ITTO950388A1

ITTO950388A1 - Dispositivo e metodo di visione per la misura tridimensionale senza contatto.

Info

Publication number: ITTO950388A1
Application number: IT95TO000388A
Authority: IT
Inventors: Piero Cerruti
Original assignee: Dea Spa
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-16
Also published as: DE19618283B4; GB9609170D0; GB2301183A; JPH09105613A; GB2301183B; ITTO950388A0; US5778548A; FR2734357A1; FR2734357B1; DE19618283A1; IT1279210B1

Abstract

Dispositivo di visione (1) in cui una macchina di misura (10) presenta un elemento mobile (12) secondo tre assi coordinati (X, Y, Z) della macchina di misura (10). L'elemento mobile (12) porta una testa di misura snodata (15) supportante un sensore di visione (25) provvisto di una telecamera (31) e di un generatore di fascio laser (33). Analizzando l'immagine bidimensionale rilevata dalla telecamera (31), e la posizione del fascio laser sull'immagine bidimensionale stessa, vengono rilevate le coordinate di un punto rispetto ad un sistema di riferimento (X' Y' Z') del sensore di visione (25). La misura viene successivamente riportata al sistema di riferimento della macchina.[Figure 1 e 3]

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo ed un metodo di visione per la misura tridimensionale senza contatto.

Sono noti sistemi di misura provvisti di almeno un dispositivo tastatore mobile in uno spazio di misura tridimensionale ed accoppiato con una pluralità di trasduttori atti a rilevare la posizione del tastatore rispetto ad un sistema cartesiano di riferimento. Tale tastatore è atto ad interagire per contatto con le superfici di un oggetto sottoposto a misura per rilevare le dimensioni dell'oggetto stesso.

Sono inoltre noti sistemi di misura senza contatto provvisti di dispositivi di visione (ad esempio telecamere) cooperanti con dispositivi di calcolo atti ad elaborare l'immagine rilevata dal dispositivo di visione al fine di ricavare le dimensioni dell'oggetto ripreso dal dispositivo di visione e sottoposto a misura.

I sistemi di misura senza contatto presentano una serie di vantaggi rispetto i sistemi di misura con contatto, in particolare:

- i sistemi di misura senza contatto permettono di svolgere le misure più velocemente rispetto ai sistemi di misura con contatto in cui la misura viene ottenuta in più fasi disponendo il tastatore in una pluralità di posizioni di contatto differenti;

- i sistemi di misura senza contatto permettono di svolgere le misure di intercapedini molto piccole (ad esempio le fessure della carrozzerie di un veicolo) -nei sistemi di misura con contatto la misura di tali intercapedini è impossibile quando le dimensioni della intercapedine stessa sono minori delle dimensioni del tastatore oppure la misura è resa estremamente difficile a causa della difficoltà di posizionamento del tastatore; e

- i sistemi di misura senza contatto permettono di svolgere le misure di materiali deformabili senza deformare il materiale stesso durante lo svolgimento della misura.

I sistemi di misura senza contatto presentano comunque una minore precisione rispetto a quella ottenibile dai sistemi di misura con contatto.

Inoltre, i sistemi di misura senza contatto di tipo noto hanno pochi gradi di libertà in guanto utilizzano dispositivi di visione non orientabili nello spazio tridimensionale. Per tale motivo è possibile svolgere delle misure solamente in alcune direzioni dello spazio.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo ed un metodo di visione per la misura senza contatto il quale risolva gli inconvenienti dei sistemi noti.

in particolare, scopo della presente invenzione è quello di realizzare una procedura di calibrazione che permetta di individuare l'orientamento e la collocazione del dispositivo di visione nello spazio e l'insieme delle sue caratteristiche ottiche consentendo di effettuare misure in una direzione qualsiasi dello spazio tridimensionale.

Il precedente scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad un dispositivo ed un metodo di visione per la misura tridimensionale senza contatto come descritti nelle rivendicazioni 1 e 8.

L'invenzione verrà ora illustrata con particolare riferimento ai disegni allegati che rappresentano una preferita forma di realizzazione non limitativa in cui:

- la figura 1 illustra, in modo schematico, una macchina di misura utilizzata in un dispositivo di visione realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

- le figure 2a,2b illustrano, in due differenti posizioni operative, un particolare della macchina di figura 1;

la figura 3 illustra, in modo schematico, il modello utilizzato per descrivere il dispositivo ottico del dispositivo di visione della presente invenzione;

- la figura 4 illustra, in modo schematico, il principio di misura del dispositivo della presente invenzione,·

- le figure 5a,5b,5c sono tre viste di un calibro prismatico utilizzato nelle procedure di calibrazione del dispositivo della presente invenzione; e

- le figure 6a, 6b, 6c e 6d illustrano fasi di calibrazione del dispositivo della presente invenzione; e

le figure 7a, 7b,7c,7d illustrano immagini rilevate dal dispositivo di visione della presente invenzione.

Con particolare riferimento alla figura 1 è indicato con 1, nel suo insieme, un dispositivo di visione per la misura tridimensionale senza contatto in cui una macchina di misura di tipo noto 10, ad esempio del tipo a portale mobile, è provvista di un elemento 12 (colonna) che è mobile, sotto la spinta di attuatori (non rappresentati), in uno spazio tridimensionale T secondo tre direzioni coordinate X,Y e Z ortogonali tra di loro.

La macchina di misura 10 è pertanto provvista di un proprio sistema di riferimento Χ,Υ, Z avente origine 0 e comprende trasduttori elettronici di misura di tipo noto (non rappresentati) atti a rilevare la posizione Χ,Υ,Ζ dell'elemento mobile 12 rispetto all'origine O del sistema di riferimento X,Y e Z.

Il dispositivo di misura 1 comprende inoltre una testa di misura 15 (di tipo noto) la quale è atta ad essere portata dall'elemento mobile 12. In particolare, la testa di misura 15 comprende un primo corpo 18 che è atto ad essere stabilmente fissato sull'elemento mobile 12 ed un secondo corpo 20 (figure 2a,2b) che presenta simmetria assiale ed è mobile rispetto al primo corpo 18. In particolare, il secondo corpo 20 presenta una prima porzione di estremità incernierata con una porzione mobile di estremità 18a del primo corpo e può pertanto ruotare intorno ad un asse sostanzialmente orizzontale la cui traccia è indicata con la lettera P nelle figure 2a,2b (angolo di PITCH). La porzione mobile di estremità 18a può inoltre ruotare rispetto alla colonna 12 attorno ad un proprio asse di simmetria R (angolo di ROLL).

