Download PDF

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    • G06T7/521Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Profilgebung eines Werkstücks mit strukturiertem Licht, und insbesondere ein Verfahren zur Bildbearbeitung, um ein dreidimensionales Profil eines Werkstücks unter Verwendung einer strukturierten Lichtquelle zu erhalten.
  • In Anwendungen mit strukturiertem Licht, wie diese in der US 5 999 840 beschrieben sind, wird ein dreidimensionales Profil eines Werkstücks durch Verwendung einer Laserquelle und mindestens einer Videokamera erhalten. Eine Laserquelle emittiert einen Laserstrahl und teilt sich in Vielfache (einen oder mehrere) Laserstreifen auf, die auf eine Oberfläche eines Werkstücks treffen. Diese Streifen werden von einer oder mehreren Videokameras aus einem Winkel betrachtet, der von dem Beleuchtungswinkel verschieden ist. Typischerweise enthalten Anwendungen für die Profilgebung mit strukturiertem Licht das Erhalten von Profilinformation der Gestalt des Werkstücks oder die Erzeugung einer 3D-Konturkarte des Werkstücks.
  • Die Beschränkungen der Verwendung von Laserstreifen, um akkurate Profilinformation zu erhalten, werden hauptsächlich dem Sampling-Fehler oder Aufnahme-Fehler und dem Rauschen zugeordnet, welches dem Laser zugeordnet ist, da das Zentrum eines Laserstreifens nicht bildgebend an dem Zentrum des Pixel der Kamera dargestellt werden kann, und nicht der detektierte Intensitätspeak sein kann. Der Sampling-Fehler tritt auf, während das Zentrum des Laserstreifens auf dem Bild lokalisiert wird. Es gibt Bildbearbeitungstechniken, wie die maximale Intensität, das Intensitätszentrum, das Gauß'sche Anpassen und der Nulldurchgang, die versuchen die relevanten In formationen aus dem Laserstreifen zu extrahieren. Das zugeordnete Problem mit verschiedenen dieser Techniken ist, dass es den Ort des höchsten Peaks angibt, der nicht das wahre Zentrum des Laserstreifens ist. Gegenwärtige Korrekturtechniken für diesen Fehler enthalten die Nachbarschaftsmittelwertbildung über benachbarte Pixel, und führen eine gewichtete Mittelung durch oder verwenden Anpass-Verfahren, aber diese Techniken versagen ebenfalls bei der adäquaten Adressierung des Sampling-Fehlers.
  • Das dem Laser zugehörige Rauschen, hat in erster Linie die Form von Laserspeckles an, die die Oszillation des Intensitätsprofils für einen Laser sind, wenn dieser von der Oberfläche des Werkstücks reflektiert wird, und ist durch die Kohärenz des Lasers bestimmt. Ein Weg um das Rauschen des Speckles oder Specklerauschen zu verringern, geschieht durch Wahl eines geeigneten Betrachtungssystems. Durch Ändern der Größe der Apertur, verändert sich die der Größe des Flecks, durch Vergrößerung der Apertur, wird die Größe des Flecks verringert. In diesem Fall gibt es jedoch einen Kompromiss in der Tiefenschärfe.
  • Deshalb gibt es einen Bedarf an einer verbesserten Bildbearbeitungstechnik für die Reduzierung des Specklerauschens und ebenfalls des Samplings-Fehlers bei Anwendungen mit strukturiertem Licht.
  • Kurz gesagt, enthält entsprechend Anspruch 1 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Bildbearbeitungsverfahren für die Profilgebung mit strukturiertem Licht das die Aufnahme eines Bildes eines strukturierten Lichtmusters enthält, das mindestens einen Laserstreifen aufweist, um eine Intensitätsverteilung zu erhalten. Eine Anzahl von Sätzen von aufge nommenen Punkten wird dann aus der Intensitätsverteilung ausgewählt, worin jeder der jeweiligen Sätze mehrere aufgenommene Punkte aufweist. Jeder der Sätze der aufgenommenen Punkte wird an eine jeweilige Verteilungsfunktion angepasst. Zum Schluss werden die Verteilungsfunktionen angepasst, um eine jeweilige Verteilungsfunktion für die Intensitätsverteilung auszuwählen.
