用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法，該方法包括具有多個(gè)測(cè)量處理的評(píng)估處理，多個(gè)測(cè)量處理關(guān)于一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)基本上相同的物品(10，10')的集合中的元素在時(shí)間上和/或空間上分布，所述物品都具有一個(gè)或更多個(gè)特征(15a?c)，多個(gè)測(cè)量處理至少包括借助于包括至少一個(gè)傳感器(21a?c，22a，23a?b，24a)的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21?24)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行的第一測(cè)量和第二測(cè)量，其中，空間數(shù)據(jù)的每個(gè)測(cè)量都包括：為每個(gè)傳感器設(shè)置傳感器參照系統(tǒng)(41a?c)，并且借助于所述至少一個(gè)傳感器測(cè)量和/或外推(200)物品(10，10')的所述集合中的一個(gè)物品的特征(15a?c)的一個(gè)或更多個(gè)空間值，其特征在于，空間數(shù)據(jù)的第一測(cè)量與第二測(cè)量之間的空間距離(600)和/或時(shí)間間隔(700)，其中，該方法還包括：變換傳感器參照系統(tǒng)，并且為所有傳感器設(shè)置統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)，統(tǒng)一參照系統(tǒng)與物品(10，10')的所述集合中的至少一個(gè)物品或者物品(10，10')的所述集合中的至少一個(gè)物品的支承件(33)相關(guān)；從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及利用統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)提供用于在空間數(shù)據(jù)的第一測(cè)量和第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。本發(fā)明還涉及用于根據(jù)該方法對(duì)空間測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的測(cè)量系統(tǒng)(1)。
【專利說明】用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于通過結(jié)合同一對(duì)象或者相同種類的兩個(gè)或更多個(gè)對(duì)象的空間測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)分析并監(jiān)控生產(chǎn)過程的輸出的系統(tǒng)和方法，所述數(shù)據(jù)是借助于多個(gè)不同的傳感器獲得的。本發(fā)明使得能夠?qū)㈥P(guān)于單個(gè)對(duì)象的、來(lái)自不同的源的空間測(cè)量數(shù)據(jù)匯編成單個(gè)輸出文件或類似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，空間測(cè)量數(shù)據(jù)被處理以將數(shù)據(jù)變換并集成到公共參照系統(tǒng)，以便能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并且按照統(tǒng)一的方式顯示結(jié)果。
[0002]在諸如汽車這樣的商品的工業(yè)生產(chǎn)期間，通常的做法是測(cè)量其不同組件的特征和屬性。這些測(cè)量可以例如基于激光或攝影測(cè)量原理，借助于接觸式測(cè)量?jī)x或非接觸式測(cè)量?jī)x在特殊的測(cè)量單元中執(zhí)行。這樣的過程例如在DE 195 44 240A1中公開。
[0003]US 7，672，500公開了一種用于監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程的輸出并使其可視化的方法，其生產(chǎn)過程的輸出材料或物品由一個(gè)或更多個(gè)檢查單元檢查。檢查單元掃描或者以其它方式檢查由該生產(chǎn)過程生產(chǎn)的一系列物品或材料中的每一個(gè)，并且生成表示所檢查的物品中的每一個(gè)的圖像，其中，物品之間的差異能夠在視覺上被編碼。
[0004]這些方法的目的是為了在產(chǎn)品開發(fā)、發(fā)布或生產(chǎn)期間確定所測(cè)量的對(duì)象的可能的誤差。然而不利地，在測(cè)量過程中，可能出現(xiàn)各種附加的誤差，這些附加的誤差妨礙對(duì)象的誤差確定或者使對(duì)象的誤差確定復(fù)雜化。這在需要誤差的高精度檢測(cè)的情況下尤其如此。
[0005]一方面，可能在對(duì)象在測(cè)量期間的定位中出現(xiàn)誤差，而另一方面，可能在用于測(cè)量對(duì)象的每個(gè)單個(gè)傳感器的測(cè)量中出現(xiàn)進(jìn)一步的誤差。
[0006]根據(jù)文獻(xiàn)WO 2014/029622A1，已知一種用于使被測(cè)量對(duì)象在定位中的誤差最小化的方法和裝置。本文所公開的解決方案利用基準(zhǔn)定位系統(tǒng)(RPS)，RPS用于將對(duì)象(例如，車身)放置在支承件上并使所述對(duì)象對(duì)準(zhǔn)。然而，所公開的解決方案沒有考慮傳感器的固有誤差。
[0007]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的改進(jìn)的方法和改進(jìn)的系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于分析生產(chǎn)過程的輸出的數(shù)據(jù)以確定產(chǎn)生誤差的方法和系統(tǒng)。
[0009]—個(gè)特定目的是提供這樣的方法和系統(tǒng)，其中系統(tǒng)傳感器相關(guān)誤差能夠被消除。
[0010]本發(fā)明的另外的目的是提供這樣的方法，其中數(shù)據(jù)被集成在公共的基準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng)中。
[0011]本發(fā)明的另外的目的是提供這樣的方法，其中所測(cè)量的數(shù)據(jù)可與現(xiàn)有的CAD數(shù)據(jù)和/或標(biāo)稱數(shù)據(jù)比較。
[0012]本發(fā)明的另外的目的是提供這樣的方法，其中結(jié)果可按照統(tǒng)一的方式顯示。
[0013]這些目的中的至少一個(gè)通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法、根據(jù)權(quán)利要求8的測(cè)量系統(tǒng)和/或本發(fā)明的從屬權(quán)利要求來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法包括具有多個(gè)測(cè)量處理的評(píng)估處理，所述多個(gè)測(cè)量處理關(guān)于一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)基本上相同的物品的集合中的元素在時(shí)間上和/或空間上分布，所述物品都具有一個(gè)或更多個(gè)特征。所述多個(gè)測(cè)量處理至少包括借助于至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行的第一測(cè)量和第二測(cè)量，所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)都包括至少一個(gè)傳感器。對(duì)空間數(shù)據(jù)的每個(gè)測(cè)量都包括:為每個(gè)傳感器提供傳感器參照系統(tǒng)，并且借助于所述至少一個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量和/或外推物品的集合中的物品的所述特征的一個(gè)或更多個(gè)空間值。根據(jù)本發(fā)明，所述方法的特征在于空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間的空間距離和/或時(shí)間間隔，并且該方法還包括:變換所述傳感器參照系統(tǒng)，并且為所有傳感器提供統(tǒng)一參照系統(tǒng)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)與物品的所述集合中的至少一個(gè)物品或者物品的所述集合中的至少一個(gè)物品的支承件相關(guān);從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)來(lái)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0015]就本申請(qǐng)而言，術(shù)語(yǔ)“基本上相同的物品”應(yīng)被理解為表示相同類型的對(duì)象，特別是其中，對(duì)象彼此不同，如果真是這樣的話，則僅在給定的生產(chǎn)容差內(nèi)不同，和/或由于要借助于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)確定的生產(chǎn)誤差而與計(jì)劃設(shè)計(jì)相比的改變。