Gli angoli di PITCH e di ROLL variano in modo discreto; per tale motivo gli angoli di PITCH e di ROLL possibili sono un numero finito.

La testa di misura 15 è pertanto provvista di due "gradi di libertà" che sono rispettivamente costituiti dalle rotazioni di ROLL e di PITCH sopra dette.

Il corpo 20 presenta una seconda porzione di estremità provvista di un dispositivo di aggancio 22 (indicato schematicamente) atto a consentire il montaggio di un sensore di visione 25 {illustrato schematicamente) . Al dispositivo di aggancio 22 possono essere anche applicati tastatori di tipo tradizionale.

Con particolare riferimento alla figura 3, il sensore di visione 25 comprende un involucro esterno 28 atto ad essere agganciato al dispositivo di aggancio 22 ed alloggiante una telecamera 31 (illustrata schematicamente) ed una sorgente 33 di un fascio laser 35. La telecamera 31 è atta a riprendere uno spazio tridimensionale 38 rappresentato in figura 3 mediante un angolo solido di forma piramidale avente vertice disposto in corrispondenza dellObbiettivo (non rappresentato) della telecamera 31. L'angolo solido 38 presenta un proprio asse ottico 41 (indicato mediante il tratteggio con il tratto e punto) ed è limitato da quattro piani P1,P2,P3,P4 che si intersecano tra di loro definendo quattro spigoli K,L,M,N (indicati con rette) dell'angolo solido 38 stesso.

Il fascio laser 35 presenta un proprio asse di simmetria 44 (indicato con il tratteggio tratto e punto) che interseca lo spazio tridimensionale 38. Il punto di incontro tra gli assi 44 e 41 è indicato con CR (centro di riferimento).

L'intersezione tra il fascio laser 35 e l'angolo solido 38 definisce uno spazio di misurabilità 47 avente forma di tronco di piramide limitato lateralmente da porzioni dei piani P1,P2,P3,P4 e da piani rettangolari di base P5 e P6 perpendicolari all'asse 41. In particolare, il piano P5 presenta un proprio bordo rettilineo LM dato dell'intersezione del fascio 35 sul piano PI ed il piano P6 presenta un proprio bordo rettilineo RM dato dell'intersezione del fascio 35 sul piano P3 opposto al piano Pi.

Nelle figure 7b,7c,7d sono illustrate alcune immagini atte a chiarire il principio di funzionamento del sensore di visione 25. Nelle figure 7b,7d sono illustrate rispettivamente immagini rilevate dalla telecamera 31 e relative ad un oggetto piano (ad esempio una lamina metallica, non illustrata) disposto complanare al piano P5 ed al piano P6; in tale immagini è visibile una riga 50 (riga laser) data dall'intersezione del fascio 35 sull'oggetto stesso.

In particolare, nella figura 7b la riga laser 50 è disposta in corrispondenza di un bordo laterale sinistro dell'immagine mentre nella figura 7d la riga laser 50 è disposta in corrispondenza di un bordo laterale destro dell'immagine stessa. Nel caso che l'oggetto piano sia disposto complanare ad un piano passante per il punto CR e perpendicolare all'asse 41, la riga laser 50 è disposta a metà dell'immagine (figura 7c).

Lo spostamento della riga laser 50 all'interno dell'immagine rilevata, e quindi la distanza D della riga laser 50 dal centro dell'immagine CI, è legato alla posizione dell'oggetto lungo l'asse 41 e quindi alla distanza dell'oggetto stesso dalla telecamera 31.

In questo modo misurando tale distanza D sull'immagine rilevata dalla telecamera è possibile ricavare, mediante calcoli trigonometrici di tipo noto, la distanza reale dell'oggetto dalla telecamera stessa.

Il sensore di visione 25 presenta un proprio sistema di riferimento interno X' Y' e Z' avente origine 0' disposta nel centro di riferimento CR ed asse Z' allineato lungo l'asse 41 (figura 3).

In particolare, sull'immagine bidimensionale rettangolare rilevata dalla telecamera 31 è possibile orientare gli assi Χ',Υ' complanari al piano dell'immagine ed aventi origine 0' disposta al centro CI dell'immagine stessa (figure 7b-7d). L'asse Z' non è pertanto rilevabile direttamente su tale immagine ma la sua posizione è ricavata mediante l'ausilio della riga laser 50 come detto precedentemente.

Il dispositivo 1 (figura 1) comprende inoltre una unità centrale di elaborazione 52 (figura 1), convenientemente costituito da un micro-calcolatore VAX, la quale comunica con la macchina di misura 10 (da cui riceve la misura della posizione dell'elemento 12) ed il sensore di visione 25. In particolare, il sensore 25 è connesso ad un computer PC (ad esempio un PC 486) per l'elaborazione di immagine, il quale è collegato tramite una rete DECNET 53 all'unità 52 per l'invio dell'informazione tridimensionale rivelata all'interno dello spazio di misurabilità 47.

Sono anche presenti un terminale video 54 connesso all'unità 52 per l'interfacciamento alla macchina di misura, ed un terminale video 54a connesso al PC per la visualizzazione dell'immagine e l'impostazione di alcuni parametri caratteristici del sensore.

Il dispositivo 1 necessita per il suo funzionamento di una pluralità di parametri di calibrazione detti parametri intrinseci e parametri estrinseci.

I parametri intrinseci descrivono il comportamento del sensore di visione 25 al suo interno e sono propri del sensore di visione 25 stesso.

La telecamera 31 fornisce infatti una immagine bidimensionale (figure 7a-7d) costituita da una matrice rettangolare di pixel (ad esempio 500x582 pixel). In tale immagine l'informazione relativa alla posizione dell'oggetto lungo l'asse Z' (cioè la sua distanza lungo Z') viene ricavata indirettamente misurando ed elaborando il valore di distanza D della riga laser 50 dal centro immagine CI come precedentemente detto.

Le dimensioni reali dell'oggetto (secondo Χ',Υ') sono direttamente rilevabili esaminando corrispondenti dimensioni dell'immagine e convertendole tramite un opportuno fattore di scala.

Ad ogni pixel dell'immagine rilevata dalla telecamera corrisponde pertanto una effettiva dimensione (in millimetri) che è funzione della distanza dell'oggetto dalla telecamera 31, cioè, una dimensione reale dell'oggetto (secondo X' o Y') è legata alla dimensione rilevata sull'immagine attraverso un fattore di scala che è funzione della distanza lungo Z': dimensione reale (in mm) = dimensione in pixel* f(Z') dove f(Z') è definita appunto da un insieme di parametri intrinseci .

I parametri estrinseci mettono in relazione il sensore di visione 25 con il volume di misura della macchina di misura 10.

