用于物体的精确测量的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于物体的精确测量的方法和设备
[0001]本申请是申请号为200880010347.7、申请日为2008年4月2日、发明名称为“用于物体的精确测量的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于物体的精确测量的方法和设备。
【背景技术】
[0003]在测量操作中，用于若干不同测量方法的已知组合臂的使用是公知的。典型的测量是通过接触测量探头或者通过机械连接的测量探头而进行的。其它测量方法是通过使用不同类型的激光传感器而进行的。在两种情况下都必须使臂在不同的测量点之间移动，以记录所需的数据。对于诸如激光读取器的能够移动的其它类型的装备来说，情况也是如此。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是，在包括组合臂的手动操作的便携式测量装备的帮助下，实现一种用于测量的方法和设备，不必对于每个测量点都移动组合臂。
[0005]上面描述的本发明的目的是通过一种方法实现的，在所述方法中，在组合臂上配置摄像机，所述组合臂带有测量过程中不能移动的支架，以取得待测量的物体的二维图像，其中基于摄像机取得的二维图像并且基于组合臂进行的位移而进行测量。
[0006]根据本发明，实现用于测量的设备的目的是通过设备配置实现的，所述设备配置包括摄像机，所述摄像机配置在具有测量过程中不能移动的支架的组合臂上，从而它能够取得待测量的物体的二维图像，并且这些图像和组合臂进行的位移被用作测量物体的基础。
【附图说明】
[0007]现在将通过一对非限制性的实施例的形式并且借助于附图更加具体地描述本发明，其中图1显示了包括组合臂的传统测量设备，所述组合臂具有配置在其自由端的测量探头，图2显示了根据本发明的测量设备，其具有布置在组合臂的端部的摄像机。
【具体实施方式】
[0008]图1中显示了一种已经类型的测量设备，其包括组合臂1，其中在其自由端配置有测量探头2。为了对未在图中示出的物体进行测量，根据物体的范围和形状，测量探头2与待测量的物体在多个点上进行接触。为了使得测量探头能够与这些点接触，必须移动组合臂，并且也必然使得测量探头2的可枢转附件3枢转。这样做不但消耗时间，而且测量探头2的枢转运动还引起了测量误差。
[0009]根据本发明，现在提出一种便携式设备配置作为替代，如图2中所示，没有用于接触测量的测量探头，其在组合臂I的自由端5包括摄像机4，以通过摄像机4取得待测量的物体的二维图像，并且其中测量是基于二维图像并且基于移动摄像机4时组合臂I记录的位移而进行的。借助于组合臂1，摄像机4能够相对于待测量的物体移动至所需的位置，同时结合在组合臂中的传感器不但能够记录角度的变化还能够记录臂的关节6的枢转运动。
[0010]为了获得正确的测量值，还需要在待测量的物体上或在待测量的物体处配置参考刻度，或者还需要摄像机4包括测量距离的装置，例如激光测量装置，以给出从摄像机到物体的精确距离。在后一种情况下，能够基于摄像机的镜头参数的知识来计算待测量的物体的尺寸。因为组合臂的臂和关节6的尺寸和角度是已知的，所以借助于关节中的传感器总是可以计算摄像机4的连接点的精确位移，并且通过这种方式，借助于组合臂和摄像机，通过如何相对于组合臂和摄像机来取得图像的知识，可以以非常高的精度计算出正在测量的物体的尺寸。
[0011]通过使用摄像机4替代接触测量探头，实现了几个优点并且开启了几种可能性。
[0012]因此，例如，用摄像机取得的几幅图像能够放在一起以形成复合图像，从而能够取得比能够用摄像机以单幅图像覆盖的物体大的物体，以形成测量完整物体的基础。
[0013]通过对于从不同的视角取得的一个部分上的图像使用摄影测量术，也能够以同样的方式产生三维图像。
[0014]还可以让摄像机具有完整照明(integral illuminat1n)，以获得更高质量的图像，从而便利测量点的记录。
[0015]根据本发明的手动操作的便携式测量装备能够很容易地在必须进行测量的不同位置之间进行运送，并且，由于在测量过程中臂I的支架7保持静止，所以可以仅仅借助于与臂和摄像机4形成一体的装置来测量物体的尺寸。并不一定要进行外部校准以获得可重现的且精确的测量结果。
[0016]根据本发明的方法特别适合于二维物体的测量，例如打孔的薄片金属物品。
[0017]本方法也非常适合于孔的测量。
【主权项】
1.一种用于物体的精确测量的方法，其特征在于，在手动操作的便携式组合臂(I)上配置摄像机(4)，所述组合臂(I)安装于在测量过程中不能移动的支架(7)上，以取得待测量的物体的二维图像，其中基于摄像机(4)取得的所述二维图像并且基于测量过程中所述组合臂(I)进行的位移而进行测量，其中，所述摄像机具有测量距离的装置，并且基于所述物体和所述摄像机之间测量的距离而计算测量结果，借助于从同一物体的不同视角取得的图像和摄影测量术，使用所述方法以产生物体的三维图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相对于在待测量的物体上或在待测量的物体处配置的参考刻度而进行测量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过对摄像机取得的若干图像进行编辑而进行大物体的测量。
4.一种用于物体的精确测量的设备，其特征在于，所述设备包括摄像机(4)，所述摄像机(4)配置在手动操作的便携式组合臂(I)上，所述组合臂(I)带有测量过程中不能移动的支架(7)，通过所述摄像机(4)能够取得待测量的物体的二维图像，并且这些图像和所述组合臂(I)进行的位移一起来被用做测量物体的基础，其中所述设备还包括测量所述摄像机(4)和待测量的物体之间的距离的装置，所述配置还包括照明配置，以照亮待测量的物体。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述组合臂(I)在其关节(6)内包括集成的传感器，所述传感器被配置为不但记录角度的变化，还记录所述臂的关节￠)的旋转。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述摄像机(4)被配置为它能够在所述组合臂的自由端(5)枢转，并且其特征在于，配置多个传感器以记录所述摄像机(4)相对于所述臂(I)的枢转运动。
【专利摘要】一种用于物体的精确测量的方法和设备，根据本发明，其中摄像机(4)配置在手动操作的便携式组合臂(1)上，以取得待测量的物体的二维图像，并且其中测量是基于摄像机(4)取得的二维图像并且基于测量过程中组合臂(1)进行的位移而进行的。
【IPC分类】G01B11-24, G01B21-04
【公开号】CN104807425
【申请号】CN201510156165
【发明人】P·布
【申请人】六边形度量衡股份公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2008年4月2日
【公告号】CN101663559A, EP2132523A1, US8497901, US20100208062, WO2008121073A1