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的特定方法包括針對(duì)具有一個(gè)或更多個(gè)特征的物品的評(píng)價(jià)處理。該評(píng)價(jià)處理至少包括:借助于包括至少一個(gè)傳感器的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行第一測(cè)量和第二測(cè)量，對(duì)空間數(shù)據(jù)的每個(gè)測(cè)量都包括為每個(gè)傳感器提供傳感器參照系統(tǒng)；以及借助于所述至少一個(gè)傳感器，測(cè)量和/或外推所述物品的所述特征的一個(gè)或更多個(gè)空間值。根據(jù)本發(fā)明，該方法的特征在于執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的第一測(cè)量的第一傳感器系統(tǒng)和執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的第二測(cè)量的第二傳感器系統(tǒng)之間的距離、和/或空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間的時(shí)間間隔，并且該方法還包括:變換所述傳感器參照系統(tǒng)，并且為所有傳感器提供統(tǒng)一參照系統(tǒng)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)與所述物品或所述物品的支承件相關(guān);從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及為所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式中，針對(duì)同一物品執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量二者，特別是其中，在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間執(zhí)行所述物品的處理步驟。
[0018]在該方法的一個(gè)實(shí)施方式中，通過與空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量不同的傳感器系統(tǒng)執(zhí)行來(lái)空間數(shù)據(jù)的所述第二測(cè)量，特別是其中，第一物品的空間數(shù)據(jù)的多個(gè)測(cè)量由多個(gè)傳感器系統(tǒng)順序地執(zhí)行。
[0019]在該方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一物品的空間數(shù)據(jù)的多個(gè)測(cè)量由多個(gè)傳感器系統(tǒng)順序地執(zhí)行。
[0020]在該方法的另外的實(shí)施方式中，第一物品的空間數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)測(cè)量通過同一個(gè)傳感器系統(tǒng)執(zhí)行。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式中，空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間的空間距離包括:同一傳感器系統(tǒng)的第一位置與第二位置之間的空間距離，其中，所述傳感器系統(tǒng)在所述第一位置執(zhí)行第一測(cè)量并且在所述第二位置執(zhí)行第二測(cè)量;或者，執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量的第一傳感器系統(tǒng)與執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第二測(cè)量的第二傳感器系統(tǒng)之間的空間距離。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種傳感器參照系統(tǒng)包括:將所述至少一個(gè)傳感器參照到參照點(diǎn)，其中，所述參照點(diǎn)在所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)中具有限定位置，所述位置被定位在物品的集合中的至少一個(gè)物品上或者定位在支承件上，物品的所述集合中的至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件上，并且所述參照點(diǎn)的所述位置可由各個(gè)傳感器系統(tǒng)中的所述至少一個(gè)傳感器確定。具體地，所述參照點(diǎn)是相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)的投影裝置的投影，特別是激光光斑或所投影的激光線或圖案的一部分，或者所述參照點(diǎn)是參照裝置的一部分，所述參照裝置的所述一部分適于使得傳感器以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。
[0023]在該方法的一個(gè)實(shí)施方式中，使所述傳感器參照到所述參照點(diǎn)包括圖像或數(shù)據(jù)拼接步驟，所述圖像或數(shù)據(jù)拼接步驟通過使用至少兩個(gè)傳感器的交疊的空間數(shù)據(jù)將相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)的傳感器的數(shù)據(jù)組合起來(lái)。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的實(shí)施方式中，提供傳感器參照系統(tǒng)包括使所述至少一個(gè)傳感器參照到參照點(diǎn)，其中，所述參照點(diǎn)具有所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)中的限定位置，所述限定位置定位在物品的集合中的至少一個(gè)物品上或者定位在支承件上，物品的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件上，并且所述參照點(diǎn)的位置以及所述至少一個(gè)傳感器的位置和取向可由包括至少一個(gè)外部參照裝置的外部參照系統(tǒng)、特別是激光跟蹤儀確定。具體地，所述至少一個(gè)傳感器包括傳感器參照裝置，所述傳感器參照裝置適于允許確定所述傳感器在六個(gè)自由度中的取向，并且所述參照點(diǎn)是參照裝置的一部分，所述參照裝置的所述一部分適于允許所述外部參照裝置以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的實(shí)施方式包括生成圖像，所述圖像表示所測(cè)量的物品的集合中的至少一個(gè)被測(cè)量的物品，并且包括物品的所述集合中的至少一個(gè)被測(cè)量的物品的所述特征的測(cè)量值和/或外推值。具體地，該方法還包括將所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較以確定差值，并且其中，所生成的圖像表示物品的所述集合中的至少一個(gè)被測(cè)量的物品，其中，所述圖像的對(duì)應(yīng)于所述物品集合中的至少一個(gè)被測(cè)量的物品的、與被與所述存儲(chǔ)值進(jìn)行比較的所述測(cè)量值或所述外推值中的所述至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的區(qū)域或部分區(qū)域或部分在視覺上被編碼，以指示對(duì)應(yīng)的值或差值。