  • Die Erfindung verwendet eine Vorrichtung zum Erhalten eines dreidimensionalen Profils eines Werkstückes unter Verwendung eines strukturierten Lichtmusters, das eine Quelle von strukturiertem Licht enthält, die an einer vorherbestimmten Entfernung von dem Werkstück positioniert ist, wobei die Quelle einen Strahl von strukturiertem Licht emittiert, um das Werkstück zu bestrahlen. Die Vorrichtung enthält mindestens eine Bildgebungs-Einrichtung, die eingerichtet ist, um ein Bild eines strukturierten Lichtmusters des Werkstücks zu akquirieren, worin die mindesten eine Bildgebungs-Einrichtung so positioniert, dass ein Betrachtungswinkel der Bildgebungs-Einrichtung verschieden ist von dem Beleuchtungswinkel der Quelle ist. Ein Prozessor ist mit der mindestens einen Bildgebungs-Einrichtung gekoppelt und der Prozessor ist für eine Vielfalt von Aufgaben eingerichtet, enthaltend: die Aufnahme des Bildes eines strukturierten Lichtmusters, um eine Intensitätsverteilung zu erhalten, das Auswählen einer Anzahl von Sätzen der aufgenommenen Punkte von der Intensitätsverteilung, worin jedes der Sätze mindestens drei aufgenommene Punkte enthält, das Anpassen jedes der Sätze der aufgenommenen Punkte in eine repräsentative Gaußverteilungsfunktion, das Extrahieren eines Zentrums für jede der Gaußverteilungsfunktionen, das Anpassen der Gaußverteilungsfunktionen durch die Verwendung der Zentren, um eine repräsentative Verteilungsfunktion für die Intensitätsverteilung zu wählen, und die Rekonstruktion einer dreidimensionalen Profils des Werkstücks unter Verwendung der repräsentativen Verteilungsfunktion.
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die nachfolgende genauere Beschreibung in Bezug auf die nachfolgenden Zeichnung gelesen wird, in der in der gesamten Zeichnung gleiche Bezugszeichen gleiche Teile betreffen, worin:
  • 1 eine Vorrichtung darstellt, zum Erhalten eines dreidimensionalen Profils eines Werkstückes unter Verwendung einer strukturierten Lichtquelle;
  • 2 einen Satz von Graphen für drei verschiedene Orientierungen einer gekrümmten Fläche darstellt, die durch zwei Kameras betrachtet wird;
  • 3 eine graphische Darstellung einer Anzahl von aufgenommenen Punkten an drei verschiedenen Orten einer Intensitätsverteilung ist;
  • 4 eine graphische Darstellung von aufgenommenen Intensitätsprofilen an den in 3 dargestellten drei Orten ist;
  • 5 eine graphische Darstellung eines aufgenommenen Intensitätsprofils mit Specklerauschen und Aufnahmefehlern ist;
  • 6 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Aspekt eines Bildbearbeitungsverfahrens für die Profilgebung mit strukturiertem Licht zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß 1 darstellt;
  • 7 ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Position eines Laserstreifens durch die Verwendung eines Zentrums der repräsentativen Verteilungsfunktion gemäß einem Aspekt der Bildbearbeitungstechnik darstellt; und
  • 8 ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Position eines Laserstreifens durch die Verwendung von Zentren der Verteilungsfunktionen gemäß einem Aspekt des Bildbearbeitungsverfahrens darstellt.
