DE19747061B4 - Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten Download PDFInfo
- Publication number
- DE19747061B4 DE19747061B4 DE1997147061 DE19747061A DE19747061B4 DE 19747061 B4 DE19747061 B4 DE 19747061B4 DE 1997147061 DE1997147061 DE 1997147061 DE 19747061 A DE19747061 A DE 19747061A DE 19747061 B4 DE19747061 B4 DE 19747061B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- projection
- line
- light
- grid
- line grid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 241000030538 Thecla Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2536—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object using several gratings with variable grating pitch, projected on the object with the same angle of incidence
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Verfahren
zur flächenhaften,
dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten, bei dem mittels
eines Projektors Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert,
Abbildungen von den auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern
auf dem Bildsensor einer Kamera erzeugt, und aus den erzeugten Abbildungen über Entschlüsselung
des Lichtcodes und die Position der Bildpunkte auf dem Bildsensor
der Kamera eine Triangulationsrechnung zur Berechnung der Oberflächenkontur
des Objektes durchgeführt
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei in Projektionsrichtung gegeneinander verdrehte Liniengittersequenzen zur Erzeugung eindeutig unterscheidbarer Lichtschnittebenen projiziert und mit der Kamera aufgenommen werden, wobei die mit einer Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen dazu verwendet werden, um die mit der anderen Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen in einzelne, eindeutig unterscheidbare und von ortsfesten Punkten des diese Lichtschnittebenen erzeugenden Projektionsgitters ausgehende Projektionsstrahlen aufzuteilen,
daß jedem Projektionsstrahl durch Kombination der aus den beiden Liniengittersequenzen erzeugten eindeutigen Codierungen der Lichtschnittebenen eine eindeutige Codierung zugewiesen wird,
daß für jeden Projektionsstrahl innerhalb des dem...
daß zwei in Projektionsrichtung gegeneinander verdrehte Liniengittersequenzen zur Erzeugung eindeutig unterscheidbarer Lichtschnittebenen projiziert und mit der Kamera aufgenommen werden, wobei die mit einer Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen dazu verwendet werden, um die mit der anderen Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen in einzelne, eindeutig unterscheidbare und von ortsfesten Punkten des diese Lichtschnittebenen erzeugenden Projektionsgitters ausgehende Projektionsstrahlen aufzuteilen,
daß jedem Projektionsstrahl durch Kombination der aus den beiden Liniengittersequenzen erzeugten eindeutigen Codierungen der Lichtschnittebenen eine eindeutige Codierung zugewiesen wird,
daß für jeden Projektionsstrahl innerhalb des dem...
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten. Es gibt mittlerweile eine Reihe von optischen Meßverfahren, die durch Projektion von Streifenmustern, welche in der Regel mit einer Videokamera aufgezeichnet werden, die flächenhafte Berechnung von dreidimensionalen Konturdaten ermöglichen. Zur Berechnung der dreidimensionalen Gestalt eines Objektes wird hierbei ein digitales Bildverarbeitungssystem verwendet, das aus einem oder mehreren Kamerabildern die gewünschten Ergebnisdaten berechnet. Die bekanntesten Verfahren sind das Verfahren des codierten Lichtansatzes (T.G. Stahs, F.M. Wahl, "Close Range Photogrammetry Meets Machine Vision", SPIE Vol. 1395 (1990) S. 496–503) und ein mittels Phasenshift und rotierendem Liniengitter arbeitendes Projektionsverfahren (Patentschrift
US 5289264 ). - Die Berechnung der Oberflächenpunkte erfolgt bei diesen Verfahren durch Berechnung des Schnittpunktes der Lichtschnittebenen mit Beobachtungsstrahlen, da die Verschneidung einer Ebene mit einer hierzu nicht parallelen Geraden einen Punkt ergibt.
- Durch Abbildungsfehler des Projektorobjektivs sind die Lichtschnittebenen mehr oder weniger stark gekrümmt. Geometrische Fehler der Lichtschnittebenen, d.h. Abweichungen der realen Lichtschnittebenen von mathematisch exakten Ebenen, werden bisher entweder als systematische Fehler in Kauf genommen oder durch eine Kalibrierung derart kompensiert, daß die theoretischen bzw. rechnerischen Ergebnisse durch Vergleich mit Istkoordinaten korrigiert werden. Hierbei wird ein Kalibrierkörper durch das Meßvolumen geschoben und in bestimmten Abständen vermessen. Zwischen den Meßpositionen des Kalibrierkörpers bzw. den Kalibriermarken werden die Korrekturwerte durch Interpolation berechnet.