II sensore di visione 25 genera infatti delle misure riferite al sistema di riferimento X'Y'Z' all'interno dello spazio di misurabilità 47; tali misure vengono riportate al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ della macchina 10 mediante i parametri estrinseci.

In particolare, il dispositivo 1 utilizza:

- un primo insieme di parametri estrinseci dato dalla matrice di rotazione ROT-MAT che lega la terna Χ,Υ,Ζ con la terna Χ',Υ',Ζ';

- un secondo insieme di parametri estrinseci che descrive il vettore CT-CR detto vettore di OFFSET (dove CR è l'origine del sistema di riferimento X'Y'Z' e CT è il centro dell'elemento mobile 12 (figura 3).

Tali parametri estrinseci vengono calcolati per ogni orientamento possibile della testa di misura 15.

Con particolare riferimento alla figura 4, sono illustrate le relazioni esistenti tra i vari sistemi di riferimento al fine di chiarire le operazioni del dispositivo 1 e l'utilizzo dei parametri intrinseci ed estrinseci per lo svolgimento della misura.

In particolare, nella figura 4 è illustrato la terna cartesiana Χ,Υ,Ζ della macchina di misura 10 ed il sistema di riferimento Χ',Υ',Ζ' del sensore di visione 25. Nella figura 4 è inoltre illustrato il vettore di OFFSET che si estende tra l'origine 0' del sistema di riferimento Χ',Υ',Ζ' ed il centro testa CT dell'elemento mobile 12. Il vettore che si estende tra l'origine 0 del sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ al centro testa CT è indicato con CTPOS. E' inoltre indicato il vettore V che si estende tra l'origine 0 del sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ e l'origine del sistema di riferimento Χ',Υ',Ζ'.

Il sensore di visione 25 fornisce, per un generico punto P dello spazio, una misura espressa da un vettore m' riferito ed orientato rispetto alla terna cartesiana Χ',Υ',Ζ'; tale vettore m' deve essere riportato al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ.

A tale scopo il dispositivo della presente invenzione converte mediante la matrice di rotazione ROT-MAT il vettore m' rilevato dal sensore di visione 25 secondo una espressione m= ROT-MAT (m') generando un vettore m orientato secondo il sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ.

Al vettore m deve inoltre essere sommato il vettore V per riportare la misura del punto P rispetto al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ ed ottenere una misura M di P rispetto ad Χ,Υ, Z, cioè M = m V.

Il calcolo del vettore V viene svolto sommando al vettore CTPOS il vettore di OFFSET; in particolare il vettore CTPOS viene fornito dai trasduttori (non rappresentati) collocati sui tre assi della macchina 10 (il vettore CTPOS descrive la posizione del centro testa CT dell'elemento mobile 12 rispetto al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ) mentre il vettore di OFFSET è, come detto precedentemente, uno dei parametri estrinseci.

Verranno ora illustrate le operazioni di calibrazione svolte dal dispositivo della presente invenzione per la definizione dei parametri intrinseci ed estrinseci.

Tali operazioni di calibrazione sono svolte mediante l'ausilio di un calibro prismatico che rende possibile lo svolgimento delle operazioni stesse.

Nelle figure 5a,5b,5c è illustrata una preferita forma di realizzazione del calibro 60 realizzato secondo la presente invenzione.

Il calibro 60 presenta sezioni trasversali definite da ottagoni regolari ed è limitato da ventisei pareti laterali piane; in particolare, il calibro comprende diciotto pareti quadrate e otto pareti triangolari.

Ciascuna parete quadrata e triangolare presenta al suo centro un foro circolare cieco 63, la cui funzione sarà chiarita in seguito.

Per lo svolgimento delle operazioni di calibrazione il calibro 60 viene disposto sulla macchina di misura 10 e viene svolta una fase di misura preliminare (blocco 98 figura 6a) misurando la disposizione del calibro 60 rispetto al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ della macchina 10. Durante la fase di misura preliminare vengono rilevate le posizioni dei fori 63 e l'orientamento delle facce del calibro prismatico rispetto al sistema di riferimento Χ,Υ,Ζ della macchina 10.

La fase di misura preliminare viene svolta con un tastatore meccanico di tipo noto (non rappresentato) disposto sul dispositivo di aggancio 22.

Terminata tale fase di misura preliminare viene smontato il tastatore meccanico (non rappresentato) e sulla testa 15 viene montato il sensore di visione 25 (blocco 99 successivo al blocco 98).

Con particolare riferimento alle figure 6a e 6b, verranno ora illustrate le operazioni svolte dal dispositivo della presente invenzione per il calcolo di parametri estrinseci relativi alla definizione della matrice ROT-MAT. Nella descrizione che segue si farà riferimento all'immagine I (detta anche piano immagine) rilevata dalla telecamera 31 e visibile sul terminale video 54a.

Con particolare riferimento alla figura 7a, l'immagine I è costituita da una matrice rettangolare di punti limitata da un contorno rettangolare. All'interno della immagine I è definibile un punto centrale (centro immagine) CI in corrispondenza del quale passa l'asse Z' del sistema di riferimento Χ',Υ',Ζ'.

Nell'immagine I è inoltre definibile una retta ri parallela ai lati maggiori dell'immagine e corrispondente all'asse Y' ed una retta r2 parallela ai lati minori dell'immagine e corrispondente all'asse X'; le rette ri ed r2 si intersecano tra di loro nel centro immagine CI.

Inizialmente (blocco 100 successivo al blocco 99) un operatore dispone, mediante comando manuale impartito mediante un Joystick 55 (rappresentato in figura 1), la testa di misura 15 al di sopra dell'attrezzo di calibrazione 60 con la telecamera 31 rivolta verso una faccia del calibro 60 orientata in Z; durante tale operazione l'angolo di ROLL e l'angolo di PITCH sono pari a zero.

La telecamera 31 è così orientata e rileva pertanto un foro 63 all'interno del piano immagine.

Il blocco 100 è seguito da un blocco H O nel quale viene attivata una procedura automatica mediante la quale la testa di misura 15 viene riposizionata in una posizione pi (rispetto a Χ,Υ,Ζ) per cui il centro dell'immagine del foro 63 è disposto esattamente nel centro immagine Ci; in tale posizione l'asse Z' passa esattamente per il centro del foro.

il blocco HO è seguito da un blocco 120 nel quale viene comandato alla testa 15 un movimento lungo l'asse Z della macchina di misura 10; tale movimento produce un'allontanamento dell'immagine del foro dal centro del piano immagine perché l'asse della macchina 10 non coincide con l'asse Z' del sensore 25.

