JP2014517601A5

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Publication number: JP2014517601A5
Application number: JP2014510805A
Authority: JP
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2032-05-16

Description

あるいは、本発明によれば、連続する画像が画像処理センサ２によって記録される。すなわち、図１４の第一の位置と図１６の第二の位置との間の位置においても、特に位置決め軸３の移動の間に、画像が記録される。記録された画像は、その位置に応じて重ねられ、一つ一つ全体画像８を満たす。画像処理センサのカメラが短時間だけ露出される、および、必要な輝度が本発明による部分画像の重ね合わせによって達成されることによって、移動の間に記録された画像に対して、最大の画像の鮮明さを達成することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
カメラのような光学センサを用いて対象物の少なくとも一つの部分の画像を生成し評価するための方法であって、
前記少なくとも一つの部分について個別画像が記録され、そのうちの少なくともいくつかの個別画像はそれぞれ少なくとも部分的に重ねられ、および、
前記画像を生成するために、前記少なくとも一つの部分の画像として全体画像となるように前記個別画像またはその信号が互いに関して整列させられ、重ねられ、
前記全体画像の評価は、実質的に、前記個別画像の重なる領域に限られ、および／または、前記全体画像またはその部分の評価は、重なる領域を有する個別画像の重なる領域に基づいて行われることを特徴とする方法。
[２]
前記対象物の複数の部分について個別画像が記録され、そのうちの少なくともいくつか
は重なることを特徴とする[１]に記載の方法。
[３]
前記画像を生成するために、個別の記録の相互の空間的位置が考慮されることを特徴とする[１]または[２]に記載の方法。
[４]
前記画像に積分時間Ｔ _全体が割り当てられ、Ｔ _１ ,・・・,Ｔ _ｎのそれぞれが≦Ｔ _全体、特にＴ _１ ,・・・,Ｔ _ｎのそれぞれが＜５ミリ秒、好ましくはＴ _１ ,・・・,Ｔ _ｎのそれぞれが＜１ミリ秒、特に好ましくはＴ _１ ,・・・,Ｔ _ｎのそれぞれが≦０．５ミリ秒である積分時間Ｔ _１ ,・・・,Ｔ _ｎで、ｎ枚の個別画像が記録され、前記個別画像が重ねられ、ここにおいて、個別の記録の相互の空間的位置が決定され、重ね合わせの際に考慮されることを特徴とする[１]ないし[３]の少なくとも一に記載の方法。
[５]
前記全体画像を評価するために、全ての個別画像に含まれている個別画像の領域のみが考慮されることを特徴とする[１]ないし[４]の少なくとも一に記載の方法。
[６]
前記全体画像を評価するために、全ての個別画像が、場合によって存在する重なりに関係なく、考慮されることを特徴とする[１]ないし[５]の少なくとも一に記載の方法。
[７]
前記全体画像を評価するために、一つまたは複数の個別画像の少なくとも一つの重なりのない領域が考慮されること、および、
前記重なりのない領域を評価するために、そのグレー値が、個別画像の評価されるべき重なり領域のグレー値へと規格化されることを特徴とする[１]ないし[６]の少なくとも一に記載の方法。
[８]
評価されるべき領域のグレー値は、特に最大の重なりのある領域のグレー値に対応するグレー値へと、規格化されることを特徴とする[１]ないし[７]の少なくとも一に記載の方法。
[９]
前記全体画像の大きさは、一つの個別画像の大きさよりも大きいことを特徴とする[１]ないし[８]の少なくとも一に記載の方法。
[１０]
前記部分の重なり領域は１００％よりも小さく、特に１００％と１０％との間、好ましくは１００％と５０％との間であることを特徴とする[１]ないし[９]の少なくとも一に記載の方法。
[１１]