- Der in Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß die tatsächliche Geometrie der Lichtschnittebenen nicht bestimmbar ist, weil innerhalb einer Lichtschnittebene nicht zwischen einzelnen Teilflächen unterschieden werden kann. Durch den mit der Kamera aufgezeichneten Lichtcode wird nämlich, unabhängig von der verwendeten Codierung, lediglich die Lichtschnittebene als solche identifiziert. Es müssen folglich bezüglich der Lichtschnittebene Annahmen gemacht werden, nämlich daß es sich um exakte Ebenen handelt und diese senkrecht auf der durch die optischen Achsen von Projektor und Kamera aufgespannten Triangulationsebene stehen.
- Bei der Verwendung von Lichtschnittebenen kann außerhalb des kalibrierten Meßvolumens keine exakte Triangulation mehr durchgeführt werden, weil die Korrekturdaten aufgrund fehlender Kalibriermessungen nicht berechnet werden können.
- Werden Objektive mit kurzen Brennweiten verwendet, so sind die hierdurch verursachten geometrischen Verzerrungen der Lichtschnittebenen so komplex, daß häufig die Interpolation über längere Strecken zwischen den Stützpunkten der Kalibrierung nicht mehr ausreicht, um die Fehler exakt genug zu beschreiben bzw. zu kompensieren. Es muß dann der Kalibrierkörper in engen Abständen durch das Meßvolumen geschoben und vermessen werden. Der rechnerische und zeitliche Aufwand für die Systemkalibrierung ist hierbei erheblich.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten mittels projizierter Liniengitter und einer Kamera anzugeben, die eine exakte Bestimmung der vorliegenden projektionsseitigen Strahlengeometrie ermöglichen und somit Annahmen über die Ebenheit und die Ausrichtung der Lichtschnittebenen erübrigen.
- Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 aufgeführte Verfahren und die in Anspruch 7 angegebene Einrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
- Erfindungsgemäß werden zwei Liniengittersequenzen projiziert und aufgenommen, deren Gitterlinien in Projektionsrichtung gegeneinander verdreht sind. Erfindungsgemäß unterteilen die Lichtschnittebenen der einen Liniengittersequenz die Lichtschnittebenen der anderen Liniengittersequenz in eine große Anzahl eindeutig unterscheidbarer Projektionsstrahlen, welche von ortsfesten Punkten des diese Lichtschnittebenen erzeugenden Projektionsgitters ausgehen. Die erzeugten Projektionsstrahlen sind also die Schnittlinien von jeweils zwei Lichtschnittebenen.
- Man erhält so eine Matrix aus n × m eindeutig identifizierbaren Projektionsstrahlen, wobei n die Anzahl der mit der einen Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen und m die Anzahl der mit der anderen Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen ist.
- Zur eindeutigen Codierung der Projektionsstrahlen kombiniert man vorteilhafterweise die aus beiden Liniengittersequenzen erzeugten Lichtcodes zu 2-Tupeln oder hängt die Stellen der beiden Codewörter zu einem neuen, längeren Codewort aneinander. Damit das erzeugte Bündel von Projektionsstrahlen für eine Triangulation, d.h. Berechnung von dreidimensionalen Punktkoordinaten verwendet werden kann, wird erfindungsgemäß jedem Projektionsstrahl durch eine Kalibrierung ein Ortsvektor und ein Richtungsvektor zugewiesen. Erfindungsgemäß wird die Triangulation durch Berechnung des Schnittpunktes des durch die Position des betrachteten Bildpunktes auf dem Bildsensor festgelegten Beobachtungsstrahls mit dem durch den eindeutigen Code an diesem Bildpunkt indentifizierten Projektionsstrahl durchgeführt.