Il blocco 120 è seguito da un blocco 130 nel quale viene attivata una procedura automatica mediante la quale la testa di misura 15 viene riposizionata in una posizione p2 (rispetto a Χ,Υ,Ζ) per cui il centro dell'immagine del foro è disposto esattamente nel centro immagine CI; per tale posizione l'asse Z' passa esattamente per il centro del foro.

Il blocco 130 è seguito da un blocco 140 nel quale viene calcolata la retta (riferita ad Χ,Υ,Ζ) passante per i punti pi e p2; tale retta corrisponde all'asse Z'.

il blocco 140 è seguito da un blocco 150 (figura 6b) nel quale, in modo automatico, la testa di misura 15 viene riposizionata in modo tale che nell'immagine rilevata dalla telecamera 31 il foro sia disposto in prossimità dell'asse Y' (retta ri).

Il blocco 150 è seguito da un blocco 160 nel quale viene attivata una procedura automatica mediante la quale la testa 15 viene posizionata in una posizione p3 per cui il centro dell'immagine del foro è disposto esattamente sull'asse Y'; per tale posizione l'asse Y' passa esattamente per il centro del foro.

Il blocco 160 è seguito da un blocco 170 nel quale viene comandata alla testa 15 un movimento rispetto all'asse Y; tale movimento produce uno allontanamento dell'immagine del foro dall'asse Y'.

Il blocco 170 è seguito da un blocco 180 nel quale viene attivata una procedura automatica mediante la quale la testa di misura 15 viene riposizionata in una posizione p4 per cui il centro dell'immagine del foro è disposto esattamente sull'asse Y'; per tale posizione l'asse Y' passa esattamente per il centro del foro.

Il blocco 180 è seguito da un blocco 190 nel quale viene calcolata la retta riferita al sistema Χ,Υ,Ζ e passante per i punti p3 e p4; tale retta corrisponde all'asse Y'.

Il blocco 190 è seguito da un blocco 200 nel quale, noti gli assi Z' e Y', viene definito l'asse X' ad essi ortogonale e quindi il sistema di riferimento (ΧΎ 'Ζ') completo.

Il blocco 200 è seguito da un blocco 210 nel quale viene calcolata, in modo noto, la matrice ROT-MAT che esprime la relazione di rotazione esistente tra le terne di assi X,Y,Z e X',Y',Ζ'.

Con particolare riferimento alle figure 6c e 6d, verranno ora illustrate le operazioni svolte dal dispositivo della presente invenzione per il calcolo di parametri estrinseci relativi alla definizione della vettore di OFFSET.

Inizialmente (blocco 250 successivo al blocco 210) il dispositivo 1 attiva una procedura automatica mediante la quale la testa di misura 15 si muove lungo l'asse Z' (ora noto poiché la terna X'Y'Z' è stata calcolata) finché la riga laser 50 è disposta esattamente al centro del piano immagine ed il cento del foro si trova esattamente nel centro della immagine CI (figura 7c); in tale posizione p5 l'origine del sistema Χ',Υ',Ζ' è disposta esattamente nel centro del foro proiettato sulla faccia del prisma. La posizione del centro del foro (rispetto a Χ,Υ,Ζ) è però nota poiché ottenuta mediante un insieme di misure precedenti (blocco 98) mentre la pozione del centro testa CT (rispetto a Χ,Υ,Ζ) è rilevata direttamente dalla macchina 10. Può esser pertanto calcolato (blocco 260 successivo al blocco 250) il vettore di OFFSET come: OFFSET = posizione p5 - posizione del centro testa CT.

Con particolare riferimento alla figura 6c verranno ora descritte le operazioni svolte per il calcolo dei parametri intrinseci.

Inizialmente (blocco 265 successivo al blocco 260) la riga laser viene posizionata al centro del piano immagine facendo muovere la testa di misura 15 lungo l'asse Z' ; viene così raggiunta la posizione K1 (XI,Yl,ZI).

Il blocco 265 è seguito da un blocco 270 in cui viene impartito alla testa 15 un movimento deltaZ‘ lungo l'asse Z' fino a raggiungere la posizione K2 (X2,Y2.Z2).

Il blocco 270 è seguito da un blocco 275 in cui viene rilevato lo spostamento della riga laser sul piano immagine in pixel, y-pix rispetto alla posizione iniziale stabilita nel blocco 265.

Il blocco 275 è seguito da un blocco 280 in cui viene calcolato un parametro DIM_PIX_Z2 come:

DIM_PIX_Z2 =deltaZ'/y-pix

Il blocco 280 è seguito da un blocco 285 in cui viene impartito alla testa 15 un movimento -deltaZ' lungo l'asse Z' fino a raggiungere la posizione K3 (X3,Y3,Z3).

Il blocco 285 è seguito da un blocco 290 in cui viene rilevato lo spostamento della riga laser in pixel yl-pix rispetto alla posizione iniziale stabilita nel blocco 265.

Il blocco 290 è seguito da un blocco 295 in cui vengono calcolati i parametri intrinseci:

DIM_PIX_Z1 = deltaZ'/yl-pix

Y_PIX_REFER = yl-pix

PIX_Z_CST_ADD = DIM_PIX_Z1-

PIX_Z_CST_MUL = (DIM_PIX_Z2 - DIM_PIX_Z1)/(y-pix-yl-pix)

La relazione che lega la dimensione fisica in Z' nel sistema di riferimento del sensore di visione 25 con il numero di pixel rilevati è funzione dei parametri intrinseci calcolati nel blocco 295 secondo 1'espressione:

z'= y-pix * [PIX_Z_CST_ADD

(y-pix - Y_PIX_REFER) * PIX_Z_CST_MUL]

Il blocco 295 è seguito da un blocco 300 in cui l'immagine del foro viene disposta esattamente al centro del piano immagine (posizione iniziale) facendo muovere la testa di misura 15 lungo l'asse Z'; viene così raggiunta una posizione P3(X3,Y3,Z3).

il blocco 300 è seguito da un blocco 310 nel quale viene impartita alla testa 15 un movimento lungo i tre assi finché viene raggiunta una posizione PI(XI,Yl,ZI).

il blocco 310 è seguito da un blocco 320 nel quale vengono rilevati gli spostamenti dell'immagine del foro in pixel x-pix, y-pix lungo X' e Y' rispetto alla posizione iniziale P3 stabilita dal blocco 300.

Il blocco 320 è seguito da un blocco 340 in cui vengono calcolati i seguenti parametri:

DIM_PIX_X1 = I X3-X1 |/(x-pix)

DIM_PIX_Y1 = | Y3-Y1 |/(y-pix).

Il blocco 340 è seguito da un blocco 350 in cui l'immagine di un foro viene posizionata nel centro del piano immagine facendo muovere la testa di misura 15 lungo 1'asse Z'.