[0026]本發(fā)明還涉及一種用于特別是根據(jù)本發(fā)明的方法分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)。用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的這種測(cè)量系統(tǒng)適于具有多個(gè)測(cè)量處理的評(píng)價(jià)處理，所述多個(gè)測(cè)量處理關(guān)于一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)基本上相同的物品的集合中的元素在時(shí)間和/或空間上分布，所述物品都具有一個(gè)或更多個(gè)特征。該測(cè)量系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)傳感器的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)，所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)適于執(zhí)行所述多個(gè)測(cè)量處理，所述多個(gè)測(cè)量處理至少包括對(duì)其中一個(gè)物品的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行第一測(cè)量和第二測(cè)量，其中，所述至少一個(gè)傳感器適于使其本身以參照點(diǎn)為基準(zhǔn)，為每個(gè)傳感器提供傳感器參照系統(tǒng)，并且測(cè)量和/或外推物品的所述集合的每個(gè)特征的一個(gè)或更多個(gè)空間值。根據(jù)本發(fā)明，所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)適于執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量，其中在所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間具有空間距離和/或時(shí)間間隔，并且所述測(cè)量系統(tǒng)的計(jì)算裝置適于將所述傳感器參照系統(tǒng)變換成所有傳感器的統(tǒng)一參照系統(tǒng)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)與所述物品的集合中的至少一個(gè)物品或者所述物品的集合中的至少一個(gè)物品的支承件相關(guān);從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)來(lái)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0027]在所述測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式中，所述參照點(diǎn)具有所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)中的限定位置，所述限定位置定位在物品的所述集合中的所述至少一個(gè)物品上或者定位在支承件上，物品的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件上，并且每個(gè)傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)傳感器適于確定所述參照點(diǎn)的位置。
[0028]在所述測(cè)量系統(tǒng)的另外的實(shí)施方式中，所述參照點(diǎn)是適于允許所述至少一個(gè)傳感器以六個(gè)自由度進(jìn)行參照的參照裝置的一部分，和/或至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)包括投影裝置，所述投影裝置適于將參照點(diǎn)投影在所述物品的集合的所述至少一個(gè)物品上或者投影在所述支承件上，特別是以激光光斑的形式或者作為所投影的激光線或圖案的一部分。
[0029]在所述測(cè)量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式中，為了使所述至少一個(gè)傳感器以所述參照點(diǎn)為基準(zhǔn)，至少兩個(gè)傳感器適于拍攝物品的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的一部分的多個(gè)圖像，并且其中，所述多個(gè)圖像具有公共交疊區(qū)域，其中，所述計(jì)算裝置適于使用圖像或數(shù)據(jù)拼接將相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)的所述傳感器的數(shù)據(jù)組合起來(lái)，特別是用于構(gòu)成所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)。
[0030]在所述測(cè)量系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式中，為了使所述至少一個(gè)傳感器以六個(gè)自由度參照所述參照點(diǎn)和/或?yàn)榱藢⑺鰝鞲衅鲄⒄障到y(tǒng)變換成統(tǒng)一參照系統(tǒng)，包括至少一個(gè)外部參照裝置的外部參照系統(tǒng)適于確定所述至少一個(gè)傳感器的位置和取向和所述參照點(diǎn)，特別是其中，所述外部參照裝置是激光跟蹤器，所述至少一個(gè)傳感器包括傳感器參照裝置，并且所述參照點(diǎn)是參照裝置的一部分。
[0031]所述測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式包括支承件，所述支承件適于按照將物品的集合中的至少一個(gè)物品相對(duì)于所述支承件固定地限定的方式來(lái)容納物品的所述集合中的所述至少一個(gè)物品，其中，所述支承件包括所述參照點(diǎn)，特別是其中，所述支承件包括參照裝置，所述參照裝置包括相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)的至少一個(gè)傳感器適于檢測(cè)的圖案，并且允許所述傳感器以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。
[0032]在所述測(cè)量系統(tǒng)的另外的實(shí)施方式中，所述測(cè)量系統(tǒng)的所述計(jì)算裝置適于生成表示物品的所述集合的圖像，具體地，所述計(jì)算裝置適于將所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較以確定差值；以及所述圖像的對(duì)應(yīng)于物品的所述集合的、與被與所述存儲(chǔ)值進(jìn)行比較的所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的區(qū)域或部分的區(qū)域或部分在視覺上被編碼，以指示對(duì)應(yīng)的值或差值。
[0033]本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的程序代碼，或者被具體實(shí)施為包括程序代碼段的電磁波，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有用于執(zhí)行用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法的至少以下步驟的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令:
[0034].變換所述傳感器參照系統(tǒng)，并且為所有傳感器提供統(tǒng)一參照系統(tǒng)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)與物品的集合中的至少一個(gè)物品或者物品的集合中的至少一個(gè)物品的支承件相關(guān)；
[0035].從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及
[0036].利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量的和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0037]將在下面參照伴隨圖的示例性實(shí)施方式詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:
[0038]圖1以抽象方式示出了根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施方式，該系統(tǒng)包括測(cè)量物品的特征的一個(gè)傳感器系統(tǒng)；
[0039]圖2示出了測(cè)量車身的傳感器系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式；
[0040]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的方法的變換和統(tǒng)一處理的流程圖；
[0041]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的測(cè)量系統(tǒng)的第二實(shí)施方式，該系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器系統(tǒng)；
[0042]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量并可視化多個(gè)相同物品的生產(chǎn)過程的輸出的測(cè)量系統(tǒng)的第三實(shí)施方式；
[0043]圖6是表示用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的已知方法的流程圖；
[0044]圖7a至圖7c是表示根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的方法的三個(gè)示例性實(shí)施方式的流程圖；以及
[0045]圖8a至圖Sf示出了使傳感器參照到參照點(diǎn)的傳感器系統(tǒng)的六個(gè)示例性實(shí)施方式。