  • 1 stellt eine Vorrichtung 10 zum Erhalten eines dreidimensionalen Profils eines Werkstückes 16 unter Verwendung eines strukturierten Lichtmusters 18 dar. Die Vorrichtung enthält eine Quelle 12 von strukturiertem Licht 14, die an einer vorbestimmten Entfernung von dem Werkstück positioniert ist. Die Quelle 12 projiziert einen Strahl von strukturiertem Licht 14, um das Werkstück 16 zu bestrahlen oder zu beleuchten. In der dargestellten Ausführungsform wird ein Laser als Quelle des strukturierten Lichts 14 verwendet. Es können jedoch ebenfalls andere Medien, wie weißes Licht verwendet werden. Mindestens eine Bildgebungseinrichtung 20 ist eingerichtet, um ein Bild 28 eines strukturierten Lichtmusters des Werkstückes 16 durch die Betrachtung entlang der Richtung 22 zu akquirieren. Die Bildgebungseinrichtung 20 ist so positioniert, dass ein Betrachtungswinkel (α) der Bildgebungseinrichtung 20 verschieden von einem Beleuchtungswinkel (β) der Quelle 12 ist. Ein Prozessor 26 ist durch 24 mit der Bildgebugnseinrichtung 20 verbunden, und ist eingerichtet zur Rekonstruktion des dreidimensionalen Profils des Werkstückes unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Verfahren.
  • Wie für den Fachmann klar sein würde, bleibt das Intensitätsprofil für eine ebene Fläche in dem Fall der Beleuchtung mit einem Gaußprofile durch die Quelle 12 und unter jedem Betrachtungswinkel in der Bildgebungseinrichtung 20 für jeden gekippten Winkel (θ) der Fläche des Werkstücks 16 eine Gaußverteilung. Für ein derartige symmetrisches Intensitätsprofil auf einer ebenen Fläche wird von dem Fachmann angenommen, dass die Aufnahme des symmetrischen Punktes und die Anwendung des Nulldurchgangs, der eine zweite Ableitung des Profils ist, dazu führt, dass das Zentrum zu der maximalen Intensität gehört.
  • Im Fall eines komplexen Werkstücks jedoch, bei dem die Fläche nicht eben ist, ist das Intensitätsprofil nicht länger symmetrisch. In dem Fall einer gebogenen Fläche kann die Krümmung der Fläche durch einen Zylinder angenähert werden, um die Intensitätsprofile für eine Gaußverteilung zu analysieren. Es wurde herausgefunden, dass der Grad der Asymmetrie δ (die maximale Entfernung zwischen zwei Punkten mit derselben Intensität zu dem Punkt der maximalen Intensität) klein ist, und folglich der Effekt auf das Bild auf Grund dessen Asymmetrie klein ist. Deshalb kann das Intensitätsprofil nahe einer zylindrischen Nachbarschaft in einer gebogenen Fläche ebenfalls als eine Gaußverteilung angenommen werden. In diesem Fall, unter der Annnahme, dass der Punkt der maximalen Intensität aufgenommen wird, ist die Bild-Neigung oder Bild-Bias nach der Anwendung des Nulldurchgangs ebenfalls klein, in der Größenordnung von 10–2. Dies ist durch einen Satz von Graphen in 2 gezeigt, für drei verschiedene Orientierungen einer gekrümmten Fläche bei den Winkeln von –40 Grad, 0 Grad und 40 Grad, der durch zwei verschiedene Kameras betrachtet wird, wobei die Betrachtung jeweils als eine linke Betrachtung und eine rechte Betrachtung dargestellt ist. Ebenfalls in 2 ist VV → die Betrachtungswinkeleinheit, die aus dem Betrach tungswinkel α bestimmt ist. N → ist die Flächennormaleneinheit, die durch den Kippwinkel θ der Fläche bestimmt ist, und B → ist der Vektoreinheit der Zentrumslinie des Strahls, die durch einen Strahl-Divergenzwinkel β bestimmt ist. Der Grad der Asymmetrie δ ist in 2 für die linke und die rechte Ansicht gezeigt jeweils für verschiedene Kippwinkel der gekrümmten Fläche gezeigt.