個別の記録の相互の空間的位置は、個別の記録のグレー値の相関関係を利用して、および／または、それぞれの個別の記録に対して決められたカメラの位置を利用して、決定され、ここにおいて、カメラの位置は、好ましくはカメラが組み込まれた座標測定装置の軸の位置から好ましくは決定されることを特徴とする[１]ないし[１０]の少なくとも一に記載の方法。
[１２]
個別画像は、前記対象物のさまざまな回転位置において記録されることを特徴とする[１]ないし[１１]の少なくとも一に記載の方法。
[１３]
個別の記録の相互の空間的位置は、部材の回転位置を利用して決定され、好ましくは、個別画像が前記対象物の屈曲に基づいて修正されることを特徴とする[１]ないし[１２]の少なくとも一に記載の方法。
[１４]
重ね合わせは、個別の記録の画素の強度またはグレー値の加算によって行われることを特徴とする[１]ないし[１３]の少なくとも一に記載の方法。
[１５]
重ね合わせは、個別の記録の位置的に互いに対応している画素の強度またはグレー値の平均化によって行われ、好ましくは、結果として生じるグレー値が、好ましくは除法によって、好ましくは、重ね合わせに使用される全体画像内のグレー値の数に多くても一つの画素に対して対応する因数で、広げられることを特徴とする[１]ないし[１４]の少なくとも一に記載の方法。
[１６]
重ね合わせの前に、個別の記録間の空間的な位置ずれが、移動および／または回転によって、少なくとも個別の記録の画像面で、修正されることを特徴とする[１]ないし[１５]の少なくとも一に記載の方法。
[１７]
個別の記録から生成された画像は、全ての個別の記録内に存在する、重なる画像部分のみを含むことを特徴とする[１]ないし[１６]の少なくとも一に記載の方法。
[１８]
重ね合わせの後に閾値より下のグレー値を有している全体画像内の領域は考慮されず、ここにおいて、前記閾値は最大グレー値の、好ましくは２０％、特に好ましくは１０％であることを特徴とする[１]ないし[１７]の少なくとも一に記載の方法。
[１９]
重ね合わせの際に、重ね合わせに引き入れられた個別画像の少なくとも一つが縁領域に存在している領域の重みづけが行われることを特徴とする[１]ないし[１８]の少なくとも一に記載の方法。
[２０]
個別の記録間の位置ずれの修正の後、全ての使用された個別の記録の画素が、共通の、好ましくは等距離のポイントラスターへと、再サンプリングによって変換され、ここにおいて、それぞれの目標画素に対して、グレー値が、周囲の画素のグレー値から、好ましくは線形補間法または平均化法によって、算出されることを特徴とする[１]ないし[１９]の少なくとも一に記載の方法。
[２１]
前記画像の少なくとも一つの領域に関する、少なくとも二つの個別の記録に由来する情報が共に、好ましくは再サンプリング方法を使用することによって、全ての個別の記録のさまざまな画素位置に適用され、この画像領域内の特徴の位置を決定するために使われることを特徴とする[１]ないし[２０]の少なくとも一に記載の方法。
[２２]
それぞれの複数の個別の記録が、直接連続して記録され、ここにおいて、好ましくは、それぞれの個別の記録は、例えば２０ミリ秒である標準積分時間よりも短い積分時間Ｔで、特に積分時間Ｔ＜５ミリ秒で、好ましくは積分時間Ｔ＜１ミリ秒で、特に好ましくは積分時間Ｔ＜０．５ミリ秒で記録されることを特徴とする[１]ないし[２１]の少なくとも一に記載の方法。
[２３]
前記方法は、測定対象物の対象物点および／または輪郭および／または寸法を決定するために、好ましくは座標測定装置において、使用され、ここにおいて、前記座標測定装置は測定対象物と光学センサとの間の相対運動のための手段を提供することを特徴とする[１]ないし[２２]の少なくとも一に記載の方法。
[２４]
自動焦点測定の際、光学センサの光学軸の方向で個別画像が記録されること、
連続する個別画像が重ねられてグループへと分けられ、それぞれのグループが自動焦点測定のための画像を形成すること、および、
全ての個別画像が、場合によって存在する横のずれを考慮して、対象物に関して互いに整列させられることを特徴とする[１]ないし[２３]の少なくとも一に記載の方法。
[２５]
一つまたは複数の画素から成る、それぞれの部分画像およびそれぞれの部分画像のそれぞれの部分領域に対して、移動方向において隣接する部分画像の、重ね合わせに使われる対応している部分領域の数が別々に選択されるように、