[0046]圖1示出了測(cè)量物品10的特征15a_c的傳感器系統(tǒng)的實(shí)施方式的抽象示例。示出的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)I的示例性實(shí)施方式適于測(cè)量物品10的空間數(shù)據(jù)，特別是在生產(chǎn)物品10之后。測(cè)量系統(tǒng)I包括計(jì)算裝置40和具有三個(gè)不同的傳感器21a-c的傳感器系統(tǒng)21。這些傳感器21a_c適于測(cè)量物品10的不同的特征15a_c的值。
[0047]測(cè)量數(shù)據(jù)由傳感器21a_c捕獲，并且被接近實(shí)時(shí)地計(jì)算成普通數(shù)字格式。數(shù)據(jù)中的一些在這些傳感器正在收集測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)就同時(shí)變得可用，而其它傳感器僅在周期過程結(jié)束時(shí)才提供它們的結(jié)果。
[0048]許多不同種類的固定傳感器或移動(dòng)傳感器可用于空間數(shù)據(jù)的測(cè)量。這些傳感器包括:
[0049]單視覺和立體視覺傳感器；
[0050]白光傳感器；
[0051]激光光斑傳感器；
[0052]激光線三角傳感器；
[0053]LED視覺傳感器；
[0054]投影相移傳感器；
[0055]機(jī)電觸摸探頭傳感器；
[0056]6D0F跟蹤傳感器；
[0057]溫度傳感器；
[0058]超聲波傳感器；以及
[0059]CT傳感器；
[0060]或者這些傳感器的任意組合。
[0061]可由這些傳感器產(chǎn)生的空間數(shù)據(jù)包括:
[0062]表面幾何形狀；
[0063]表面點(diǎn)；
[0064]2D 段；
[0065 ]制造特征(孔、邊緣、螺栓等)的取向和位置；
[0066]幾何尺寸；
[0067]線；
[0068]平面；
[0069]2D距離和3D距離；
[0070]角度分辨率；
[0071]對(duì)稱性；
[0072]材料位置和厚度；
[0073]真實(shí)位置;和/或
[0074]圖案。
[0075]顯然，用于附加地測(cè)量空間數(shù)據(jù)的上述傳感器可以通過另外的傳感器(諸如用于物品的識(shí)別的RFID或條形碼讀取器)來(lái)補(bǔ)充。
[0076]圖2示出了測(cè)量車身10的形式的物品的傳感器系統(tǒng)21的示例性實(shí)施方式。車身10按照如下方式固定在支承件33上，S卩，車身10在支承件33上的位置被固定地限定。位于支承件33上的車身10借助于傳送帶30移動(dòng)到傳感器系統(tǒng)21。
[0077]所描繪的傳感器系統(tǒng)21包括具有第一傳感器2Ia和第二傳感器2 Ib的兩個(gè)測(cè)量機(jī)器人。第一傳感器21a是白光掃描儀(WLS)，并且第二傳感器21b是激光掃描儀。WLS測(cè)量物品10(例如汽車鈑金零件)的外表面。激光掃描儀(與WLS并行地)為了齊平和間隙信息僅測(cè)量物品10的邊緣。第三傳感器21c是激光線傳感器，其測(cè)量測(cè)量機(jī)器人的第一傳感器21a和第二傳感器21b無(wú)法得到的物品10的底面上的單個(gè)特征。第一傳感器21a和第二傳感器21b適于在測(cè)量期間使第一傳感器21a和第二傳感器21b本身相對(duì)于所測(cè)量的物品10的參照點(diǎn)或支承件33的參照點(diǎn)進(jìn)行參照。第三傳感器21c適于使第三傳感器21c本身相對(duì)于所測(cè)量的物品10的不同的參照點(diǎn)或支承件33的不同的參照點(diǎn)進(jìn)行參照。
[0078]測(cè)量數(shù)據(jù)由傳感器2la-c捕獲，并且被接近實(shí)時(shí)地計(jì)算成普通數(shù)字格式。由于每個(gè)傳感器21a_c都具有其自己的傳感器參照系統(tǒng)，因此由傳感器21a_c產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也被提供在不同的傳感器參照系統(tǒng)中。由傳感器21a_c中的每一個(gè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能經(jīng)受與相應(yīng)的傳感器21a_c有關(guān)的測(cè)量誤差。傳感器相關(guān)誤差可以具有各種原因。例如，相應(yīng)的測(cè)量機(jī)器人的臂的關(guān)節(jié)可能被磨損，或者傳感器21a_c中的光學(xué)元件可能移位。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的所需精度，這些誤差可能嚴(yán)重影響生產(chǎn)輸出的質(zhì)量。
[0079]因此，傳感器系統(tǒng)21按照以下方式被設(shè)置:單個(gè)傳感器參照系統(tǒng)能夠被變換成用于所有三個(gè)傳感器21a_c的公共參照系統(tǒng)。由于每個(gè)傳感器都使其本身相對(duì)于物品10的參照點(diǎn)或者固定地限定有該物品的位置的支承件的參照點(diǎn)進(jìn)行參照，因此與物品10或支承件33有關(guān)的統(tǒng)一參照系統(tǒng)能夠被用于所有傳感器21a_c。為此，單個(gè)參照系統(tǒng)必須被變換。這被例示在圖3中。
[0080]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的方法的變換和統(tǒng)一處理400的示例性實(shí)施方式的流程圖。由圖2的傳感器21a_c產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被提供在不同的傳感器參照系統(tǒng)41a_c中。為了從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)中減去系統(tǒng)傳感器相關(guān)誤差，傳感器參照系統(tǒng)41a_c被變換并統(tǒng)一成用于所有傳感器的物品相關(guān)統(tǒng)一參照系統(tǒng)45。這能夠使用各種方法來(lái)完成，包括在設(shè)置期間位于部件上和/或固定裝置上的攝影測(cè)量標(biāo)記、預(yù)定的機(jī)器人重復(fù)性路徑、交疊區(qū)域、幾何拼接、使對(duì)象定位的實(shí)時(shí)絕對(duì)定位測(cè)量等。
[0081]數(shù)據(jù)的同步是使用包括測(cè)量程序、對(duì)象類型、序列號(hào)、開始時(shí)間和坐標(biāo)系統(tǒng)的唯一標(biāo)識(shí)符來(lái)完成的。
[0082]在將數(shù)據(jù)變換并統(tǒng)一為單層之后，但是與進(jìn)一步的測(cè)量和數(shù)據(jù)捕獲并行地，數(shù)據(jù)被匯聚到綜合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)(例如，文件或數(shù)據(jù)庫(kù))中。該數(shù)據(jù)然后對(duì)于客戶端應(yīng)用可用，使得用戶和軟件進(jìn)程能夠訪問統(tǒng)一測(cè)量模型。具體地，該數(shù)據(jù)可以被用來(lái)生成表示被檢查的物品的圖像，并且該圖像包含由所有傳感器確定的數(shù)據(jù)(空間數(shù)據(jù)以及其它數(shù)據(jù))。
[0083]該匯聚的數(shù)據(jù)包含包括小數(shù)據(jù)集(諸如測(cè)量點(diǎn)、位置或距離)和大數(shù)據(jù)集信息(諸如表面幾何形狀、線、橫截面或曲率、厚度以及分析信息)在內(nèi)的各種級(jí)別的信息。取決于用戶和軟件應(yīng)用，可以加載部分或全部數(shù)據(jù)以供根據(jù)需要進(jìn)一步使用。
[0084]變換和統(tǒng)一處理400具體包括以下:
[0085]?由多個(gè)傳感器處理交疊區(qū)域；
[0086]?使異步數(shù)據(jù)流同步；
[0087].使多個(gè)測(cè)量關(guān)聯(lián)到共享的參照系統(tǒng)；
[0088]?對(duì)不一致進(jìn)行處理；
[0089]?使對(duì)測(cè)量的溫度影響最小化；
[0090]?實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)操作以避免干擾；
[0091]?管理不同的數(shù)據(jù)格式；
[0092].管理數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和統(tǒng)一的正確的順序和優(yōu)先級(jí);和/或
[0093].基于對(duì)象類型、時(shí)間間隔等應(yīng)用或拒絕處理請(qǐng)求。
[0094]利用變換和統(tǒng)一處理400，傳感器相關(guān)誤差能夠被最小化或從測(cè)量數(shù)據(jù)中消除。