  • Wenn jedoch der Punkt der maximalen Intensität nicht aufgenommen ist, beispielsweise es gibt einen Aufnahmefehler, liefert der Nulldurchgang keine genauen Ergebnisse und führt zu einer größeren Bild-Neigung, wie dies durch den Satz der graphischen Darstellungen in 3 und 4 gezeigt ist. 3 zeigt eine Anzahl von Aufnahmepunkten 43 bei drei verschiedenen Orten 44, 46, 48 einer Intensitätsverteilung 36. 4 stellt die aufgenommen Intensitätsprofile 50, 52 und 54 jeweils für die Orte 44, 46 und 48 dar. Diese Profile 52 und 54 (wie aus 4 deutlich ist) sind auf Grund des Aufnahmefehlers nicht eine wahre Darstellung des Intensitätsprofils 36. Darüber hinaus führt das Speckle zu einem verstärkten Bild-Neigungs-Fehler, ebenso wie dies das Intensitätsprofil veranlasst, sich zu verändern, wie in 5 dargstellt ist. Deshalb, wenn es Fehlerrauschen gibt, wird das Intensitätsprofil 36 von 4 als das aufgenommene Intensitätsprofil 58 mit dem Aufnahmefehler und hinzugefügtem Specklerauschen 56 erscheinen.
  • Um den Aufnahmefehler und das Specklerauschen zu verringern, wird ein Bildgebungs-Bearbeitungsverfahren geschaffen. 6 stellt einen Aspekt eines Bildbearbeitungs-Verfahrens für die Profilgebung mit strukturiertem Licht für die Verwendung in der Vorrichtung 10 von 1 dar. Das Verfahren enthält die Akquirierung des Bildes des strukturierten Lichtmusters eines Werkstücks. Das strukturierte Lichtmuster enthält mindestens einen Laserstreifen und die Intensitätsverteilung ist ein Intensitätsprofil über einen der Laserstreifen. Nachfolgend Bezug nehmend auf 6 beginnt das Verfahren bei Schritt 60 mit einem Bild 28, das aufgenommen wird, um eine Intensitätsverteilung des strukturierten Lichtmusters in Schritt 62 zu erhalten. Als nächstes wird in Schritt 64 eine Anzahl von Sätzen der aufgenommenen Punkte aus der Intensitätsverteilung aufgenommen, worin jedes der jeweiligen Sätze eine Anzahl der aufgenommenen Punkte enthält. In einem Beispiel enthält jeder der Sätze der aufgenommenen Punkte mindestens drei aufgenommene Punkte. In Schritt 66 wird jeder der Sätze der aufgenommenen Punkte an eine jeweilige Verteilungsfunktion angepasst. In einem Beispiel ist jede der Verteilungsfunktionen eine Gauß-Funktion. Es wurde herausgefunden, dass das Anpassen des Intensitätsprofils für eine gebogene Fläche mit einer Gauß-Verteilung zu verringerten Aufnahmefehlern führt. In Schritt 68 werden die Verteilungsfunktionen angepasst, um eine repräsentative Verteilungsfunktion mit reduziertem Effekt des Specklerauschens für die Intensitätsverteilung auszuwählen. Das Verfahren wird mit Schritt 69 mit einer Ausgabe der repräsentativen Verteilungsfunktion beendet, die weiter bearbeitet wird, um das dreidimensionale Profil des Werkstücks zu rekonstruieren.
  • 7 stellt zusätzliche Aspekte des Bildbearbeitungs-Verfahrens dar. Für diese Ausführungsform enthält das Bildbearbeitungs-Verfahren ebenfalls die Extraktion eines Zentrums der repräsentativen Verteilungsfunktion, die in Schritt 72 in 7 gezeigt sind. Die Eingabe 70 in den Prozess, die in 7 dargstellt ist, ist die repräsentative Verteilungsfunktion, und die Ausgabe 74 ist das Zentrum der repräsenta tiven Verteilungsfunktion, die die Position des Laserstreifens auf dem komplexen Werkstück darstellt. Das Zentrum der repräsentativen Verteilungsfunktion kann extrahiert werden, beispielsweise unter Verwendung des Nulldurchganges. Das beispielhafte Anpass-Verfahren passt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Technik Sätze von drei aufgenommenen Punkten an die repräsentative Verteilungsfunktion an, wie dies vorstehend erwähnt ist. Wie einem Fachmann akzeptiert würde, können ebenfalls mehr als drei aufgenommene Punkte verwendet werden.