- Die Unterscheidbarkeit einzelner Projektionsstrahlen innerhalb des Projektionskegels vereinfacht Kalibrierung und Triangulation gegenüber der Verwendung von Lichtschnittebenen ganz erheblich, da nun lediglich eine geradlinige Ausbreitung der Projektionsstrahlen außerhalb des Projektorobjektivs vorausgesetzt werden muß. Diese ist unabhängig von den optischen Qualitäten des Projektionsgitters und der Abbildungsoptik immer gegeben, da die Projektionsstrahlen von ortsfesten Punkten des Projektionsgitters ausgehen und sich damit, unabhängig von den geometrischen Fehlern der Lichtschnittebenen, innerhalb des Projektionskegels exakt geradlinig ausbreiten.
- Vorteilhafterweise werden die Linien der einen Liniengittersequenz senkrecht und die Linien der anderen Liniengittersequenz waagerecht zu der von den optischen Achsen von Projektor und Kamera aufgespannten Triangulationsebene ausgerichtet. Hierdurch wird die größtmögliche Auflösung bzw. Meßempfindlichkeit erzielt.
- Als Liniengittersequenz wird vorteilhafterweise eine solche Folge von Linienmustern verwendet, die den Projektionskegel in eine möglichst hohe Anzahl eindeutig unterscheidbarer Sektoren bzw. Lichtschnittebenen unterteilt. Hierzu kann beispielsweise die Liniengittersequenz nach dem Verfahren des Codierten Lichtansatzes verwendet werden oder ein Phasenshiftverfahren, bei dem durch Projektion von sinusförmigen Streifenmustern unterschiedlicher Wellenlänge absolute Phasenwinkel berechnet werden können.
- Eine weitere Alternative bieten ferner die in der
DE 197 38 179 C1 offengelegten Verfahren. - Es ist somit ein Verfahren geschaffen, das nicht mehr auf Lichtschnittebenen aufsetzt, sondern auf einem Bündel eindeutig unterscheidbarer Projektionsstrahlen. Die Annahme über das Vorliegen ebener Lichtschnittebenen entfällt also.
- Die Abbildungsfehler des Projektorobjektivs können praktisch beliebig groß sein, da nun lediglich eine geradlinige Ausbreitung der Projektionsstrahlen außerhalb des Projektorobjektivs vorausgesetzt wird. Die Verwendung kurzbrennweitiger Objektive ist damit möglich, ohne daß darunter die Genauigkeit des Meßsystems leidet. Hierdurch läßt sich in vielen Anwendungsfällen, z. B. bei der Vermessung großer Objekte, der Meßabstand erheblich verkürzen. Ferner muß das Projektionsgitter weder sehr genau gefertigt sein noch exakt auf die Triangulationsebene ausgerichtet werden. Dadurch lassen sich Kosten einsparen.
- Die aufwendige Kalibrierung, bei der der Kalibrierkörper in engen Abständen innerhalb des Meßvolumens zur Bestimmung der Korrekturwerte vermessen werden muß, entfällt. Die Kalibrierung der Projektionsstrahlen ist auch außerhalb der Meßpositionen des Kalibrierkörpers uneingeschränkt gültig.
- Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
- In den Zeichnungen zeigen:
-
1 : die Gesamtdarstellung eines System zur optischen Vermessung von Objekten mittels Projektion zweier gekreuzter Liniengittersequenzen -
2 : die Darstellung des Triangulationsvorganges durch Erzeugung von Projektionsstrahlen mittels Verschneidung von Lichtschnittebenen -
3 : die Darstellung der Kalibrierung der Projektionseinrichtung bzw. der Projektionsstrahlen - Die