Il blocco 350 è seguito da un blocco 360 nel quale viene impartito alla testa 15 un movimento lungo i tre assi finché viene raggiunta una posizione P2{X2,Y2,Z2).

Vengono inoltre rilevati gli spostamenti dell'immagine del foro in pixel xl-pix, yl-pix lungo X' e Y' rispetto alla posizione P2 stabilita dal blocco 350 (blocco 362 successivo al blocco 360).

Il blocco 362 è seguito da un blocco 365 in cui vengono calcolati i seguenti parametri:

DIM_PIX_X2 = | X2-X3 |/(χ'-pix)

DIM_PIX_Y2 = | Y2-Y3 |/(y'-pix).

Il blocco 365 è seguito da un blocco 366 nel quale vengono definite le seguenti grandezze (parametri intrinseci):

DELTA_ZP_REFER = (Z2-Z3)

PIX_X_CST_MUL = (DIM_PIX_X1 - DIM_PIX_X2)/(Z1-Z2)

PIX_X_CST_ADD = DIM_PIX_X2

PIX_Y_CST_MUL = (DIM_PIX_Y1 - DIM_PIX_Y2)/(Z1-Z2)

PIX_Y_CST_ADD = DIM_PIX_Y2

Tali grandezze realizzano i parametri intrinseci e permettono di conoscere, note le coordinate x-pix, y-pix in pixel del punto sull'immagine e la posizione del punto lungo Z', le effettive coordinate X' Y' del punto secondo le espressioni;

X'= x-pix*[PIX_X_CST_ADD

(Z'-DELTA_ZP_REFER)*PIX_X_CST_MUL]

Y'= y-pix*[PIX_Y_CST_ADD (Ζ'- DELTA_ZP_REFER)* PIX Y CST MUL]

Per tutte le altre inclinazioni della testa di misura 15 (tutte le combinazioni possibili dell'angolo di PITCH e di ROLL in cui questi angoli sono diversi da zero) le operazioni precedentemente dette vengono ripetute per il calcolo dei soli parametri estrinseci (OFFSET e ROT-MAT).

Per svolgere tali operazioni vengono utilizzate altre facce dell'attrezzo di calibrazione 60; in particolare, viene utilizzata la faccia dell'attrezzo 60 la cui normale si avvicina di più all'orientamento del sensore 25 per gli angoli di PITCH e di ROLL impostati.

Da quanto detto risultano chiari i vantaggi della presente invenzione in quanto il dispositivo 1, grazie alle procedure di calcolo dei parametri intrinseci ed estrinseci sopra dette, è in grado di determinare l'orientamento e la collocazione del dispositivo di visione nello spazio (parametri estrinseci) e l'insieme delle sue caratteristiche ottiche (parametri intrinseci) consentendo di effettuare misure in una direzione qualsiasi dello spazio tridimensionale.