  • 8 stellt eine andere Ausführungsform des Bildbearbeitungs-Verfahrens dar. Für diese Ausführungsform wird ein Zentrum für jede der Verteilungsfunktionen extrahiert, wie dies in Schritt 82 von 8 gezeigt ist. Die Zentren können unter Verwendung des Nulldurchgangs extrahiert werden. Die Eingabe 80 in diesen Prozess werden die Verteilungsfunktionen sein, die in Schritt 66 von 6 erzeugt wurden. Der Schritt des Filterns enthält die Verwendung dieser Zentren in dem nachfolgenden Schritt 84. Beispielsweise können vielfache Zentren unter Verwendung verschiedener Sätze von drei Punkten von dem Intensitätsprofil berechnet werden. Wenn die vielfachen Zentren nahe beieinander liegen, kann der Mittelwert oder Median als ein Anpass-Zentrum der Gauß-Verteilung verwendet werden. Insbesondere enthält für dieses Ausführungsbeispiels der Schritt des Filterns, die Auswahl des Median der Zentren, und die repräsentative Verteilungsfunktion gehört zu dem Median der Zentren. Ein Histogramm kann verwendet werden, um den Median zu bestimmen. Alternativ können die Zentren gespeichert werden, um den Median zu bestimmen. Wie dem Fachmann klar sein wird, wählen diese Anpass-Techniken das repräsentative Zentrum für die Verteilungsfunktionen aus, das in der Position des Zentrums des Lasersteifens auf dem komplexen Werkstück dargestellt ist.
  • Im Falle dass es einen Fleck gibt, der als ein Ausreißer in dem Intensitätsprofil beobachtet werden kann, kann das dazugehörige Zentrum unter Verwendung des Ausreißers leicht verworfen werden, und das Specklerauschen kann adressiert werden. Dies ist in 8 angezeigt, in der Schritt 84 des Filterns die Verwerfung einer Anzahl von Verteilungsfunktionen enthält, die die Ausreißer einbeziehen. Ein Beispiel für das Filtern wird in Bezug auf 5 diskutiert. Wie in 5 gezeigt ist, ist ein Speckle in dem Aufnahmepunkt 4 (insgesamt neun Punkte) hinzugefügt, und die berechneten sieben Zentren sind: 0, –6.06, 0.16, –0.32, 0, 0, 0. Für dieses Filter-Beispiel ist eine nächste Gruppe unter den berechneten Zentren ausgewählt, und die Null ist ausgewählt. Die statistischen Analyseverfahren können weiter Histrogramme verwenden, um das Specklerauschen unter Verwendung des Median abzutasten oder zu screenen. Glücklicherweise verlangt dieses Anpassen nur drei Probepunkte zur gleichen Zeit, um die vielfachen Werte für die Zentren zu berechnen, die zur Filterung ohne eine Rechengeschwindigkeit aufzuweisen verwendet werden können.
  • Wie vorstehend bemerkt wurde, beschreiben die Ablaufdiagramme, die in 6, 7 und 8 dargestellt sind, die Aspekte des vorstehend diskutierten Verfahrens. Die vorstehenden Ablaufdiagramme zeigen ebenfalls die Funktionalität und die Bedienung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Profils eines Werkstückes. Darauf bezogen stellt jeder Block/Komponente ein Modul, Segment oder Teil des Codes oder Programmcodes dar, der eine oder mehr ausführbare Anweisungen zur Implementierung der spezifischen logischen Funktionen aufweist. Es sollte ebenfall bemerkt werden, dass in einigen alternativen Implemen tierurigen die Funktionen, die in den Blöcken notiert sind, außerhalb der Reihenfolge, in der diese in den Blöcken aufgeschrieben sind, auftreten können, beispielsweise können diese in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, abhängig von der betreffenden Funktionalität. Der Fachmann wird ebenfalls feststellen, dass zusätzliche Blöcke hinzugefügt werden können. Darüber hinaus können die Funktionen implementiert werden in Programmiersprechen, wie beispielsweise C++ oder JAVA; es können jedoch auch andere Sprachen verwendet werden.