[0095]在圖4中，描述了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)I的示例性實(shí)施方式，測(cè)量系統(tǒng)I包括四個(gè)獨(dú)立的傳感器系統(tǒng)21-24。新制造的汽車10由四個(gè)傳感器系統(tǒng)21-24中的每一個(gè)順序地檢查，四個(gè)傳感器系統(tǒng)21-24中的每一個(gè)都包括至少一個(gè)傳感器。汽車10借助于傳送帶30在傳感器系統(tǒng)之間移動(dòng)。第一傳感器系統(tǒng)21包括兩個(gè)圖像傳感器21a-b(諸如相機(jī))。第二傳感器系統(tǒng)22和第四傳感器系統(tǒng)24都包括激光掃描儀22a、24a。第三傳感器系統(tǒng)23包括一個(gè)圖像傳感器23a(例如，一個(gè)白光傳感器)和一個(gè)基于激光的邊緣測(cè)量裝置23b，邊緣測(cè)量裝置23b特別適于自動(dòng)跟蹤邊緣，例如在EP 2 541194A1中描述的那樣。
[0096]測(cè)量系統(tǒng)I的每個(gè)傳感器都適于在測(cè)量被測(cè)量對(duì)象(這里為汽車10或其一部分)的同時(shí)使測(cè)量系統(tǒng)I的每個(gè)傳感器本身相對(duì)于所述被測(cè)量對(duì)象進(jìn)行參照。每個(gè)傳感器然后根據(jù)所測(cè)量的值創(chuàng)建數(shù)據(jù)，并且將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)裝置40。相對(duì)于被測(cè)量對(duì)象進(jìn)行參照包括確定要被測(cè)量的物品(這里為汽車10)的參照點(diǎn)的位置，或者確定其上被固定地限定了汽車10的位置的支承件(未示出)的位置。具體地，為了在六個(gè)自由度中進(jìn)行參照，所述傳感器適于確定參照裝置的位置和取向。
[0097]所描述的測(cè)量評(píng)估處理可以例如在物品10的生產(chǎn)過程之后。另選地或另外地，在不同的傳感器系統(tǒng)21-24的單個(gè)檢查之間，可以執(zhí)行生產(chǎn)過程的進(jìn)一步處理步驟。例如，利用第一傳感器系統(tǒng)21的第一檢查在物品10的噴涂處理之前測(cè)量該物品的特征的值，而利用第二傳感器系統(tǒng)22的第二檢查在噴涂之后測(cè)量同一個(gè)特征的屬性。
[0098]在圖5中，描繪了用于測(cè)量多個(gè)基本上相同的物品(新制造的汽車10、10’)的另一示例性測(cè)量系統(tǒng)I。
[0099]就本申請(qǐng)而言，術(shù)語(yǔ)“基本上相同的物品”應(yīng)被理解為表示相同類型的對(duì)象，特別是其中，對(duì)象彼此不同，如果真的不同的話，僅在給定的生產(chǎn)容差內(nèi)不同和/或由于將要借助于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)確定的生產(chǎn)誤差而與計(jì)劃設(shè)計(jì)相比的改變。
[0100]該測(cè)量系統(tǒng)至少包括第一傳感器系統(tǒng)21。雖然這里僅描繪了一個(gè)傳感器系統(tǒng)，但是優(yōu)選地，如圖4中所示，可以存在至少兩個(gè)第一傳感器系統(tǒng)21。第一傳感器系統(tǒng)21包括多個(gè)不同的傳感器，這些傳感器全部適于使它們本身相對(duì)于汽車10、10’進(jìn)行參照。在該實(shí)施方式中，計(jì)算裝置(未示出)適于將測(cè)量值或外推值中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)值(具體地，之前已檢驗(yàn)的汽車10、10’的值)進(jìn)行比較以確定差值。利用該差值，可以生成表示所檢查的汽車10、10’的圖像，其中，該圖像的對(duì)應(yīng)于汽車10、10’的、與被與存儲(chǔ)值進(jìn)行比較的測(cè)量值或外推值中的所述至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的區(qū)域或部分的區(qū)域或部分在視覺上被編碼，以指示對(duì)應(yīng)的值或差值。
[0101]圖6示出了表示用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的已知方法的流程圖。這種方法被公開在WO 98/27514中。
[0102]圖6的測(cè)量系統(tǒng)I包括具有三個(gè)傳感器21a_c的傳感器系統(tǒng)21。傳感器21a_c適于通過測(cè)量200物品10的特征的值來(lái)創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)(例如，表面幾何形狀重構(gòu))，每個(gè)傳感器都創(chuàng)建物品10的一部分的局部重構(gòu)。傳感器21a-c也適于例如借助于圖像拼接使它們本身彼此參照300。
[0103]所描繪的測(cè)量系統(tǒng)I還包括計(jì)算機(jī)裝置40。由傳感器21a_c生成的空間數(shù)據(jù)被發(fā)送到計(jì)算機(jī)裝置40，以將所述數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，例如，將局部重構(gòu)組合為完整的物品10的表面幾何形狀重構(gòu)46。這是借助于使傳感器21a-c相對(duì)于彼此參照來(lái)完成的。
[0104]圖7a、圖7b和圖7c示出了表示根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量并可視化生產(chǎn)過程的輸出的系統(tǒng)和方法的三個(gè)示例性實(shí)施方式的流程圖。
[0105]圖7a的測(cè)量系統(tǒng)I包括具有三個(gè)傳感器21a_c的單個(gè)傳感器系統(tǒng)21，適于通過測(cè)量200物品10的特征的值來(lái)創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)。傳感器21a-c還適于使其本身相對(duì)于10物品進(jìn)行參照300，這表示傳感器系統(tǒng)21的至少一個(gè)傳感器21a-c適于確定物品10的參照點(diǎn)的位置。具體地，為了使得傳感器21a_c能夠以六個(gè)自由度進(jìn)行參照，所述至少一個(gè)傳感器21a_c適于檢測(cè)參照裝置(例如，包含參照點(diǎn)的三維圖案)的位置和取向。
[0106]所描繪的測(cè)量系統(tǒng)I還包括計(jì)算機(jī)裝置40。由傳感器21a_c生成的空間數(shù)據(jù)被發(fā)送到計(jì)算機(jī)裝置40，以將所述數(shù)據(jù)組合起來(lái)。由傳感器21a_c產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被提供在不同的傳感器參照系統(tǒng)41a_c中，這些不同的傳感器參照系統(tǒng)41a_c需要被變換并統(tǒng)一成用于所有傳感器的統(tǒng)一參照系統(tǒng)4 5。
[0107]與物品或者物品的支承件相關(guān)的參照系統(tǒng)45被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)裝置40中。這三個(gè)傳感器參照系統(tǒng)41a-c中的每一個(gè)的空間數(shù)據(jù)被變換400到該公共參照系統(tǒng)，使得為所有傳感器21a-c創(chuàng)建物品相關(guān)的統(tǒng)一參照系統(tǒng)45。然后，使用該統(tǒng)一參照系統(tǒng)來(lái)提供用于在測(cè)量期間測(cè)量的值的公共均質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。可選地，基于統(tǒng)一參照系統(tǒng)45，能夠生成表示所檢查的物品10的圖像50。
[0108]當(dāng)使用例如軟件程序“CoreViewPro”時(shí)，在統(tǒng)一過程中，讀取在不同測(cè)量過程中產(chǎn)生的多個(gè)輸入的CTO文件。然后，將來(lái)自所有文件的信息輸出到要由CoreView Pro和其它授權(quán)的應(yīng)用讀取的單個(gè)CTO文件中。
[0109]在圖7b中，測(cè)量系統(tǒng)I包括在空間上分離(即定位為彼此相距特定距離600)兩個(gè)傳感器系統(tǒng)。第一傳感器系統(tǒng)21包括兩個(gè)傳感器21a-b，而第二傳感器系統(tǒng)22包括一個(gè)傳感器22a。這三個(gè)傳感器21a-b、22適于通過測(cè)量200物品10的特征的值來(lái)創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)。傳感器21a-b、22a還適于使其本身相對(duì)于物品10進(jìn)行參照300，這意味著每個(gè)傳感器系統(tǒng)21、22的至少一個(gè)傳感器21a-b、22適于確定物品10的參照點(diǎn)的位置。具體地，為了允許傳感器以六個(gè)自由度進(jìn)行參照，每個(gè)傳感器系統(tǒng)21、22的至少一個(gè)傳感器21a-b、22適于檢測(cè)參照裝置(例如，包含參照點(diǎn)的三維圖案)的位置和取向。首先通過第一傳感器系統(tǒng)21的傳感器21a-b來(lái)測(cè)量物品10。然后，將物品10移動(dòng)到第二傳感器系統(tǒng)22，在第二傳感器系統(tǒng)22，物品10由第二傳感器系統(tǒng)22的傳感器22a測(cè)量。