Claims

R IV E N D I CA Z IO N I 1.- Dispositivo di misura tridimensionale senza contatto caratterizzato dal fatto di comprendere: - una macchina di misura (10) provvista di un elemento (12) mobile in uno spazio di misura tridimensionale (T); detta macchina di misura (10) essendo provvista di mezzi atti a rilevare un primo vettore (CTPOS) definente la posizione di un punto di riferimento (CT) di detto elemento mobile (12) rispetto ad un primo sistema di riferimento proprio della macchina (10) e definito da una prima terna cartesiana (Χ,Υ,Ζ) formata da assi X,Y e Z coordinati ortogonali; - un sensore di visione (25) di una testa di misura (15) portata dal detto elemento mobile (12); detta testa di misura (15) essendo provvista di mezzi posizionamento (18) atti ad orientare detto sensore di visione (25) in detto spazio (T); detto sensore di visione (25) comprendendo almeno una telecamera (31) ed una sorgente (33) di un fascio laser (35); detta telecamera (31) essendo atta a riprendere uno spazio tridimensionale (38), in particolare uno spazio avente forma di angolo solido, e presentante un proprio asse ottico (41); detto fascio laser (35) presentando un proprio asse di simmetria (44) intersecante detto spazio tridimensionale 38; il punto di incontro tra il detto asse ottico (41) ed il detto asse di simmetria (44) definendo l'origine di una seconda terna cartesiana (Χ',Υ',Ζ') appartenente ad un secondo sistema di riferimento del detto sensore di visione; detta seconda tema cartesiana essendo formata da assi Χ',Υ' e Z' coordinati ortogonali di cui un asse (Ζ') è orientato lungo detto asse ottico (41); detta telecamera (31) rilevando una immagine bidimensionale definente un piano immagine al centro (CI) del quale è definibile un punto corrispondente all'origine del detto secondo sistema di riferimento disposto con primi e secondi assi coordinati (Χ',Υ') ortogonali tra di loro e disposti sul piano immagine stesso; detto sensore di visione (25) fornendo, per un punto (P) dello spazio di misura, una misura espressa da un vettore di misura (m') riferito ed orientato rispetto al detto secondo sistema di riferimento (Χ',Υ,Ζ'); detto sistema (1) comprendendo mezzi di calcolo di una pluralità di parametri estrinseci tra cui: almeno un vettore di OFFSET estendentesi dall'origine (Ο') del detto secondo sistema di riferimento (Χ',Υ',Ζ') al detto punto di riferimento (CT) di detto elemento mobile (12); detto vettore di OFFSET essendo definito per almeno una prima disposizione di detti mezzi di posizionamento; almeno una matrice di rotazione (ROT-MAT) definente le relazioni esistenti tra la detta prima terna cartesiana (Χ,Υ,Ζ) e la detta seconda terna cartesiana (Χ',Υ',Ζ'); detto dispositivo (1) comprendendo mezzi di calcolo di un secondo vettore (V) che esprime la distanza tra le origini del detto primo e del detto secondo sistema di riferimento; detto secondo vettore (V) essendo calcolato in base al detto primo vettore ed al detto vettore di OFFSET; detto dispositivo (1) essendo provvisto di mezzi di calcolo vettoriale atti a calcolare una misura corretta (m) riferendo detto vettore di misura (nr ) nel detto primo sistema di riferimento attraverso detta matrice di rotazione; e detti mezzi di calcolo vettoriale essendo atti a riportare detta misura corretta (M = m V) al detto primo sistema di riferimento mediante detto secondo vettore (V). 2.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di calcolo di detta matrice di rotazione comprendono: - mezzi di misura preliminare (98) atti a svolgere un ciclo di operazioni di calcolo iniziale in cui un calibro (60) viene disposto sulla macchina di misura (10) e vengono misurate le posizioni di elementi di riferimento del calibro (60) rispetto al primo sistema di riferimento (X,Y,Z); detto calibro (60) presentando una pluralità di facce ciascuna delle quali presenta al suo centro un elemento di riferimento (63); - mezzi di posizionamento (100) atti a disporre detto sensore di visione affacciato ad una faccia del calibro (60) ed orientato secondo un asse selezionato (Z) della prima terna cartesiana; la detta telecamera (31) rilevando un elemento di riferimento (63) all'interno del piano immagine; - primi mezzi di riposizionamento (H O) atti ad attivare una procedura automatica mediante la quale la detta testa di misura (15) viene riposizionata in una prima posizione (pi) per cui il centro dell'immagine dell' elemento di riferimento è disposto esattamente nel centro immagine (CI) e l'asse Z' della seconda terna cartesiana passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento; - primi mezzi di traslazione (120) in cui viene comandato alla detta testa (15) un movimento lungo l'asse selezionato (Z) della macchina di misura (io); detto movimento producendo un'allontanamento dell'immagine dell'elemento di riferimento dal centro del piano immagine; - secondi mezzi di riposizionamento (130) in cui viene attivata una procedura automatica mediante la quale la detta testa di misura (15) viene riposizionata in una seconda posizione (p2) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente nel centro immagine CI; per tale posizione l'asse Z' del secondo sistema di riferimento passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento,· - primi mezzi di calcolo asse (140) in cui viene calcolata una prima retta passante per la prima e seconda posizione (pl,p2) e riferita al primo sistema di riferimento; detta prima retta corrispondendo all'asse Z'; - terzi mezzi di riposizionamento (150) in cui, in modo automatico, la testa di misura (15) viene riposizionata in modo tale che nell'immagine rilevata dalla telecamera (31) l'elemento di riferimento sia disposto in prossimità del primo asse coordinato Y' ; - quarti mezzi di riposizionamento (160) in cui viene attivata una procedura automatica mediante la quale la detta testa (15) viene posizionata in una terza posizione (p3) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente sul primo asse coordinato Y'; per tale posizione l'asse Y' passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento,· - secondi mezzi di traslazione (170) in cui viene comandata alla detta testa (15) un movimento rispetto all'asse Y del primo sistema di riferimento; tale movimento producendo uno allontanamento dell'immagine dell'elemento di riferimento dall'asse Y'; - quinti mezzi di riposizionamento (180) in cui viene attivata una procedura automatica mediante la quale la testa di misura (15) viene riposizionata in una quarta posizione (p4) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente sul primo asse coordinato Y'; per tale posizione l'asse Y' passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento; - secondi mezzi (190) di calcolo asse in cui viene calcolata una seconda retta riferita al primo sistema di riferimento (Χ,Υ,Ζ) e passante per la detta terza e quarta posizione (p3,p4); detta seconda retta corrispondendo all'asse Y'; - terzi mezzi di calcolo asse (200) in cui noti gli assi Z' e Y' del secondo sistema di riferimento, viene calcolato l'asse X' ad essi ortogonale definendo completamente il secondo sistema di riferimento (X'Y'Z') ; - mezzi di calcolo finale (210) in cui viene calcolata la detta matrice di rotazione (ROT-MAT) che esprime la relazione di rotazione esistente tra gli assi Χ,Υ,Ζ del primo sistema di riferimento e gli assi Χ',Υ',Ζ' del secondo sistema di riferimento. 3.- Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto calibro (60) presenta sezioni trasversali definite da ottagoni regolari ed è limitato da ventisei pareti laterali piane,-il calibro comprendendo diciotto pareti quadrate e otto pareti triangolari; ciascuna parete quadrata e triangolare presentando al suo centro un foro circolare cieco (63) definente detto elemento di riferimento. 4.- Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di calcolo del detto vettore di OFFSET comprendono: - sesti mezzi di riposizionamento (250) atti ad attivare una procedura automatica mediante la quale la testa di misura (15) viene spostata lungo l'asse Z' del secondo sistema di riferimento (Χ'Υ'Ζ') per raggiungere una quinta posizione (p5) in cui una riga laser (50) formata dall'intersezione del detto fascio (35) su una faccia del detto calibro è disposta esattamente al centro del piano immagine ed il centro dell'elemento di riferimento si trova esattamente nel centro della immagine CI; detta quinta posizione essendo stata rilevata precedentemente da detti mezzi di misura preliminare (98); mezzi di richiamo atti a leggere il valore della detta quinta posizione (p5) nel detto primo sistema di riferimento; mezzi di calcolo vettore (260) atti a calcolare il vettore di OFFSET in base alla distanza, riferita al detto primo sistema di riferimento, tra la quinta posizione (p5) e la posizione del detto punto di riferimento (CT) del detto elemento mobile (12) per cui viene rilevata la quinta posizione. 5.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di calcolo di una pluralità di parametri intrinseci descriventi il conqportamento del sensore di visione (25) al suo interno ed atti a correlare le dimensioni di un oggetto rilevato su detta immagine bidimensionale con le dimensioni reali dell'oggetto stesso. 6.- Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di che detti mezzi di calcolo di parametri intrinseci comprendono: - settimi mezzi di riposizionamento (265) atti a muovere la detta testa lungo l'asse Z' del detto secondo sistema di riferimento per raggiungere una prima posizione iniziale K1 (XI,Yl,ZI)- in cui l'immagine dell'elemento di riferimento è disposta esattamente al centro del piano immagine; - terzi mezzi di traslazione (270) in cui viene impartito alla testa (15) un movimento lungo l'asse Z' finché viene raggiunta una prima posizione finale K2 (X2,Y2,Z2); - primi mezzi di analisi immagine (275) in cui viene rivelato sulla detta immagine bidimensionale un primo spostamento in pixel (y-pix) lungo l'asse Y' passante per il piano immagine della riga laser formata dall'intersezione del detto fascio su una detta faccia del detto calibro (60)'; - primi mezzi di calcolo parametri (280) in cui viene calcolato un parametro in base al primo spostamento in pixel (y-pix) ed alla detta prima posizione iniziale e finale; - ottavi mezzi di riposizionamento (285) in cui viene impartito alla detta testa (15) un movimento lungo l'asse Z' finché viene raggiunta una seconda posizione finale K3(X3,Y3,Z3); - secondi mezzi di analisi immagine (290) in cui viene rivelato sulla detta immagine bidimensionale un secondo spostamento in pixel (yl-pix) lungo l'asse Y' passante per il piano immagine della riga laser dall'asse X'; - secondi mezzi di calcolo parametri (295) in cui viene calcolato almeno un parametro intrinseco in base ad almeno detti primi e secondi spostamenti in pixel (y-pix e yl-pix). 7.- Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto di che detti mezzi di calcolo di parametri intrinseci comprendono: noni mezzi di riposizionamento (300) atti a muovere la testa di misura (15) lungo l'asse Z' del secondo sistema di riferimento per raggiungere una prima posizione preliminare P3(X3,Y3,Z3) in cui l'immagine dell'elemento di riferimento è disposta esattamente al centro del piano immagine; - decimi mezzi di riposizionamento (310) in cui viene impartita alla testa (15) un movimento lungo tre assi finché viene raggiunta una prima posizione terminale PI(XI,Yl,ZI). - terzi mezzi di analisi immagine (320) in cui vengono rilevati sulla detta immagine bidimensionale prime coppie di spostamenti in pixel (x-pix, y-pix) dell'immagine del detto elemento di riferimento lungo due assi coordinati passanti per il piano immagine stesso (X' e Y') relativi allo spostamento tra la prima posizione preliminare e la prima posizione terminale,· - terzi mezzi di calcolo parametri (340) in cui vengono calcolati una prima pluralità di parametri in base alla detta prima coppia di spostamenti in pixel (x-pix, y-pix) ed alla detta prima posizione preliminare e terminale,· - undicesimi mezzi di riposizionamento (350) in cui l'immagine di un elemento di riferimento viene riposizionata nel centro del piano immagine facendo muovere la testa di misura (15) lungo l'asse Z' raggiungendo una seconda posizione preliminare; - dodicesimi mezzi di riposizionamento (360) in cui viene impartita alla testa (15) un movimento lungo tre assi finché viene raggiunta una seconda posizione terminale P2(X2,Y2,Z2); - quarti mezzi (362) di analisi immagine in cui vengono rilevati sulla detta immagine bidimensionale seconde coppie di spostamenti in pixel (x'-pix, y'-pix) dell'immagine del detto elemento di riferimento lungo due assi coordinati passanti per il piano immagine stesso (Χ' e Y') relativi allo spostamento tra la seconda posizione preliminare e la seconda posizione terminale; - quarti mezzi di calcolo parametri (365) in cui vengono calcolati una seconda pluralità di parametri in base alle dette seconde coppie di spostamenti in pixel (x'-pix, y' -pix) ed alla detta seconda posizione preliminare e terminale,· mezzi (366) atti a definire detti parametri intrinseci in funzione di detta prima e seconda pluralità di parametri. 8.- Metodo di misura tridimensionale senza contatto caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - rilevare un primo vettore (CTPOS) definente la posizione, rispetto ad un primo sistema di riferimento, di un punto di riferimento (CT) di un elemento mobile (12) di una macchina di misura (10); detto primo sistema di riferimento essendo proprio della macchina (10) e definito da una prima tema cartesiana (Χ,Υ,Ζ) formata da assi X,Y e Z coordinati ortogonali; rilevare mediante un sensore di visione (25) portato da una testa di misura (15) del detto elemento mobile (12) un vettore di misura (m') riferito rispetto ad un secondo sistema di riferimento (Χ',Υ,Ζ') proprio del sensore di visione (25) e definito da una seconda terna cartesiana (Χ',Υ',Ζ'); - calcolare una pluralità di parametri estrinseci tra cui: almeno un vettore di OFFSET estendentesi dall'origine (Ο') del detto secondo sistema di riferimento (Χ',Υ',Ζ') al detto punto di riferimento (CT) di detto elemento mobile (12); almeno una matrice di rotazione (ROT-MAT) definente le relazioni esistenti tra la detta prima terna cartesiana (Χ,Υ,Ζ) e la detta seconda terna cartesiana (Χ',Υ',Ζ'); - calcolare un secondo vettore (V) che esprime la distanza tra le origini del detto primo e del detto secondo sistema di riferimento; detto secondo vettore (V) essendo calcolato in base al detto primo vettore ed al detto vettore di OFFSET; calcolare una misura corretta (m) riferendo detto vettore di misura (m') nel detto primo sistema di riferimento attraverso detta matrice di rotazione; e riportare detta misura corretta (M = m V) al detto primo sistema di riferimento mediante detto secondo vettore . 9.- Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di posizionare detto sensore di visione (25) rispetto al detto elemento mobile (12) orientando detto sensore di visione (25) in uno spazio di misura (T) della detta macchina di misura (10). 10.- Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto sensore di visione (25) comprende almeno una telecamera (31) ed una sorgente (33) di un fascio laser (35); detta telecamera (31) essendo atta a riprendere uno spazio tridimensionale (38), in particolare uno spazio avente forma di angolo solido, e presentante un proprio asse ottico (41); detto fascio laser (35) presentando un proprio asse di simmetria (44) intersecante detto spazio tridimensionale 38; il punto di incontro tra il detto asse ottico (41) ed il detto asse di simmetria (44) definendo l'origine di detta seconda terna cartesiana (Χ',Υ',Ζ') del detto sensore di visione,· detta seconda tem a cartesiana essendo formata da assi Χ',Y' e Z' coordinati ortogonali di cui un asse (Z') è orientato lungo detto asse ottico,· detta telecamera (31) rilevando una immagine bidimensionale definente un piano immagine al centro (CI) del quale è definibile un punto corrispondente all'origine del detto secondo sistema di riferimento disposto con primi e secondi assi coordinati (Χ',Υ') ortogonali tra di loro e disposti sul piano immagine stesso . 11.- Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto la detta fase di calcolare detta matrice di rotazione comprende le sotto-fasi di: - svolgere (98) un ciclo di operazioni di calcolo iniziale in cui vengono misurate le posizioni di elementi di riferimento di un calibro (60) rispetto al primo sistema di riferimento (X,Y,Z); detto calibro (60) presentando una pluralità di facce ciascuna delle quali presenta al suo centro un elemento di riferimento (63); - posizionare (100) detto sensore di visione verso una faccia del calibro (60) orientandolo secondo un asse selezionato (Z) della prima terna cartesiana,· la detta telecamera (31) rilevando un elemento di riferimento (63) all'interno del piano immagine,· - riposizionare (110) automaticamente detta testa di misura (15) in una prima posizione (pi) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente nel centro immagine (CI) e l'asse Z' della seconda terna cartesiana passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento; - traslare (120) detta testa (15) lungo l'asse selezionato (Z) della macchina di misura (10); detto movimento producendo un'allontanamento dell'immagine dell'elemento di riferimento dal centro del piano immagine ; - riposizionare (130) automaticamente detta testa di misura (15) in una seconda posizione (p2) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente nel centro immagine CI; per tale posizione l'asse Z' del secondo sistema di riferimento passa esattamente per il centro del elemento di riferimento ; - calcolare (140) una prima retta passante per la prima e seconda posizione (pl,p2) e riferita al primo sistema di riferimento; detta prima retta corrispondendo all'asse Z'; - riposizionare (150) automaticamente la testa di misura (15) in modo tale che nell'immagine rilevata dalla telecamera (31) l'elemento di riferimento sia disposto in prossimità del primo asse coordinato Y'; - posizionare (160) automaticamente detta testa (15) in una terza posizione (p3) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente sul primo asse coordinato Y'; per tale posizione il primo asse coordinato Y' passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento; - traslare (170) detta testa (15) producendo un allontanamento dell'immagine dell'elemento di riferimento dal primo asse coordinato Y'; - riposizionare (180) automaticamente la testa di misura (15) in una quarta posizione (p4) per cui il centro dell'immagine dell'elemento di riferimento è disposto esattamente sul primo asse coordinato Y'; per tale posizione l'asse Y' passa esattamente per il centro dell'elemento di riferimento; calcolare (190) una seconda retta riferita al primo sistema di riferimento (Χ,Υ,Ζ) e passante per la detta terza e quarta posizione (p3,p4); detta seconda retta corrispondendo al primo asse coordinato Y'; calcolare (200), noti gli assi Z' e Y' del secondo sistema di riferimento, l'asse X' ad essi ortogonale definendo completamente il secondo sistema di riferimento (X'Y'Z'); - calcolare (210) la detta matrice di rotazione (ROT-MAT) che esprime la relazione di rotazione esistente tra gli assi Χ,Υ,Ζ del primo sistema di riferimento e gli assi Χ',Υ',Ζ' del secondo sistema di riferimento . 12.- Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il detto calibro (60) presenta sezioni trasversali definite da ottagoni regolari ed è limitato da ventisei pareti laterali piane; il calibro comprendendo diciotto pareti quadrate e otto pareti triangolari; ciascuna parete quadrata e triangolare presentando al suo centro un foro circolare cieco (63) avente funzione di elemento di riferimento. 13.- Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che la detta fase di calcolo del detto vettore di OFFSET comprende le sotto-fasi di: - posizionare (250) automaticamente la testa di misura (15) lungo l'asse Z' del secondo sistema di riferimento (ΧΎ'Ζ') per raggiungere una quinta posizione (p5) in cui una riga laser (50) formata dall'intersezione del detto fascio (35) su una faccia del detto calibro è disposta esattamente al centro del piano immagine ed il centro dell'elemento di riferimento si trova esattamente nel centro della immagine CI; il valore di detta quinta posizione (p5) essendo inoltre stato rilevato durante detto ciclo iniziale (98); e calcolare (260) il vettore di OFFSET in base alla distanza, riferita al detto primo sistema di riferimento, tra la quinta posizione (p5) ed la posizione del detto punto di riferimento (CT) del detto elemento mobile (12) per cui viene rilevata la quinta posizione . 14.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 13, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di calcolare una pluralità di parametri intrinseci descriventi il comportamento del sensore di visione (25) al suo interno ed atti a correlare le dimensioni di un oggetto rilevato su detta immagine bidimensionale con le dimensioni reali dell'oggetto stesso. 15.- Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di che detta fase di calcolare una pluralità di parametri intrinseci comprende le sotto-fasi di: - riposizionare (265) la detta testa lungo l'asse Z' del detto secondo sistema di riferimento per raggiungere una prima posizione iniziale K1(X1,Y1,Z1) in cui l'immagine dell'elemento di riferimento è disposta esattamente al centro del piano immagine; - traslare (270) detta testa (15) lungo l'asse Z' finché viene raggiunta una prima posizione finale K2(X2,Y2,Z2) ; - analizzare (275) detta immagine bidimensionale rilevando un primo spostamento in pixel (y-pix) della riga laser formata dall'intersezione del detto fascio laser su una faccia del detto calibro (60) lungo l'asse Y' passante per il piano immagine; calcolare parametri (280) in base al primo spostamento in pixel (y-pix) ed alla detta prima posizione iniziale e finale; - riposizionare (285) detta testa (15) lungo l'asse Z' finché viene raggiunta una seconda posizione finale K3(X3,Y3,Z3) ; analizzare detta immagine (290) rivelando un secondo spostamento in pixel (yl-pix) lungo l'asse Y' passante per il piano immagine della riga laser; - calcolare almeno un parametro (295) intrinseco in base ad almeno detti primi e secondi spostamenti in pixel (y-pix e yl-pix). 16.- Metodo secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto di che detta fase di calcolo di detti parametri intrinseci comprende le sotto fasi di: - posizionare (300) la testa di misura (15) lungo l'asse Z' del secondo sistema di riferimento per raggiungere una prima posizione preliminare P3(X3,Y3,Z3) in cui l'immagine dell'elemento di riferimento è disposta esattamente al centro del piano immagine; - riposizionare (310) detta testa (15) muovendola lungo tre assi finché viene raggiunta una prima posizione terminale PI(XI,Yl,ZI). - analizzare (320) detta immagine bidimensionale rilevando prime coppie di spostamenti in pixel dell'immagine del detto elemento di riferimento (x-pix, y-pix) lungo due assi coordinati passanti per il piano immagine stesso (X' e Υ') relativi allo spostamento tra la prima posizione preliminare e la prima posizione terminale; - calcolare prime pluralità di parametri (340) in base alla detta prima coppia di spostamenti in pixel (x-pix, y-pix) ed alla detta prima posizione preliminare e terminale; - riposizionare (350) detta testa lungo l'asse Z' in modo tale che l'immagine di un elemento di riferimento viene disposta nel centro del piano immagine raggiungendo una seconda posizione preliminare; - riposizionare (360) detta testa (15) lungo tre assi finché viene raggiunta una seconda posizione terminale P2(X2,Y2,Z2); - analizzare (362) detta immagine rilevando seconde coppie di spostamenti in pixel (x'-pix, y'-pix) dell'immagine del detto elemento di riferimento lungo due assi coordinati passanti per il piano immagine stesso (X' e Y' ) relativi allo spostamento tra la seconda posizione preliminare e la seconda posizione terminale; - calcolare seconde pluralità di parametri (365) in base alle dette seconde coppie di spostamenti in pixel (x' -pix, y'-pix) ed alla detta seconda posizione preliminare e terminale,· - definire (366) detti parametri intrinseci in funzione di detta prima e seconda pluralità di parametri . 17.- Dispositivo e metodo di misura tridimensionale senza contatto sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento ai disegni allegati.