1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Einrichtung zur optischen Vermessung von Objekten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Einrichtung zur optischen Vermessung eines Objektes4 enthält eine Projektionseinrichtung, bestehend aus Lichtquelle1 , Projektionsgitter2 und Optik8 , mit der vertikale Linienmuster3' und horizontale Linienmuster3'' auf dem zu vermessenden Objekt4 erzeugt werden. Mittels einer Optik9 wird eine5 der auf das Objekt projizierten Linienmuster3' und3'' auf einem Bildsensor6 erzeugt. Optik9 und Bildsensor6 können Bestandteile einer Kamera bzw. Videokamera sein. Mittels eines Bildverarbeitungssystems7 wird aus der Abbildung des projizierten Linienmusters3' und3'' die Oberflächenkontur des zu vermessenden Objekts4 berechnet. Das Bildverarbeitungssystem7 kann aus einem Mikrocomputer mit eingebauter Bildeinzugskarte (Framegrabber) bestehen. - Mittels des Projektionsgitters
2 werden die zwei Liniengittersequenzen2' und2'' nacheinander erzeugt und auf das Objekt4 projiziert. Die dargestellten Gittersequenzen entsprechen in der gezeigten Ausführung denen des CLA-Verfahrens, wobei die Liniengittersequenz2'' gegenüber der Liniengittersequenz2' um 90° gedreht ist. Die einzelnen Liniengitter der Liniengittersequenzen2' und2'' sind in ihrer zeitlichen Abfolge entlang der Zeitachse t dargestellt. Sie werden zweckmäßigerweise mit nur einem Projektionsgitter, z.B. der Punktematrix eines LCD-Panels erzeugt. Alle projizierten Liniengitter werden mit dem Bildsensors6 aufgenommen und dem Bildverarbeitungssystem7 zur Weiterverarbeitung zugeführt. Das Bildverarbeitungssystem berechnet aus den Bilddaten über eine Triangulationsrechnung die dreidimensionale Gestalt des Objektes4 . - Die Erzeugung von Projektionsstrahlen durch Verschneidung von Lichtschnittebenen ist in
2 dargestellt. Sind beide Liniengittersequenzen projiziert, so identifiziert die eine Liniengittersequenz die Lichtschnittebene E' und die andere Liniengittersequenz die Lichtschnittebene E''. Die vertikale Lichtschnittebene E' geht dabei von der vertikalen Linie L' des Projektionsgitters2 aus, die horizontale Lichtschnittebene E'' von der horizontalen Linie L''. - Die Verschneidung der beiden Lichtschnittebenen E' und E'' ergibt den Projektionsstrahl p mit Richtungsvektor P →, der, ausgehend vom Schnittpunkt G der Gitterlinie L' mit Gitterlinie L'', am Punkt O des Objektes
4 auftrifft. Der Punkt O wird entlang des Beob achtungsstrahls b mit Richtungsvektor B → an der Bildkoordinate X → auf dem Bildsensor6 abgebildet. Die Raumkoordinate des Punktes O ergibt sich also als Schnittpunkt des Projektionsstrahls p mit Beobachtungsstrahl b. - Für die Kalibrierung der Kamera sind zahlreiche Verfahren bekannt. Sie muß deshalb hier nicht weiter erläutert werden. Die Kalibrierung der Projektionseinrichtung mit Unterscheidung einzelner Projektionsstrahlen ist in
3 dargestellt. Hierbei wird eine Kalibrierplatte10 mit Kalibriermarken entlang des Vektors dz → verschoben. Die Abbildung zeigt exemplarisch die Kalibrierung des vom Punkt G → des Projektionsgitters2 ausgehenden Projektionsstrahls p. Der Durchstoßpunkt des Projektionsstrahls p durch die Kalibrierplatte10 liefert den Ortsvektor K → des Projektionsstrahles p, die Richtung P → des Projektionsstrahles p ergibt sich als die Summe der Vektoren dk → und dz → (P → = dk → + dz →). Die Verschiebung dk → des Durchstoßpunktes von Projektionsstrahl p und Kalibrierplatte10 kann auf dem Bildsensor6 als Verschiebung dx → beobachtet werden. Zur Verschiebung der Kalibrierplatte wird zweckmäßigerweise ein präzis arbeitender Linearversteller verwendet, so daß dz → mit großer Genauigkeit bekannt ist. Besteht der Bildsensor aus einer diskreten Anzahl von Bildpunkten, so wird die Verschiebung dx → u.U. keinem ganzzahligen Vielfachen des Bildpunktabstandes entsprechen. Der genaue Durchstoßpunkt des Beobachtungsstrahls durch den Bildsensor wird dann zweckmäßigerweise durch Interpolation aus den ihn umgebenden Bildpunkten berechnet.