好ましくは、それぞれの部分画像のそれぞれの部分領域の重ね合わせ後に存在しているグレー値が、それぞれ、好ましくは共通の、閾値を超え、好ましくはその後でグレー値が重ね合わせの数に応じて規格化されるように、
部分画像の重ね合わせが行われることを特徴とする[１]ないし[２４]の少なくとも一に記載の方法。
[２６]
重ね合わせのために、同じ数の隣接する部分画像が正および負の移動方向において選択され、移動方向において結果として生じる部分領域の位置に、移動方向におけるもとの部分領域の位置が割り当てられ、または、移動方向におけるそれぞれの重ね合わせに使われた部分領域の位置の平均値もしくは中央値が割り当てられることを特徴とする[１]ないし[２５]の少なくとも一に記載の方法。
[２７]
前記方法は、自動焦点測定の際に画像を生成するために、約０．３ｍｍ／秒から０．１ｍｍ／秒の標準移動速度として、好ましくは＞０．３ｍｍ／秒、または＞１ｍｍ／秒、または＞３ｍｍ／秒である高められた移動速度で、使用され、または、カメラの移動の間に画像処理測定のために画像を生成するために使用されることを特徴とする[１]ないし[２６]の少なくとも一に記載の方法。
[２８]
重ねられるべき個別の記録を記録する間に、好ましくは閃光のような照明が点けられ、ここにおいて、それぞれの個別の記録に対しての正確な位置が存在し保証されるように、個別画像記録、照明、および、座標測定装置の軸の位置の記録が同期され、それぞれの個別の記録の積分時間の間に前記照明が点けられていることを特徴とする[１]ないし[２７]の少なくとも一に記載の方法。
[２９]
前記光学センサはより多くの画素を含み、好ましくはＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラであることを特徴とする[１]ないし[２８]の少なくとも一に記載の方法。
[３０]
前記光学センサの検出平面の平面全体または一つの部分領域または複数の部分領域が、好ましくは限られた数の行で自由に選ばれて利用されることを特徴とする[１]ないし[２９]の少なくとも一に記載の方法。
[３１]
測定対象物としては、回転対称および／または円柱状の形を持つようなもの、特にステントが使われることを特徴とする[１]ないし[３０]の少なくとも一に記載の方法。
[３２]
回転対称および／または円柱状の測定対象物を測定するために、回転および／またはスイベル軸が使われることを特徴とする[１]ないし[３１]の少なくとも一に記載の方法。
[３３]
測定されるべき対象物を光学センサに関して調節することのできる手動の位置決め装置を利用する方法であって、
一つの位置決めプロセスの間、および／または、複数の位置決めプロセス間で、前記光学センサで自動的に個別画像が記録され、その後、選択された個別画像が合成されて全体画像となり、さらなる評価のために利用可能となることを特徴とする[１]ないし[３２]の少なくとも一に記載の方法。
[３４]
あらかじめまだ完全には捉えられていなかった測定対象物の領域が前記光学センサによって捉えられると、個別画像が選択されることを特徴とする[１]ないし[３３]の少なくとも一に記載の方法。
[３５]
特にＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラのようなカメラである光学センサが、規則的に、および／または、位置決め装置の位置の変化の際、および／または、位置決め装置の位置領域への到達の際、および／または、照明の変化の際、および／または、例えば光学センサの積分時間または閃光のような照明の期間もしくは時間といった、画像記録および／または画像内容に影響を及ぼす他の要素の変化の際に、個別画像を記録することを特徴とする[１]ないし[３４]の少なくとも一に記載の方法。
[３６]
選択された個別画像が重なることを特徴とする[１]ないし[３５]の少なくとも一に記載の方法。
[３７]