[0110]兩個(gè)傳感器系統(tǒng)21、22之間的距離600可以僅僅是幾米(例如，當(dāng)它們位于同一工廠大廳中時(shí))，使得能夠僅在第一測(cè)量之后數(shù)秒執(zhí)行第二測(cè)量。距離600也可以被幾百公里，例如，在制造出的部件在與其它部件組裝之前被輸送到不同的工廠，并且在運(yùn)輸之前和運(yùn)輸之后被測(cè)量。另外，可以在由兩個(gè)傳感器系統(tǒng)21、22執(zhí)行的測(cè)量之間執(zhí)行生產(chǎn)過程的進(jìn)一步處理步驟。例如，利用第一傳感器系統(tǒng)21的第一測(cè)量在物品10的噴涂或組裝之前測(cè)量10物品的特征的值，并且利用第二傳感器系統(tǒng)22的第二測(cè)量在噴涂或組裝之后測(cè)量同一特征的屬性。
[0111]在圖7c中，測(cè)量系統(tǒng)I僅包括一個(gè)傳感器系統(tǒng)21，傳感器系統(tǒng)21在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)量同一個(gè)物品10，S卩，在第一測(cè)量與第二測(cè)量之間僅存在時(shí)間間隔700，而不存在距離600。在該時(shí)間間隔700中，物品10可以從傳感器系統(tǒng)21移走并移回，或者物品10可以一直停留在傳感器系統(tǒng)21。例如，在第一測(cè)量與第二測(cè)量之間的該時(shí)間間隔700中，可以在其它地方執(zhí)行進(jìn)一步的處理步驟。該時(shí)間間隔也可以是物品10的冷卻時(shí)間，例如，物品10在需要高溫的處理步驟之后的第一時(shí)間被測(cè)量，然后在所述時(shí)間間隔期間冷卻(停留在傳感器系統(tǒng)達(dá)一分鐘或者存儲(chǔ)在其它地方達(dá)多個(gè)小時(shí))，然后被同一個(gè)傳感器系統(tǒng)第二次測(cè)量。
[0112]圖8a至圖Sf顯示了用于相對(duì)于物品10的參照點(diǎn)12使傳感器進(jìn)行參照的六種示例性方式。
[0113]測(cè)量系統(tǒng)10包括具有兩個(gè)傳感器21a、21b的傳感器系統(tǒng)21，所述兩個(gè)傳感器21a、21b捕獲物品10的部分11的圖像數(shù)據(jù)。這里，該物品是汽車10，并且該部分是汽車的頂部11。
[0114]在圖8a中，參照點(diǎn)12位于在頂部11上，例如在天線的底座上。兩個(gè)傳感器21a_b適于確定汽車上的參照點(diǎn)12的位置。
[0115]在圖Sb中，傳感器系統(tǒng)包括將激光光斑18投影到頂部11上的投影裝置19，激光光斑18的位置可由所述兩個(gè)傳感器21a-b確定。優(yōu)選地，投影裝置19適于投影允許使傳感器21a_b以六個(gè)自由度進(jìn)行參照的圖案。
[0116]在圖Sc中，存在兩個(gè)參照點(diǎn)12、12 ’，這兩個(gè)參照點(diǎn)12、12 ’可僅由第一傳感器2 Ia確定。每個(gè)傳感器21a_b都適于獲取頂部11的一部分的圖像14a_b，其中，圖像14a_b具有公共交疊區(qū)域13。借助于圖像拼接，第二傳感器21b也能夠被參照到參照點(diǎn)12、12’。
[0117]在圖8d、圖Se和圖Sf中，參照點(diǎn)是參照裝置16的一部分，使得傳感器21a_b能夠以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。
[0118]參照裝置16具有可由傳感器系統(tǒng)21的至少一個(gè)傳感器識(shí)別的可視特征。所述可視特征是諸如良好限定的形狀和/或顏色的一個(gè)或更多個(gè)幾何對(duì)象這樣的被動(dòng)可視特征的排列。所述可視特征也可以包括熒光表面或回射表面。例如，可視特征可以提供用于使得它們能夠在圖像傳感器的圖像中被辨認(rèn)出的對(duì)比表面和/或已知的形狀或幾何形狀?？梢曁卣骺梢允菆D像中的可視并可識(shí)別的自然存在的特征，例如紋理、邊緣、不同顏色的部分等。可視特征也可以通過人為地施加的可視特征(諸如標(biāo)記)實(shí)現(xiàn)。
[0119]參照裝置16的可視特征也可以是例如具有光發(fā)射體(諸如燈泡、LED、激光器、熒光材料等)的形式的有源的光點(diǎn)，所述光發(fā)射體發(fā)出連續(xù)的光或者脈沖光。由于特別是具有未知的形狀和大小的單個(gè)可視特征一般不足以在五個(gè)或六個(gè)自由度中確定空間參照，因此多個(gè)可視特征的集合被用作傳感器的參照?？梢曁卣饕部梢园捎捎糜跍y(cè)量參照裝置16的位置的激光跟蹤儀追蹤的回射器。
[0120]在圖Sd中，參照裝置16被定位在被測(cè)量的部分(S卩，汽車10的頂部11)上，其位置和取向可由兩個(gè)傳感器21a_b確定。
[0121]在圖8e中，兩個(gè)參照裝置16、16’被定位在汽車10的支承件33上。汽車10在支承件33上的位置和取向被固定地限定，如例如在申請(qǐng)?zhí)枮?2425140.6的歐洲專利申請(qǐng)中公開的那樣。通過確定參照裝置16、16’中的一個(gè)的位置和取向，傳感器21a-b可以以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。
[0122]圖8f示出了圖8c和圖8e的解決方案的組合。一個(gè)參照裝置16被定位在支承件33上，并且可僅通過第一傳感器21a來(lái)確定。借助于圖像拼接，第二傳感器同樣可以相對(duì)于所述參照裝置進(jìn)行參照。
[0123]另選地，傳感器本身也可以配備有傳感器參照裝置，例如依照以上針對(duì)參照裝置16描述地那樣被設(shè)計(jì)。然后，為了為所有傳感器提供統(tǒng)一的物品相關(guān)參照系統(tǒng)，諸如激光跟蹤器這樣的外部參照裝置可以被用于優(yōu)選地以六個(gè)自由度連續(xù)地確定該物品的空間取向和傳感器的空間取向。
[0124]雖然在上面部分地參照一些優(yōu)選的實(shí)施方式例示了本發(fā)明，但是必須理解的是，能夠進(jìn)行實(shí)施方式的不同特征的許多修改和組合。所有這些修改落入所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的方法，該方法包括具有多個(gè)測(cè)量處理的評(píng)估處理，所述多個(gè)測(cè)量處理關(guān)于一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)基本上相同的物品(10、10’)的集合的元素在時(shí)間和/或空間上分布，所述物品都具有一個(gè)或更多個(gè)特征(15a-c)，所述多個(gè)測(cè)量處理至少包括借助于包括至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a-b、24a)的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行的第一測(cè)量和第二測(cè)量，其中，對(duì)空間數(shù)據(jù)的每個(gè)測(cè)量都包括: ?為每個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)提供傳感器參照系統(tǒng)(41a_c)，以及?借助所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a-b、24a)來(lái)測(cè)量和/或外推(200)物品(10，10’)的所述集合中的一個(gè)物品的所述特征(15a_c)的一個(gè)或更多個(gè)空間值， 其特征在于， 空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間的空間距離(600)和/或時(shí)間間隔(700)，其中，該方法還包括: ?變換所述傳感器參照系統(tǒng)，并且為所有傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)提供統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)與物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品或者物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品的支承件(33)相關(guān)； ?從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及 ?利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于， 空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量針對(duì)同一物品(10)執(zhí)行，特別是其中，所述物品(10)的處理步驟在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間執(zhí)行，并且，特別是其中， ?通過與空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量不同的傳感器系統(tǒng)(21-24)執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第二測(cè)量，特別是其中，同一物品(10)的空間數(shù)據(jù)的多個(gè)測(cè)量由多個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)順序地執(zhí)行，或者 ?同一物品(10)的空間數(shù)據(jù)的多個(gè)測(cè)量由多個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)順序地執(zhí)行，或者 ?同一物品(10)的空間數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)測(cè)量由同一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21)執(zhí)行。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間的所述空間距離(600)包括?在同一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21)的第一位置與第二位置之間的空間距離，其中，所述傳感器系統(tǒng)在所述第一位置執(zhí)行所述第一測(cè)量并且在所述第二位置執(zhí)行所述第二測(cè)量，或者?執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量的第一傳感器系統(tǒng)(21)與執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第二測(cè)量的第二傳感器系統(tǒng)(22)之間的空間距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于， 提供傳感器參照系統(tǒng)包括使所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)參照(300)到參照點(diǎn)(12)，其中 ?所述參照點(diǎn)(12)在所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)中具有限定位置，所述限定位置被定位在物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品上或者支承件(33)上，物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件(33)上，并且 ?所述參照點(diǎn)(12)的所述位置能夠由各個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)的所述至少一個(gè)傳感器(21a_c、22a、23a_b、24a)確定， 特別是其中，所述參照點(diǎn)(12)是 ?相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)(21-24)的投影裝置(19)的投影，特別是激光光斑(18)或投影的激光線或圖案的一部分，或者 ?參照裝置的一部分，其適于使所述傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)能夠以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法， 其特征在于， 使所述傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)參照到所述參照點(diǎn)(12)包括用于通過使用至少兩個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a-b、24a)的交疊空間數(shù)據(jù)(13)將相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)(21-24)的所述傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的數(shù)據(jù)組合起來(lái)的圖像或數(shù)據(jù)拼接處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于， 提供傳感器參照系統(tǒng)包括使所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)參照(300)到參照點(diǎn)(12)，其中， ?所述參照點(diǎn)(12)具有所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)中的限定位置，所述限定位置位于物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品上或者位于支承件(33)上，物品(10，10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件(33)上，并且 ?所述參照點(diǎn)(12)的位置以及所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的位置和取向能夠由包括至少一個(gè)外部參照裝置的外部參照系統(tǒng)確定，所述至少一個(gè)外部參照裝置特別是激光跟蹤儀， 特別是其中， ?所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)包括傳感器參照裝置，所述傳感器參照裝置適于允許確定所述傳感器(21a_c、22a、23a_b、24a)在六個(gè)自由度中的取向，并且?所述參照點(diǎn)是參照裝置(16)的一部分，所述參照裝置(16)的所述一部分適于允許所述外部參照裝置以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于， 生成圖像(50)，所述圖像(50)表示物品(10、10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)測(cè)量的物品，并且包括物品(10、10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)測(cè)量的物品的所述特征(15a-c)的測(cè)量值和/或外推值， 特別是其中，該方法還包括將所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較以確定差值，并且其中，所生成的圖像表示物品(10，10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)測(cè)量的物品，其中，所述圖像的對(duì)應(yīng)于物品(10，10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)測(cè)量的物品的、與被與所述存儲(chǔ)值進(jìn)行比較的所述測(cè)量值或所述外推值中的所述至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的區(qū)域或部分的區(qū)域或部分在視覺上被編碼，以指示對(duì)應(yīng)的值或差值。8.一種用于分析空間測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)(I)，該測(cè)量系統(tǒng)(I) ?適于具有多個(gè)測(cè)量處理的評(píng)估處理，所述多個(gè)測(cè)量處理關(guān)于一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)基本上相同的物品(10、10’)的集合中的元素在時(shí)間上和/或空間上分布，所述物品都具有一個(gè)或更多個(gè)特征(15a_c)， ?為每個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)提供傳感器參照系統(tǒng)(41a_c)，并且?借助于所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)來(lái)測(cè)量和/或外推(200)所述物品(1、1 ’)中的一個(gè)的所述特征(15a-c)的一個(gè)或更多個(gè)空間值， ?包括具有至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a-b、24a)的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)，所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)適于執(zhí)行所述多個(gè)測(cè)量處理，所述多個(gè)測(cè)量處理至少包括所述物品(10、10’)中的一個(gè)的空間數(shù)據(jù)的第一測(cè)量和第二測(cè)量， 其中，所述至少一個(gè)傳感器(21a_c、22a、23a_b、24a)適于 ?將其自身參照到參照點(diǎn)(12)，為每個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)提供傳感器參照系統(tǒng)(41a_c)，并且 ?測(cè)量和/或外推物品(10、10’)的集合的每個(gè)特征(15&-(:)的一個(gè)或更多個(gè)空間值， 其特征在于， 所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)適于執(zhí)行空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量，其中在所述第一測(cè)量與所述第二測(cè)量之間具有空間距離(600)和/或時(shí)間間隔(700)，并且所述測(cè)量系統(tǒng)(I)的計(jì)算裝置(40)適于 ?將所述傳感器參照系統(tǒng)(41a_c)變換成用于所有傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)與物品(10、10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品或者物品(10、10 ’)的所述集合中的至少一個(gè)物品的支承件(33)相關(guān)； ?從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及 ?利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量系統(tǒng)(I)， 其特征在于， ?所述參照點(diǎn)(12)具有所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)中的限定位置，所述限定位置定位在物品(10，10 ’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品上或者定位在支承件(33)上，物品(10，10 ’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的位置被固定地限定在所述支承件(33)上，并且 ?每個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)的至少一個(gè)傳感器(2]^-0、223、233-13、243)適于確定所述參照點(diǎn)(12)的位置。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的測(cè)量系統(tǒng)(I)， 其特征在于， ?所述參照點(diǎn)(12)是適于允許所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)以六個(gè)自由度進(jìn)行參照的參照裝置(16)的一部分，和/或 ?至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)(21-24)包括投影裝置(19)，所述投影裝置(19)適于將所述參照點(diǎn)(12)投影在物品(10、10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品上或者投影在所述支承件(33)上，特別是以激光光斑(18)的形式或者作為投影的激光線或圖案的一部分。11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)(I)， 其特征在于， 為了將所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)參照到所述參照點(diǎn)(12)，至少兩個(gè)傳感器(2la-c、22a、23a_b、24a)適于拍攝物品(10、10 ’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品的一部分(11)的圖像(14&、1仙)，其中，所述圖像(14&、1413)具有公共交疊區(qū)域(13)，其中，所述計(jì)算裝置(40)適于使用圖像或數(shù)據(jù)拼接將相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)(21-24)的所述傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的數(shù)據(jù)組合起來(lái)，特別是用于構(gòu)成所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)。12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)(I)， 其特征在于， 為了使所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)以六個(gè)自由度參照到所述參照點(diǎn)(12)和/或?yàn)榱藢⑺鰝鞲衅鲄⒄障到y(tǒng)(41a-c)變換成統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)，包括至少一個(gè)外部參照裝置的外部參照系統(tǒng)適于確定所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的位置和取向以及所述參照點(diǎn)(12)，特別是其中，所述外部參照裝置是激光跟蹤器，所述至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)包括傳感器參照裝置，并且所述參照點(diǎn)是參照裝置(16)的一部分。13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于， 支承件(33)適于按照物品(10、10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品相對(duì)于所述支承件(33)被固定地限定的方式來(lái)接納物品(10、10’)的所述集合中的所述至少一個(gè)物品，其中，所述支承件(33)包括所述參照點(diǎn)(12)， 特別是其中，所述支承件(33)包括參照裝置，所述參照裝置包括相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)(21-24)的至少一個(gè)傳感器(21a-c、22a、23a-b、24a)適于檢測(cè)的圖案，允許所述傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)以六個(gè)自由度進(jìn)行參照。14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于， 所述測(cè)量系統(tǒng)(I)的所述計(jì)算裝置(40)適于生成表示物品(10、10’)的所述集合的圖像(50)，特別是其中， ?所述計(jì)算裝置(40)適于將所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)值進(jìn)行比較以確定差值；以及 ?所述圖像的對(duì)應(yīng)于物品(10、10 ’)的所述集合的、與被與所述存儲(chǔ)值進(jìn)行比較的所述測(cè)量值或所述外推值中的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的區(qū)域或部分的區(qū)域或部分在視覺上被編碼，以指示對(duì)應(yīng)的值或差值。15.—種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的程序代碼，或者通過包括程序代碼段的電磁波被實(shí)施，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有用于特別是當(dāng)在根據(jù)權(quán)利要求8至14中一項(xiàng)的測(cè)量系統(tǒng)(I)的計(jì)算裝置(40)上運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)的方法的至少以下步驟的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令: ?變換所述傳感器參照系統(tǒng)(41a_c)，并且提供用于所有傳感器(21a-c、22a、23a_b、24a)的統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)，所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)與物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品或者物品(10，10’)的所述集合中的至少一個(gè)物品的支承件(33)相關(guān)； ?從所測(cè)量的空間數(shù)據(jù)減去傳感器相關(guān)誤差；以及 ?利用所述統(tǒng)一參照系統(tǒng)(45)提供用于在空間數(shù)據(jù)的所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量期間測(cè)量和/或外推的值的數(shù)據(jù)庫(kù)。
【文檔編號(hào)】G01B21/04GK105849731SQ201480061090
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年8月5日
【發(fā)明人】T·瓦格曼, D·阿爾貝克
【申請(qǐng)人】海克斯康計(jì)量(以色列)有限公司