Claims (13)
- Verfahren zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten, bei dem mittels eines Projektors Lichtmuster auf das zu vermessende Objekt projiziert, Abbildungen von den auf das zu vermessende Objekt projizierten Lichtmustern auf dem Bildsensor einer Kamera erzeugt, und aus den erzeugten Abbildungen über Entschlüsselung des Lichtcodes und die Position der Bildpunkte auf dem Bildsensor der Kamera eine Triangulationsrechnung zur Berechnung der Oberflächenkontur des Objektes durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Projektionsrichtung gegeneinander verdrehte Liniengittersequenzen zur Erzeugung eindeutig unterscheidbarer Lichtschnittebenen projiziert und mit der Kamera aufgenommen werden, wobei die mit einer Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen dazu verwendet werden, um die mit der anderen Liniengittersequenz erzeugten Lichtschnittebenen in einzelne, eindeutig unterscheidbare und von ortsfesten Punkten des diese Lichtschnittebenen erzeugenden Projektionsgitters ausgehende Projektionsstrahlen aufzuteilen, daß jedem Projektionsstrahl durch Kombination der aus den beiden Liniengittersequenzen erzeugten eindeutigen Codierungen der Lichtschnittebenen eine eindeutige Codierung zugewiesen wird, daß für jeden Projektionsstrahl innerhalb des dem zu vermessenden Objektes zugewandten Projektionskegels durch eine Kalibrierung unmittelbar oder mittelbar ein Ortsvektor und ein Richtungsvektor bestimmt werden, daß die Triangulation für alle auszuwertenden Bildpunkte des Bildsensors jeweils durch Berechnung des Schnittpunktes des durch die Position des Bildpunktes auf dem Bildsensor festgelegten Beobachtungsstrahls mit dem durch die eindeutige Codierung an diesem Bildpunkt identifizierten Projektionsstrahl durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien der einen Liniengittersequenz senkrecht und die Linien der anderen Liniengittersequenz waagerecht zu der durch die optischen Achsen von Projektor und Kamera aufgespannten Triangulationsebene ausgerichtet sind.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung der Projektionsstrahlen ein Kalibrierkörper geradlinig verschoben wird und Ort und Richtung der Projektionsstrahlen aus den Schnittpunkten der Projektionsstrahlen mit dem Kalibrierkörper bzw, aus der Verschiebung des Kalibrierkörpers und aus den hierdurch erzeugten Lageänderungen der Schnittpunkte der Projektionsstrahlen mit dem Kalibrierkörper berechnet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Liniengittersequenz Liniengitter mit sinusförmiger Intensitätsver teilung enthält, daß wenigstens eine Liniengittersequenz Lichtmuster enthält, deren jeweilige Intensitätsverteilung der der Liniengitter mit sinusförmiger Intensitätsverteilung an Orten mit konstantem Phasenwinkel von bekannter oder berechenbarer Größe entspricht, daß diese Lichtmuster mittels des Projektors auf das Objekt projiziert und auf dem Bildsensor abgebildet werden, daß die Abbildungen dieser Lichtmuster zur punktweisen Berechnung der Hintergrundintensität oder der Intensitätsamplitude in den Abbildungen der Gitterprojektionen mit sinusförmiger Intensitätsverteilung verwendet werden und daß die so berechnete Hintergrundintensität oder Intensitätsamplitude dazu verwendet wird, um aus den Abbildungen von Gitterprojektionen mit sinusförmiger Intensitätsverteilung punktweise den Phasenwinkel zu berechnen.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Liniengittersequenz die des Codierten Lichtansatzes verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Liniengittersequenz die eines Phasenshiftverfahrens zur Berechnung absoluter, nicht 2π modulierter Phasenwinkel verwendet wird.
- Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Projektionseinrichtung bestehend aus Lichtquelle (
1 ), Projektionsgitter (2 ) und Optik (8 ) zur Erzeugung von Linienmustern auf dem zu vermessenden Objekt (4 ), einer Optik (9 ) zur Erzeugung von Abbildungen (5 ) der auf das Objekt projizierten Linienmu ster auf einem Bildsensor (6 ), und einem Bildverarbeitungssystem (7 ) zur triangulatorischen Berechnung der Oberflächenkontur aus den aus einer Projektionsrichtung erzeugten Abbildungen (5 ), bei der ein Projektionsgitter (2 ) zwei in Projektionsrichtung gegeneinander verdrehte Li niengittersequenzen (2' ) und (2'' ) erzeugt, wobei die mit einer Liniengittersequenz (2'' ) erzeugten Lichtschnittebenen die mit der anderen Liniengittersequenz (2' ) erzeugten Lichtschnittebenen in einzelne, eindeutig unterscheidbare und von ortsfesten Punkten des Projektionsgitters (2 } ausgehende Projektionsstrahlen aufteilen. - Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Punktematrix ausgebildetes Projektionsgitter die beiden Liniengittersequenzen (
2' ) und (2'' ) erzeugt, wobei die Linien der einen Liniengittersequenz durch die Zeilen der Punktematrix gebildet werden und die Linien der anderen Liniengittersequenz durch die Spalten der Punktematrix gebildet werden. - Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktematrix aus einem LCD-Panel besteht.
- Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktematrix aus einem Mikro-Spiegel-Modulator (MMD = micro mirror device) besteht.
- Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionsgitter (
2 ) aus zwei auf der optischen Achse der Optik (8 ) unmittelbar hintereinander angeordneten Liniengittern besteht. - Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Gitterebene drehbares Liniengitter die beiden Liniengittersequenzen erzeugt.
- Einrichtung nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung der Projektionsstrahlen eine Verschiebevorrichtung einen Kalibrierkörper (
10 ) geradlinig verschiebt, ein Bildsensor (6 ) die Schnittpunkte der Projek tionsstrahlen mit dem Kalibrierkörper (10 ) und die durch die Verschiebung des Kalibrierkörpers (10 ) erzeugten Lageänderungen der Schnittpunkte der Projektionsstrahlen mit dem Kalibrierkörper (10 ) beobachtet und ein an den Bildsensor (6 ) angeschlossenes Bildverarbeitungssystem daraus Ort und Richtung der Projektionsstrahlen berechnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997147061 DE19747061B4 (de) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997147061 DE19747061B4 (de) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19747061A1 DE19747061A1 (de) | 1999-05-12 |
DE19747061B4 true DE19747061B4 (de) | 2005-02-10 |
Family
ID=7846537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997147061 Expired - Lifetime DE19747061B4 (de) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19747061B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107131848A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 福禄理昂·伟洛米泽 | 能实现快速和致密形状检测的光学三维传感器 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7154613B2 (en) * | 2004-03-15 | 2006-12-26 | Northrop Grumman Corporation | Color coded light for automated shape measurement using photogrammetry |
DE102007054907A1 (de) * | 2007-11-15 | 2009-05-28 | Sirona Dental Systems Gmbh | Verfahren zur optischen Vermessung von Objekten unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens |
DE102007054906B4 (de) * | 2007-11-15 | 2011-07-28 | Sirona Dental Systems GmbH, 64625 | Verfahren zur optischen Vermessung der dreidimensionalen Geometrie von Objekten |
CN101256672B (zh) * | 2008-03-21 | 2011-10-12 | 北京中星微电子有限公司 | 基于视频摄像设备的物体图像深度重构装置及其投影装置 |
DE102009010988B4 (de) * | 2009-02-19 | 2010-11-04 | Carl Zeiss Oim Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum optischen Inspizieren einer Oberfläche an einem Gegenstand |
DE102010064593A1 (de) * | 2009-05-21 | 2015-07-30 | Koh Young Technology Inc. | Formmessgerät und -verfahren |
AT511223B1 (de) | 2011-03-18 | 2013-01-15 | A Tron3D Gmbh | Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4175862A (en) * | 1975-08-27 | 1979-11-27 | Solid Photography Inc. | Arrangement for sensing the geometric characteristics of an object |
DE4115445C2 (de) * | 1990-07-05 | 1994-02-17 | Reinhard Malz | Verfahren zum Aufnehmen eines dreidimensionalen Bildes eines Objektes nach dem aktiven Triangulationsprinzip und Vorrichtung hierzu |
US5289264A (en) * | 1991-09-26 | 1994-02-22 | Hans Steinbichler | Method and apparatus for ascertaining the absolute coordinates of an object |
DE19515949A1 (de) * | 1995-05-02 | 1996-11-14 | Continental Ag | Verfahren und Vorrichtung zur flächenhaften Vermessung und Erfassung des Profilabriebs eines Fahrzeugreifens |
DE19543347A1 (de) * | 1994-05-05 | 1997-05-07 | Breuckmann Gmbh | Vorrichtung zur optischen Vermessung von Entfernungen und räumlichen Koordinaten |
DE19637682A1 (de) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten von Gegenständen und/oder deren zeitlicher Änderung und Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens |
-
1997
- 1997-10-24 DE DE1997147061 patent/DE19747061B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4175862A (en) * | 1975-08-27 | 1979-11-27 | Solid Photography Inc. | Arrangement for sensing the geometric characteristics of an object |