選択された個別画像が、再サンプリング方法を利用して、例えば補間または平均化方法を使用して、合成されて全体画像となって、さらなる評価のために利用可能となり、好ましくは、表示要素上に、回転対称の部材の場合は展開された状態で、好ましくはそれぞれ表示ユニットの大きさに合わせてスケーリングされて、表示されることを特徴とする[１]ないし[３６]の少なくとも一に記載の方法。
[３８]
個別画像が選択されさらなる評価のために利用可能であるかどうかの識別が、手動で操作できる移動軸の縮尺システムで決定される位置および／または位置の変化、および／または、画像処理センサで記録される画像内容を監視することによって行われることを特徴とする[１]ないし[３７]の少なくとも一に記載の方法。
[３９]
監視することは、それぞれの記録された個別画像の位置および／または画像内容を決定すること、および、個別画像が選択される場合には、それぞれの記録された個別画像の位置および／または画像内容を蓄積すること、および、既に選択された個別画像の既に存在している位置および／または画像内容と比較することを含むことを特徴とする[１]ないし[３８]の少なくとも一に記載の方法。
[４０]
既に選択された個別画像の既に存在している位置および／または画像内容との比較に基づいて、個別画像の少なくとも一つの部分が、あらかじめまだ捉えられていなかった測定対象物の領域を捉える場合、当該個別画像が選択され、ここにおいて、カメラ測定領域等のセンサと選択された結像対物レンズから形成された、光学センサの測定領域が考慮されることを特徴とする[１]ないし[３９]の少なくとも一に記載の方法。
[４１]
加工物表面の光学センサの鮮明領域への位置決めのあと、大部分が平らな加工物領域は側面の軸を用いて、大部分が回転対称の加工物領域は機械回転軸を加えて用いて、光学センサの測定領域に位置決めされることを特徴とする[１]ないし[４０]の少なくとも一に記載の方法。
[４２]
光学センサと手動の位置決め装置を用いて測定対象物のジオメトリを決定する方法であって、
光学センサと測定対象物との間の相対運動の際に画像の記録が行われ、ここにおいて、光学センサによる画像の記録、手動の移動軸の縮尺システムによる位置の記録、および、好ましくは閃光のような照明が、トリガ信号によって制御されて、同期して行われることを特徴とする[１]ないし[４１]の少なくとも一に記載の方法。
[４３]
前記方法は座標測定装置において使用されることを特徴とする[１]ないし[４２]の少なくとも一に記載の方法。

Claims

カメラ、特にＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラのような、複数の画素を含む光学センサを用いて対象物の少なくとも一つの部分の画像を生成し評価するための、特に、好ましくは測定対象物と光学センサとの間の相対運動のための手段を提供する座標測定装置を用いて、前記対象物の寸法を決定するための、方法であって、
少なくともいくつかの個別画像がそれぞれ部分的に重なるように、前記光学センサを用いて互いに位置をずらして、前記少なくとも一つの部分について個別画像が記録され、
前記画像を生成するために、前記個別画像またはその信号が互いに前記少なくとも一つの部分に関して整列させられ、前記少なくとも一つの部分の前記画像として全体画像となるように重ねられ、前記全体画像は一つの個別画像よりも大きく、
前記全体画像の評価は、実質的に、前記個別画像の重なる領域に限られ、および／または、前記全体画像またはその部分の評価は、重なる領域を有する前記個別画像の重なる領域に基づいて行われることを特徴とする方法。
前記対象物の複数の部分について個別画像が記録され、そのうちの少なくともいくつかは重なることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記画像を生成するために、個別の記録の相互の空間的位置が考慮され、個別の記録の相互の空間的位置は、個別の記録のグレー値の相関関係を利用して、および／または、それぞれの個別の記録に対して決められたカメラの位置を利用して、決定され、ここにおいて、カメラの位置は、好ましくはカメラが組み込まれた座標測定装置の軸の位置から好ましくは決定されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
前記画像に積分時間Ｔ_全体が割り当てられ、Ｔ_１,・・・,Ｔ_ｎのそれぞれが≦Ｔ_全体、特にＴ_１,・・・,Ｔ_ｎのそれぞれが＜５ミリ秒、好ましくはＴ_１,・・・,Ｔ_ｎのそれぞれが＜１ミリ秒、特に好ましくはＴ_１,・・・,Ｔ_ｎのそれぞれが≦０．５ミリ秒である積分時間Ｔ_１,・・・,Ｔ_ｎで、ｎ枚の個別画像が記録され、前記個別画像が重ねられ、ここにおいて、個別の記録の相互の空間的位置が決定され、重ね合わせの際に考慮されることを特徴とする請求項１ないし３の少なくとも一項に記載の方法。
前記部分の重なり領域は１００％よりも小さく、特に１００％と１０％との間、好ましくは１００％と５０％との間であることを特徴とする請求項１ないし４の少なくとも一項に記載の方法。
個別画像は、前記対象物のさまざまな回転位置において記録され、測定対象物としては、回転対称および／または円柱状の形を持つようなもの、特にステントが使われ、
ここにおいて、個別の記録の相互の空間的位置は、部材の回転位置を利用して決定され、好ましくは、個別画像が前記対象物の屈曲に基づいて修正されることを特徴とする請求項１ないし５の少なくとも一項に記載の方法。
前記重ね合わせは、個別の記録の画素の強度またはグレー値の加算によって行われること、および／または、
前記重ね合わせは、個別の記録の位置的に互いに対応している画素の強度またはグレー値の平均化によって行われ、好ましくは、結果として生じるグレー値が、好ましくは除法によって、好ましくは、重ね合わせに使用される全体画像内のグレー値の数に多くても一つの画素に対して対応する因数で、広げられることを特徴とする請求項１ないし６の少なくとも一項に記載の方法。
前記重ね合わせの前に、個別の記録間の空間的な位置ずれが、移動および／または回転によって、少なくとも個別の記録の画像面で、修正され、ここにおいて、個別の記録間の位置ずれの修正の後、全ての使用された個別の記録の画素が、共通の、好ましくは等距離のポイントラスターへと、再サンプリングによって変換され、ここにおいて、それぞれの目標画素に対して、グレー値が、周囲の画素のグレー値から、好ましくは線形補間法または平均化法によって、算出されることを特徴とする請求項１ないし７の少なくとも一項に記載の方法。
前記重ね合わせの後に閾値より下のグレー値を有している全体画像内の領域は考慮されず、ここにおいて、前記閾値は最大グレー値の、好ましくは２０％、特に好ましくは１０％であること、および／または、
前記重ね合わせの際に、重ね合わせに引き入れられた個別画像の少なくとも一つが前記画像の縁領域に存在している領域の重みづけが行われることを特徴とする請求項１ないし８の少なくとも一項に記載の方法。
前記画像の少なくとも一つの領域に関する、少なくとも二つの個別の記録に由来する情報が共に、好ましくは再サンプリング方法を使用することによって、全ての個別の記録のさまざまな画素位置に適用され、この画像領域内の特徴の位置を決定するために使われることを特徴とする請求項１ないし９の少なくとも一項に記載の方法。
それぞれの複数の個別の記録が、直接連続して記録され、ここにおいて、好ましくは、それぞれの個別の記録は、例えば２０ミリ秒である標準積分時間よりも短い積分時間Ｔで、特に積分時間Ｔ＜５ミリ秒で、好ましくは積分時間Ｔ＜１ミリ秒で、特に好ましくは積分時間Ｔ＜０．５ミリ秒で記録されることを特徴とする請求項１ないし１０の少なくとも一項に記載の方法。
重ねられるべき個別の記録を記録する間に、好ましくは閃光のような照明が点けられ、ここにおいて、それぞれの個別の記録に対しての正確な位置が存在し保証されるように、個別画像記録、照明、および、座標測定装置の軸の位置の記録が同期され、それぞれの個別の記録の積分時間の間に前記照明が点けられていることを特徴とする請求項１ないし１１の少なくとも一項に記載の方法。
前記光学センサの検出平面の平面全体または一つの部分領域または複数の部分領域が、好ましくは限られた数の行で自由に選ばれて利用されることを特徴とする請求項１ないし１２の少なくとも一項に記載の方法。
回転対称および／または円柱状の測定対象物を測定するために、回転および／またはスイベル軸が使われることを特徴とする請求項１ないし１３の少なくとも一項に記載の方法。