  • Die verschiedenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung, die vorstehend beschrieben wurden, enthalten eine geordnete Auflistung der ausführbaren Anweisungen für die Implementierung logischer Funktionen. Die geordnete Auflistung kann in jedem computerlesbaren Medium zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem auf einem Rechner basierenden System eingefügt sein, das die Anweisungen ausführen kann und diese ausführen kann. In dem Zusammenhang mit dieser Anwendung kann das vom Rechner lesbare Medium jede Einrichtung sein, die die Instruktionen enthalten, speichern, kommunizieren, verteilen, übertragen oder transportieren kann. Das vom Rechner lesbaren Medium können ein elektronisches, magnetisches oder optisches, ein elektromagnetisches oder ein infrarotes System, eine Einrichtung oder Vorrichtung sein. Eine darstellende, aber nicht abgeschlossene Liste der vom Rechner ausführbaren Medien kann eine elektrische Verbindung (elektronisch) sein, die eine oder mehrer Leitungen aufweist, eine transportierbare Computerdiskette (magnetisch), ein RAM (random access memory: RAM) (magnetisch), eine Lesespeicher (read only memory: ROM) (magnetisch), eine optische Faser (optisch) und eine transportable CDROM (compact disc read only memory: CDROM) (optisch) sein.
  • Es sollte bemerkt werden, dass das vom Rechner lesbare Medium auch Papier aufweisen kann oder ein anderes geeignetes Medium, auf dem Anweisungen ausgedruckt sein können. Beispielsweise können die Anweisungen elektronisch über ein optisches Scannen von Papier oder einem anderen Medium aufgenommen sein, dann kompiliert, interpretiert oder auf andere Art und Weise in einer geeigneten Art bearbeitet sein, wenn dies notwendig ist, und dann auf einem Speicher eines Rechners gespeichert werden.
  • Die verschiedenen Aspekte der Technik, die hierin beschrieben wurden, finden Einsatz in der Industrie, ebenso wie in der medizinischen Umgebung. Die Verfahren können zur kontaktlosen Messung von komplexen Werkstücken verwendet werden, beispielsweise Flugzeug-Teilen zur Inspektion oder Begutachtung, in einem Extrusionsprozess in der Stahlindustrie und in einer anderen Umgebung bei einer Herstellung oder Fabrikation, in der Hochtemperaturprozesse eingesetzt werden, in denen eine Kontaktmessung der Werkstücke schwierig ist. Diese Verfahren sind ebenfalls h in dem medizinischen Bereich der Operationsplanung nützlich, wo diese bei der Profilgebung verschiedener Teile des menschlichen Körpers verwendet werden können, um eine genaue Operation zu gewährleisten.
  • Der Vollständigkeit halber sind verschiedene Aspekte der Erfindung in den nachfolgenden nummerierten Fällen aufgelistet. Der Umfang der gesamten Erfindung ist jedoch in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
    • 1. Ein Bildbearbeitungsverfahren für die Profilgebung mit strukturiertem Licht, wobei das Verfahren aufweist: Aufnehmen eines Bildes (28) eines strukturierten Lichtmusters (18), um eine Intensitätsverteilung (36) zu erhalten, Auswählen von mehreren Sätzen von aufgenommenen Punkten (43) aus der Intensitätsverteilung, worin jeder der jeweiligen Sätze mehrere aufgenommene Punkte aufweist; Anpassen jedes der Sätze der aufgenommenen Punkte an eine jeweilige Verteilungsfunktion; und Filtern der Verteilungsfunktionen, um eine jeweilige Verteilungsfunktion für die Intensitätsverteilung auszuwählen.
    • 2. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1, weist ferner das Extrahieren eines Mittelpunktes der jeweiligen Verteilungsfunktion.
    • 3. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 2, worin das Extrahieren des Mittelpunktes die Verwendung des Nulldurchgangs aufweist.
    • 4. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1, worin jeder der Sätze der aufgenommenen Punkte mindestens drei aufgenommene Punkte aufweist.
    • 5. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1, worin jede der Verteilungsfunktionen eine Gauß-Verteilung aufweist.
    • 6. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1 weist ferner das Extrahieren eines jeweiligen Zentrums für jede der Verteilungsfunktionen auf, worin das Filtern die Verwendung der Zentren enthält.
    • 7. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 6, worin das Extrahieren die Verwendung des Nulldurchgangs aufweist.
    • 8. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 6, worin das Filtern das Verwerfen von mehreren Ausreißern enthält.
    • 9. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 6, worin das Filtern die Auswahl eines Medians des Zentrums enthält, worin die repräsentative Verteilungsfunktion zu dem Median gehört.
    • 10. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 9, worin das Filtern ferner ein Histogramm enthält, um den Median zu bestimmen.
    • 11. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 9, worin das Filtern ferner die Sortierung der Zentren enthält, um den Median zu bestimmen.
    • 12. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1, worin das strukturierte Lichtmuster mindestens einen Laserstreifen aufweist, und worin die Intensitätsverteilung ein Intensitätsprofil über einen der Laserstreifen ist.
    • 13. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 1 weist ferner die Akquirierung des Bildes des strukturierten Lichtmusters eines Werkstückes (16) auf.
    • 14. Das Bildbearbeitungsverfahren gemäß Fall 13 weist ferner die Rekonstruktion eines dreidimensionalen Profils des Werkstückes oder Bauteils unter Verwendung der repräsentativen Verteilungsfunktion auf.

Claims (10)

  1. Bildbearbeitungsverfahren für die Profilgebung mit strukturiertem Licht, wobei das Verfahren aufweist: Aufnehmen eines Bildes (28) eines strukturierten Lichtmusters (18), das mindestens einen Laserstreifen aufweist, um eine Intensitätsverteilung (36) zu erhalten, die ein Intensitätsprofil über einen der Laserstreifen ist; Auswählen von mehreren Sätzen von aufgenommenen Punkten (43) aus der Intensitätsverteilung, worin jeder der jeweiligen Sätze mehrere aufgenommene Punkte aufweist; Anpassen jeden der Sätze der aufgenommenen Punkte an eine jeweilige Verteilungsfunktion; Filtern der Verteilungsfunktionen, um eine jeweilige Verteilungsfunktion für die Intensitätsverteilung auszuwählen.
  2. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Extrahieren eines Mittelpunktes der jeweiligen Verteilungsfunktion aufweist.
  3. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 2, worin das Extrahieren des Mittelpunktes die Verwendung des Nulldurchgangs aufweist.
  4. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, worin jeder der Sätze der aufgenommenen Punkte mindestens drei aufgenommene Punkte aufweist.
  5. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, worin jede der Verteilungsfunktionen eine Normalverteilung oder Gauß'sche Verteilung aufweist.
  6. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Extrahieren eines repräsentativen Mittelpunktes für jede der Verteilungsfunktionen aufweist, worin das Filtern die Verwendung des Mittelpunktes beinhaltet.
  7. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 6, worin das Filtern die Auswahl der Mittelpunkte enthält, wobei die jeweilige Verteilungsfunktion die Auswahl eines Mittelwertes oder Medianwertes des Mittelpunktes enthält, wobei die repräsentative Verteilungsfunktion zu dem Medianwert gehört.
  8. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, worin das strukturierte Lichtmuster mindestens einen Laserstreifen aufweist, und worin die Intensitätsverteilung ein Intensitätsprofil über einen der Laserstreifen ist.
  9. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, das ferner die Akquirierung des Bildes des strukturierten Lichtmusters eines Werkstücks oder Bauteils (16) aufweist.
  10. Bildbearbeitungsverfahren gemäß Anspruch 9, das ferner ein Rekonstruieren eines dreidimensionalen Profils des Werkstücks unter Verwendung der repräsentativen Verteilungsfunktion aufweist.
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