DE4115445C2 (de) * | 1990-07-05 | 1994-02-17 | Reinhard Malz | Verfahren zum Aufnehmen eines dreidimensionalen Bildes eines Objektes nach dem aktiven Triangulationsprinzip und Vorrichtung hierzu |
US5289264A (en) * | 1991-09-26 | 1994-02-22 | Hans Steinbichler | Method and apparatus for ascertaining the absolute coordinates of an object |
DE19543347A1 (de) * | 1994-05-05 | 1997-05-07 | Breuckmann Gmbh | Vorrichtung zur optischen Vermessung von Entfernungen und räumlichen Koordinaten |
DE19515949A1 (de) * | 1995-05-02 | 1996-11-14 | Continental Ag | Verfahren und Vorrichtung zur flächenhaften Vermessung und Erfassung des Profilabriebs eines Fahrzeugreifens |
DE19637682A1 (de) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten von Gegenständen und/oder deren zeitlicher Änderung und Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107131848A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 福禄理昂·伟洛米泽 | 能实现快速和致密形状检测的光学三维传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19747061A1 (de) | 1999-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0897524B1 (de) | Vorrichtung zum berührungsfreien vermessen einer dreidimensionalen objektoberfläche | |
EP1065628B1 (de) | Optische 3-D Messung mit mehreren Näherungspunkten | |
DE19841235B4 (de) | Positionskalibrierverfahren für eine optische Meßeinrichtung | |
EP2079981B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum berührungslosen erfassen einer dreidimensionalen kontur | |
DE19727281C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur geometrischen Kalibrierung von CCD-Kameras | |
DE102006059416B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Steigerung der Messgenauigkeit digitaler 3D-Geometriemesssysteme | |
DE19637682B4 (de) | Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten von Gegenständen und/oder deren zeitlicher Änderung und Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens | |
DE10317137A1 (de) | Röntgeneinrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenbildes | |
DE3337251C2 (de) | ||
DE19634254A1 (de) | Optisch-numerisches Verfahren zur Ermittlung der gesamten Oberfläche eines dreidimensionalen Objekts | |
DE4415834C2 (de) | Vorrichtung zur Vermessung von Entfernungen und räumlichen Koordinaten | |
DE19747061B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zur flächenhaften, dreidimensionalen, optischen Vermessung von Objekten | |
DE112018002357T5 (de) | Dreidimensionales Messverfahren unter Verwendung von Merkmalsgrössen, und Vorrichtung, die das Verfahren verwendet | |
DE4212404B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Form eines langgestreckten Bauteils | |
WO2019197656A1 (de) | Verfahren und system zur vermessung eines objekts mittels stereoskopie | |
DE69116852T2 (de) | Ausrichtung eines verkippten Spiegels | |
DE3878021T2 (de) | Synchrone optische abtastvorrichtung. | |
DE19534415A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Vermessen dreidimensionaler Körper oder von beliebigen Flächen | |
DE19633686C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Vermessung von Entfernungen und/oder räumlichen Koordinaten von Gegenständen und/oder deren zeitlicher Änderung | |
DE10321883A1 (de) | Verfahren und Sensor zur hochgenauen optischen Abtastung | |
DE4439307A1 (de) | 3D - Oberflächenmeßgerät mit hoher Genauigkeit | |
DE19743811C2 (de) | Meßverfahren und Meßvorrichtung zur Formbestimmung von Objekten mit drehbar gelagertem Gitterträger | |
WO2012076182A1 (de) | Verfahren und system zur bestimmung der position und/oder lage eines objektes in einem räumlichen messvolumen | |
DE19748062C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur dreidimensionalen optischen Vermessung von Objekten | |
DE2637844A1 (de) | Verfahren und anordnung zur getrennten auswertung von bildinhalten nach zwei koordinatenrichtungen der bewegung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAEHNER, BERNWARD, 82275 EMMERING, DE |
|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |