根据对使用者手势的感测来显示工件测量结果的制作方法

专利名称：根据对使用者手势的感测来显示工件测量结果的制作方法
根据对使用者手势的感测来显示工件测量结果本发明涉及一种用于显示工件测量结果的方法和组件。本发明尤其涉及根据坐 标测量仪运行来显示测量结果。在此，将工件理解为任何可能的、可以手工地或者机械 地或者以其它方式制成的物体。将坐标测量仪理解为能够测量坐标、尤其是工件表面坐标的任何仪器。在此例 如可以使用光学的和/或机械的(即机械探测的)测量方法。借助侵入式辐射获取关于 工件内部(例如内部材料极限)的信息的方法也属于光学测量方法。如果在说明书中提 到确定工件的坐标，则也包括确定工件的尺寸，例如宽度或直径。借助现代测量方法能够几乎完全地测量工件。当使用仅能测量工件表面的坐标 测量仪时，也能够几乎完全测量工件表面。测量结果通常被显示在两维显示介质如纸上 或者计算机屏幕上。如果观察者拥有工件样本(在此可以是用坐标测量仪测量的样本或 者是其它样本)，特别感兴趣的是，将测量结果对应于相应的样本区区域。为此观察者必 须适配样本相对于观察者的方向和位置和/或样本相对于观察者的方向和位置的测量结 果的显示。例如当在工件的一定区域中出现的、工件的应有状态与实际状态之间形状和 尺寸偏差较大时，观察者要能够尽可能瞬间识别出，这涉及工件的哪个区域。为了能够 用裸眼或者用光学辅助手段(例如放大镜或显微镜)更精确地观察工件的表面区域，其中 该区域是与应有给定情况偏差大的区域，当测量结果被显示在计算机屏幕上时，观察者 必须交替地将其视线对准计算机屏幕或样本。尤其当有误差的区域很小时，观察者就不 能可靠地识别，涉及到实际存在的工件样本的哪个区域。此外在显示和对应测量结果时经常出现这样的问题有许多通过测量工件获取 的信息可供使用。有些测量记录有几百页纸或相应页电子文档并且例如包含上千个单个 检验特征和求值。在有许多测量结果的情况下特别难以将测量结果与所属的工件区域对 应起来。由US 2003/0125901 Al公开了一种用于测试目标物体的与存在的几何尺寸的一 致性以及公差要求的方法和系统。测量选出的目标的特征，将存在的几何尺寸和公差要 求输入到使用者接口中。该输入包括符合的选择，该符号是代表几何尺寸和公差特征的 图形符号。在该文件中还描述，使用者可以确定，被确定的一定特征是否先前已被测量 过。使用者可以选出先前已测量的特征。为了选出该特征，存在两个可选项。一方面 可从中选出该特征，该特征列表对于每个被测的特征包含一个标签。按照第二选项，使 用者可以从屏幕选出被测量的特征，即利用类似CAD的接口。使用者可以选出要测试的 特征，其方式是，他指向该特征的代表图符。通过选择按钮显示一类似CAD的接口，该 接口显示目标的立体图。使用者使用指示装置如鼠标或无接触式屏幕来选择目标上的待 测量特征。但目标的立体显示不涉及现有工件样本的图像。因此与实际存在的样本的对应 很难。如果存在许多在屏幕上同时显示的测量结果，US2003/0125901 A1也不能提供进 一步的帮助。为了选出一定的测量结果，US2003/0125901A仅建议，从列表选择或者利 用类似CAD的工件表示。但如果使用者例如在实际存在的工件样本上发现与应有状态明显不相符的区域，有些情况下该区域与类似CAD的显示的对应很难。如果使用者处于测量装置的范围内，要注意安全性规定。例如在测量装置运行 期间碰触工件可能是危险的。因此通常在测量前和测量期间不允许人员位于工件附近。 测量结果在测量结束之后才能事后选择。然后使用者有时也可以再从近处观察工件。因此，本发明的任务在于，给出开头所述类型的方法和装置，使得使用者能够 容易地将工件坐标测量的测量结果与当前工件样本的相应的从属区域对应起来。提出，识别使用者执行的手势并将其与各个测量结果相对应。如果自动识别了 手势，则选择至少一个对应的测量结果或者判定不存在对应的测量结果。如果选择了至 少一个测量结果，则可以仅显示该测量结果或这些选出的测量结果。对于这种选择式地 显示至少一个测量结果也理解为，相应于选择来改变已经存在的测量结果显示。例如可 以在显示与测量结果对应的工件区域的屏幕区域中仅显示所选出的测量结果。替换地， 可以与先前不同地显示所选出的测量结果，但未选择的测量结果仍然显示。因此，尤其 可以将与选择所涉及的区域不同的其它区域中的测量结果不变地继续显示和/或例如隐 去。对于显示所选出的测量结果也理解为，产生显示装置所需的、用于显示或改变显示 的信息。显示装置并非必须从属于本发明装置。如果在说明书中提到工件，这也包括多个零件构成的组合的情况。可供考察的工件不必是已测量的工件样本。例如也可以是相同产品或可比较的 产品中的其他样本或者是很大程度上或者精确地与应有状态相当的样本。这尤其在测量 多个不同的工件样本并且要由观察着评价测量结果时是有利的，在批量生产时是这种情 况。对于手势尤其理解为由使用者的手双手执行的运动。例如可以用手势在空间或 者平面(例如屏幕表面)上描述形状和/或位置符号(例如按照ISO-IlOl标准，S卩，形 状和/或位置符号的概念尤其是在该标准的意义上理解或者可以选择尤其是用手势描述 在该标准中预先定义的符号)。例如使用者可以用其伸出的食指在空间或表面上执行圆周 运动。与此实施预先定义的手势“圆”，它在ISO-IlOl中例如相当于形状符号“检查 圆度误差”。其他例如相应于截锥、平行四边形(因而相当于平面)、半圆、圆柱、直线 或其它形状的形状和/或位置符号也可以用手势模仿。替换所述可能性或除所述可能性 之外附加地(即尤其是替换上述形状符号或上述形状符号之外附加地)，手势也可以定义 其它符号，它们使不同的形状相互之间和/或与分析求值方式联系起来，例如一个倾斜 延伸的箭头，一些平行的倾斜延伸的、通过一直线连接的箭头，两个同心圆，一个锐角 或直角的两个边，两条平行的直线，相应于截锥轮廓的两条不平行的直线，或者带有十 字线的圆。因此，用手势模仿的符号优选不仅涉及工件或工件区域的形状(例如圆形，锥 形，圆柱形，成型轮廓，平面等)，而且替换地或附加地涉及分析求值的类型(例如直线 度，平面度，圆度，线型，表面型廓，垂直度，角度，平行度，对称度，同心度等)。例 如用按照ISO-IlOl的符号“圆跳动误差”对于工件表面选择理想圆形面与表面工件区域 之间的误差。优选预先定义相应多的手势。通过识别手势，例如通过图像感测和识别装置或 者通过对接触敏感的屏幕，可以确定可能存在的预定义手势，由此触发选择至少一个与该手势相应的测量结果。在此优选，测量结果使测量点坐标与工件的应有值和/或应有 状态建立关系。按照本发明的另一构思，至少一个测量结果的选择不仅仅取决于手势，而是还 取决于手势的地点和/或取向。手势的地点或取向优选相对于实际存在的工件样本和/ 或相对于实际存在的样本的图像显示来感测。例如使用者在存在的原本的紧旁边执行预 定义的手势，确切说优选在与所选择的测量结果对应的样本区域中。如果在显示的图像 上执行手势，则优选相对于图像显示装置的坐标系感测手势的位置和/或取向，例如相 对于对接触敏感的屏幕的二维表面。如果例如存在至少两个同类型的测量结果，它们例如可用同一符号选择，但对 应工件的不同地点和/或区域(例如两个不同孔的圆度)，则根据感测的手势位置求出， 使用者用手势选择哪个测量结果。手势可以借助物体执行，例如把手或其它类似的棒状物体。在此物体可以具有 一些器件，使用者通过这些器件可以对手势感测装置发出信号。例如把手可以装备有操 作元件和无绳发射装置，从而在操作操作元件时能够从把手(或其它物体)向手势感测装 置发出信号。使用者可以用这样的信号定义，他的手或物体当前占据的位置和/或取向 对于手势是有意义的。但优选手势感测装置这样构造，使得它识别用一个或多个手执行的手势，其中 不需要其他物体来执行手势。这不排除，手中带有物体，例如指环。但该物体不是执行 手势所需的并且对于执行手势没有意义。如果在存在的工件样本处执行手势，使用者在执行手势时可以接触样本或者不 接触。在这两种情况下手势仍然可以与确定样本区域对应。尤其在存在的样本处执行 手势时，但也包括在屏幕上执行手势时，可以有至少一个照相机，它连续地或重复地拍 摄图像并由此感测手势。也可以是，仅感测每个手势的一个图像。在这种情况下这样定 义手势，使得在手不运动的情况下也能选择至少一个测量结果。例如使用者可以分别用 右手和左手的食指指向样本或样本图像的表面上的一个点，由此确定两个表面点。这例 如可以与求值两点之间的距离对应，这两个点分别相当于或紧靠用手指选出的点。可供 选择的点可以是特别的点，例如工件的角上的点。通过这样限制供选择的点使得选择对 测量结果有意义的点变得容易。例如在选择工件表面上的点时，但也包括其他情况，可 以在选择测量结果时根据识别的手势的类型检查，工件表面上的那些点或区域和与该手 势相应的分析求值以及相应的测量结果对应。然后可以自动判定，选择与使用者和选择 的地点最靠近的地点相对应的测量结果。但也可以是，在怀疑情况下要求使用者以另一 手势的形式和/或以其它形式确认。例如可以自动预选多个可能的由手势得出的测量结 果。可以在屏幕上显示预选的测量结果，使用者能够以预定义的方式(例如通过操作键 盘，计算机鼠标和/或通过另一手势)进行另一选择，即从预选的测量结果中消去至少一 个。保留的测量结果则可以显示。原则上在说明书中适用借助手势的选择也可以导致消去。即，由此引起的 “显示选择的测量结果”是，该测量结果不再被显示。除了意味着选择至少一个测量结果的手势外，也可以通过至少一个另外的手势 触发另一过程，例如将作为第一手势的结果选择的测量结果显示、摒弃、删除、打印、存储和/或传送给其他装置。本发明尤其涉及以批量生产制造的工件的测量结果的显示。例如可以在批量生 产范围内对个别或全部已生产的样本用坐标测量仪或坐标测量仪组件来测量。由此得到 的测量结果则例如可以在已生产的样本经过的生产设备其它工位上通过使用者的手势来 选择。例如生产设备的该工位上有屏幕或者有图像或投影设备，通过它或它们直接在样 本上或者在样本的紧旁边显示选择的测量结果。在批量生产情况下有意义的是不用辅助 手段而能够从许多测量结果中选出确定的测量结果，以便在生产中存在缺陷时能够尽可 能早地干预生产过程。尤其提出以下内容一种用于显示工件测量结果的方法，其中al)感测并识别使用者的预定义的手势，使用者在现有的工件样本处执行该手 势，或者a2)感测并识别使用者的预定义的手势，使用者在现有工件样本的图像处执行该 手势b)其中在识别手势时感测至少一个执行手势的位置并且c)根据识别的手势和感测的手势位置选择并显示测量结果。此外提出一种用于显示工件测量结果的组件，其中该组件具有i.用于接收测量结果的接口和/或用于存储测量结果的存储器，ii.手势感测装置，用于感测使用者的在现有工件样本处执行的预定义的手势， 或者用于感测使用者的在现有工件样本的图像处执行的预定义的手势，iii.用于感测执行手势的位置的位置感测装置，iv.用于将手势识别为预定义的手势的识别装置和V.用于根据感测的位置和识别的手势选择确定工件坐标时的测量结果的选择装置。此外，图像显示装置也可以属于该组件，在该图像显示装置上显示所选择的测
量结果。除了感测位置，在许多情况下感测手势的取向并考虑该取向来选择测量结果是 有利的。例如可以在执行圆周运动时选择不同的测量结果，取决于，该圆处于水平面 中、垂直平面中还是其它平面中。相应地，除了用于感测手势位置的位置感测装置外替 换地或附加地设置取向感测装置。在此，这两个感测装置也可以是同一个感测装置。例 如在借助至少一个照相机感测时通过对照相机拍摄的图像分析计算即可以得到手势位置 也可以得到手势取向。尤其当手势的取向也对测量结果的选择有意义时，优选，为了感测手势及其位 置和/或取向，使用多个照相机，它们从不同的视角对准可在其中执行手势的区域。测量结果与手势之间的对应例如可以这样来学习在感测装置训练过程中教 会，哪个手势对应哪个测量结果或测量结果的哪种形式。为此使用者例如一次或多次执 行该手势并将该手势与希望的测量结果对应。在此该手势优选不是与具体的、通过测量 一定样本获取的测量结果对应，而是与一类测量结果对应，例如确定球的直径。可供选择的测量结果可以是任意类型的测量结果。相应地，至少一个选出的测 量结果的形式方式也可以不同。例如可以借助符号标记误差特别大的表面区域，如小三角旗和/或横条，它们根据应有值-实际值偏差程度的大小来选择。也可以使用数字和/ 或文字来描述测量结果。尤其是本发明可以关系到在ISO 1101标准(或可比较的标准) 中包含的所有分析求值类型。分析求值产生相应的测量结果，从这些测量结果中按照使 用者执行的手势选出至少一个测量结果。通常发生的分析求值类型是对轮廓分析求值，例如圆度、平面度或直线度。为 了更好地显示选出的结果可以加高地显示轮廓走向。例如也可以借助不同的颜色和/或灰度级在屏幕或显示器上显示测量结果，其 中各个颜色和/或灰度级分别相应一个测量结果类别。例如与工件的应有状态强烈偏差 的工件表面区域可以和与应有状态无偏差或偏差小的工件表面区域用不同的颜色显示。 每个偏差级可以对应一个颜色。该偏差例如可以是表面点的位置相对于参考点的偏差和 /或是表面走向的偏差(例如波纹度或粗糙度)。借助颜色和/或灰度级显示测量结果在 文献中被叫做假色彩显示(假色彩显示)。选出的测量结果例如可以优选相对于实际存在 的样本的图像位置正确地或者相对于处于观察者(即例如使用者)视野中的样本位置正确 地显示。对于位置正确显示理解为，信息被显示在图像显示装置的一些地点，观察者总 是也可以看到样本的与测量坐标相应的地点。例如在假色彩显示中，实际存在的工件样 本的表面区域用相应的颜色着色。在此优选除颜色外观察者还可看到实际存在的样本的 真实表面。按照上面提出的建议测量工件样本、即实际状态的坐标。由此能够产生与坐标 对应的、关于实际状态的信息。在此可以仅涉及确定的坐标显示，例如确定的数据格 式。但优选，在产生与坐标对应的信息时已经相对于应有状态进行分析求值。例如可 以对工件表面点的一个或多个测得的坐标数组计算，该表面点相对于工件的或工件坐标 系的参考点或者相对于参考对象(如另一工件表面)与应有状态偏离多远。例如可以得 知，表面点以确定的距离和确定的方向远离符合工件应有状态的相应点的位置。该距离 以及可选地该方向例如可以假色彩显示(见上)来显示。描述工件坐标测量的测量结果 的其它的、与距离不同的可能性是专业人员常用的并且也可以使用。一般例如可以确定 形状、尺寸和/或位置偏差作为测量结果，可选择，在通过使用者的手势选出之后还可 以位置正确地显示。通过借助手势选择测量结果并且选择性地位置正确地显示关于实际状态相对于 工件样本的信息，该工件样本相应于该实际状态或一种应有状态(例如CAD模型)，使观 察者能够明显更容易地将信息与真实的、实际存在的样本及其区域(尤其是其表面区域) 对应。这例如使得更容易识别工件样本错误生产的原因。真实的工件样本可以在执行期间手势实际处于观察者的视野中。但也可以是， 工件例如处于观察者的视野旁边并且为了选择至少一个结果而由图像产生装置产生图 像，该图像在屏幕上显示。如果样本处于视野中，它可以在显示装置后面并且或者被显 示装置遮挡或者可以透过显示装置看到样本。在任何情况下样本的存在使得观察者也能 够不依赖于图像显示装置观察工件。例如观察者可以在手中持有一个小的工件样本并借 助放大镜更精确地观察。对于大工件，观察者例如可以在样本周围走动并靠近样本。例如下面描述的两种方案是特别有利的在第一方案中，实际存在的样本从观察位置看安置在图像显示装置后面(即尤其在屏幕后面)，观察者可以透过图像显示装置(尤其是屏幕)看到该样本。可为此目的 使用的相应半透明屏幕本身是已知的。在另一方案中图像显示装置不是半透明的并且实际存在的工件的图像被显示在 屏幕上。该实施方式的优点是，样本的显示以及测量结果的显示例如在显示的亮度、反 差和/或色度方面或者以其它方式可改变，使得例如实际存在的样本的表面被更好地看 到或者可以更清楚地 看出关于实际状态的信息。相反，在具有半透明屏幕的方案中，透 过屏幕的、从实际存在的样本的表面发出的光线的强度有上限。半透明的屏幕反射和吸 收一部分光线。尤其是在具有非半透明屏幕的方案的情况下，本发明也可以考虑便携式计算机 如所谓手提式电脑(例如具有大显示器和相应计算能力的移动电话，如当今从市场上可 得到的那种)，管理器，PDA(个人数字助理)和平板电脑，以及笔记本电脑(例如具有可 展开的屏幕，该屏幕具有典型地大于8英寸的屏幕对角线)。计算机的屏幕或显示器可以 用作图像显示装置。对于现代移动电话或手提式电脑经常在与屏幕相对的一侧安置有照 相机镜头，它们可被用于产生实际存在的工件样本图像。对于笔记本电脑例如将样本放 置在展开的电脑屏幕部分的背面并且在该部分附加安装一照相机，它拍摄工件的图像。优选自动感测现有工件样本的位置和取向并且此外可选择根据至少一个测量结 果的选择来位置正确地显示该或这些测量结果。替换地或附加地，在显示所选出的测量 结果期间在图像显示装置上跟踪样本的运动并且相应于运动跟踪连续地适配测量结果的 显示，使得信息始终被位置正确地显示。由于样本运动的跟踪结果首先用数字技术处 理，以便能够位置正确地显示信息，以此会以短暂延时进行位置正确的显示。但凭借高 效微处理器。该短暂延时对于观察者几乎不可察觉。所述跟踪系统既可用于感测工件样本的位置和取向也可以用于跟踪运动。在此 可以使用所有已知的跟踪原理。例如跟踪系统可以是基于磁性原理的系统。为此在外磁 场中跟踪至少一个通常尺寸很小的、有电流流过的线圈(或具有多个线圈的组件)。该线 圈与工件样本机械连接，使得也能够感测样本的位置，取向和运动。这样的跟踪系统例 如由 Ascension-Technology-Corporation，Burlington, VT 05402, USA 制造。替换地或附加地可以感测使用者的位置和/或观看方向并且在选择确定坐标时 的至少一个测量结果时予以考虑。此外可选择，根据对使用者的位置和/或观看方向的 感测结果将测量结果位置正确地显示在图像显示装置上。也可以使用一跟踪系统来确定 位置和/或观看方向。例如将跟踪传感器(例如上面提到的线圈或多线圈组件)安装在 观察者的头上。适于安装的例如是眼镜或可悬挂在观察者耳朵上的箍。一般来说，本发明也可以用数据眼镜作为图像显示装置来实现。在这种情况 下跟踪传感器可以集成于数据眼镜中，如在增强现实器具中经常是这种情况，或者跟 踪传感器与数据眼镜连接。数据眼镜的另一个在文献中适用的概念是Head Mounted Display(头戴显示器)。由此表明，安装在观察者头上的装置不必具有传统眼镜的形式。 在这种情况下显示器也不必是可透视、即半透明的。现在参考附图来说明本发明的实施例。附图中示出

图1:示意性示出具有工件样本的布置，该样本可被观察者透过半透明的屏幕 看到，
图2:工件的屏幕显示，具有两个以不同程度与应有状态偏差的表面区域以及
另一测量结果，图3 图1的布置的变型，其中通过照相机感测工件样本的视图，图4:示意性示出使用者的手在工件样本附近，其中由该手执行的手势被多个 照相机感测，以便选择至少一个与手势相应的测量结果，图5:批量生产设备的一部分的示意性俯视图，其中该设备具有用于测量所生 产样本的坐标的测量工位，并且，替换测量工位或除测量工位之外附加地具有分析计数 工位，在该工位优选能够在屏幕的观察者也看到工件样本期间在屏幕上显示工件样本测 量的测量结果，图6:图5中示出的批量生产设备的测量工位，图7:显示确定轮廓走向时的测量结果的屏幕图，其中轮廓走向被加高地显 示，禾口图8a至80 多个预先定义的形状和/或位置符号，它们可用手势描述。图1示意性示出半透明的屏幕3，受数据处理装置5控制，在该屏幕上可显示由 工件坐标测量得到的测量结果。这些测量结果例如能够以假色彩显示和/或如图2所示 作为尺寸来显示。对此还要详细解释。观察者(图1中未示出)从观察位置7透过半透明的屏幕3看到工件的样本9。 在屏幕3的平面中以图1中通过长方体11表示的大小显出样本9。四条线8a-8d表示出， 在屏幕3的图像平面中可看到的对象11仅是实际存在的样本9的图像。在该布置的替换方案中，对象11可以是由图像显示装置通过相应控制屏幕3而 产生的图像对象。在这种情况下例如在屏幕3的背面安置一照相机，它对样本9成像。但在图1所示布置的情况下由对屏幕3的控制在屏幕3上仅显示测量结果，而 不显示工件。在通过观察着或其他使用者的手势选择了至少一个测量结果之后该至少一 个测量结果的显示是位置正确的，即在图像显示装置的这些位置上在这些位置上观察 者看到样本9的一个确定区域，也显示与对象的该区域对应的、从属的测量信息。“对 应”应这样理解该样本的或工件的另一样本的该区域被测量并且由此得到关于通过测 量得到的实际状态的信息。一般地，为此测量工件的该区域的坐标并由此获取该区域的 实际状态信息，即测量结果。可选的是，测量结果也可以在选出之前已经位置正确地显 示。但此时经常涉及到太多的测量结果，使得使用者不能或者只能受限地将确定的测量 结果(使用者的当前兴趣点)与工件的样本和/或样本的确定区域对应起来。测量结果通过用图1中左边的箭头表示出的接口提供给数据处理装置5，该数据 处理装置还具有屏幕3的控制装置。这可以在在屏幕3上显示测量结果期间进行。但在 许多情况下似乎有利的是，先进行工件的测量，因为坐标测量需要一些时间。该工件不 必是现有的、可被使用者直接或间接观察的同一样本。此外在图1中示出一跟踪系统15(用上部分图中的矩形示意性示出)，该跟踪系 统连续地感测样本9的位置和取向。该感测通过上右部分图中的示出的箭头表示。尤其 也可以是，同一跟踪系统既感测样本9的位置和取向，也感测使用者的手势。这样的方 案后面还要参考图4来说明。这种跟踪系统优选使用至少一个照相机来感测样本和手势 的图像。
相应于样本的位置和取向，跟踪系统15产生信号，这些信号被提供给数据处理 装置5。这用左上图部分中的两个箭头示出。数据处理装置5由此产生为了在屏幕3上 位置正确地显示测量结果所必需的信息。尤其是在显示之前或显示开始时配准跟踪系统在确定样本9的位置和取向时所 涉及的坐标系以及在屏幕3上显示的图像内容的坐标系，S卩，使这些坐标这样相互建立 关系，以致能够位置正确地显示测量结果。该配准例如可以互动地进行，其方式是，数 据处理装置5在屏幕3上在所选的位置上显示图像内容(例如箭头)，使用者用专门的信 号发送器探测样本9的表面的相应的、要对应的部位并将信号发送给跟踪系统15或数据 处理装置5，该信号发送器的位置可有跟踪系统15感测。以此方式跟踪系统15或数据 处理装置5能够学习，当前在屏幕3上显示的位置处于样本9的表面上的一个确定地点。 如果对样本9的表面上的至少三个地点执行该过程，可实施完全的互动配准。但也可以是，样本9的位置和取向例如通过自动化感测样本9的图像和对图像 自动化求值来进行。在此例如从图像中识别表面的标志性地点并借助工件的计算机模型 (它也可代表应有状态)与真实样本9的当前位置对应。在这种方法中不必执行最初的配准。而是能够以此方式连续地求得样本9的正 确的位置和取向。但最初的配准是优选的，样本9的运动的跟踪以及与此关联的、样本9 的地点的位置和取向的改变能够以更低的计算工作量、从而更快地感测。尤其是该运动 跟踪能够自动地通过跟踪系统实施。但也可以是，跟踪系统集成在数据处理装置5中。图2尤其是针对图1的情况、但也针对其它情况以要考察的表面上的位置正确的 显示示意性示出第一区域21和第二区域23。在图2中又通过长方体示意性表示工件，其 中涉及有效地通过图像显示装置在屏幕上显示的图像和/或涉及一种图像，该图像可看 到地处于屏幕3的图像平面中，因为观察者可透过屏幕3直接看到对象。此外在图2中 通过双箭头表示出，在屏幕3上显示长方体11的尺寸，即长方体11的大致水平延伸的上 表面和下表面之间的距离。该距离例如可以是长方体11左边缘上的局部距离或者是所述 两个表面的平均距离。如果这里提到图像平面，本发明不局限于具有唯一图像平面的平面式图像显示 装置。而是该图像显示装置也可以是例如借助立体观察方法用于显示三维图像的装置。 对于半透明的屏幕也要注意，在图1所示情况下观察者用两眼从两个观察位置观察实际 存在的样本9，因为观察者的两眼相互有间距并且因为处于两个不同的位置。优选在位置 正确的显示中考虑这种情况。尤其是在立体显示时可以对每个眼进行一个特地与该眼协 调的、对关于工件实际状态的信息的显示。这也包括这种情况对于每只眼使用一个单 独的屏幕一个单独的屏幕区域(例如半透明的数据眼镜)。图2中示出的、工件表面上的区域21，23在图2的描述中以不同的方式加阴影 线。在实践中可以取代阴影线例如将每个区域以不同的颜色显示或以不同的灰度级显 示。区域21，23中的每一个预示工件表面的与颜色或灰度级(这里为阴影线)对应的位 置偏差程度。对于偏差在此应理解为，所测量的实际状态与应有状态有偏差。例如与区 域21相应的表面区域相对于表面的应有位置偏差0.1至0.2微米并且用区域23标记的表 面区域相对于表面的应有位置偏差0.2至0.3微米。此外，如已提到的那样，在屏幕3上显示工件的尺寸。图2的描述仅涉及简化示例。在实践中通常存在工件坐标测量的许多测量结果它们不经过选择个别测量结果就导 致屏幕显示不清楚。在显示测量结果时也可以与图2中所示不同使用数字和字母以及其 它符号。例如可以对图2中显示的尺寸在屏幕上附加显示测量值，例如“23.753mm”。在图7中示出测量结果的另一种方式。在屏幕3上加高地显示测量对象71的表 面73的轮廓。相应地，在屏幕3上显示的、加高的显示72的表面73a的轮廓走向比测 量对象71的表面73的轮廓走向变化更强并且可以看得更清楚。图3中示出的用于显示测量结果的组件的变型在图中的左边示出工件的样本9。 它被照相机31感测并且该照相机将相应的图像数据输出给数据处理装置35，该数据处理 装置相应于根据图1的数据处理装置5。数据处理装置35这样控制屏幕33，使得不仅显示由照相机31拍摄的样本9的 图像，而且以优选位置正确的显示来显示工件的测量结果。该显示看上去例如可以如图 2中所示那样。在图1至4中没有详细描述坐标测量仪。例如对于图1中的布置该坐标测量仪 可以在图中在左边画出，使得具有接口 13的箭头从坐标测量仪引向数据处理装置5。图4示出工件的样本9所在的地点。在该地点上使用者可以用他的手47执行手 势，其中手47处于样本9的紧旁边或者甚至接触到样本。对于紧旁边尤其理解为最多 5cm的距离，优选最多2cm。低于这样的距离极限值可能对于手势识别装置(这不仅适 于这里描述的实施方式)这样的信息执行一个手势。在这种情况下，在低于极限值期 间，手势识别装置将使用者的动作仅理解为执行手势。在实施例中该地点处于多个照相机41a，41b的视野中。也可以与图4所示不同 使两个以上的照相机对准该地点。照相机41通过图像信号导线43与识别装置45连接， 该识别装置构造得用于从接收的照相机图像中将由手47执行的手势识别为多个预先定义 的手势中的一个。可选的是，识别装置45也是感测执行手势的位置的装置。该位置尤其涉及关于 工件样本的相对位置。因此该感测装置可以构造得不是感测手47和工件的绝对位置(即 在试验系统中的位置)，而是直接感测手47和样本9的相对位置(即在工件坐标系中的位置)。此外感测装置可以构造得用于感测手47在执行手势时的取向。该取向可以相对 于样本9和手47所在的地点来感测。但与位置感测类似，优选相对于样本9感测取向。在识别装置45中也可以集成一选择装置，用于根据感测的位置和识别的手势选 择确定工件坐标时的测量结果。该识别装置45例如是计算机，它受计算机程序控制执行 所述识别、感测和/或选择功能。图4示出从装置45到屏幕3的控制连接47，通过它将图像信号从装置45传送到 屏幕3。对于市场常见的计算机，装置45例如具有视频卡，它受装置45的中央处理器控 制，以图像信号的形式产生并输出要在屏幕3上显示的图像。从图2中示出的屏幕3状态出发，在该状态中显示多个测量结果，例如在图4中 示出的、在样本9附近的地点发生借助手47执行手势。例如与图4中所示不同，手47 仅用一个伸出的手指、例如食指沿着样本9的在左前从上向下延伸的角棱边执行伸出的 手指的指尖的线性运动。该手势被照相机41感测(即拍摄前后相继的图像并传送给装置
1245)。装置45识别伸出的手指的指尖相对于样本9的相对位置，即识别，由指尖在空间 走过的线条平行于所述角棱边并且在所述角棱边仅旁边延伸。装置45从指尖的该线性运 动求出，工件的一个直线尺寸被选择为测量结果。装置45从该线紧邻所述角棱边求出， 选择了在图2中示出的尺寸25。由此在屏幕3上仅显示该尺寸25并且将其它测量结果隐 去。替换地，将选择的测量结果突出，例如用特别的颜色显示或者重复地显出或隐去。图5示出生产设备的一部分。如向右指向的箭头所示，在生产过程中制造的样 本51a，51b，51c被从左向右传输。在所示实施例中它们各位于一个传输器件上，例如 托板52a，52b，52c。这些托板各具有三个测标8，例如球，它们的彼此相对位置是已知 的。以此方式存在一参考坐标系。在图5右边示出测量工位53，位于托板52c上的样本51c在该测量工位中被测 量。图6示出测量工位的侧视图。在实施例中测量工位装备有龙门式坐标测量仪61。 龙门的两个支承55a，55b之间，样本51c安置在托板52c上。测量仪61的套筒58可以 在水平方向上沿着连接支承55a，55b的梁59移动。梁59可以相对于支承55垂直于图 6的图像平面移动。此外，安置在套筒58下端部上的用于机械式探测样本51c的探测球 57可在垂直方向上移动。由此可以由探测球57机械式探测样本51c的表面。由此以公 知的方式求得被探测的表面点的坐标。此外，批量生产设备可以具有图5中未示出的测量工位，例如具有图4中示出的 和上面说明的装置的测量工位。图8示出多个符号，它们例如在ISO-IlOl中被定义为形状和/或位置符号，用 于定义工件坐标测量的测量结果。因此。通过执行被识别为这些符号之一的手势，使用 者可以选出与该符号对应的测量结果。下面简短说明各个符号。对于与各个符号对应的测量结果的细节，参考 ISO-llOl。图8a示出一平行四边形。与该符号对应的是被测工件的表面的平面度。图8b 示出具有半径线的半圆，即半月轮廓。与它对应的是测量结果“面轮廓”，即将被测工 件的表面与应有几何形状比较。图8c示出水平延伸的直线。与此关联的是测量结果“直 线度”，即应当选择被测工件的一个线性区域或轮廓与直线的偏差作为测量结果。图8d 示出两个平行的、从左下向右上延伸的箭头，它们的下端部与一水平直线段连接。与此 对应的是测量结果“总跳动”或“圆跳动”视工件与测量之间的关系而定，即将工件的 表面与应有状态或理想状态的公差测量结果对应。在显示箭头时，例如图8d中的符号，执行手势的手例如可以在该手执行与箭头 走向相应的线性运动期间具有预先定义的手指位(例如食指和中指张开成V形)。这涉 及这种情况自由地在空间执行手势。但也能够以其它方式识别与手的运动相应的线涉 及箭头。例如手可以如上所述抓住具有操作器件(例如用于产生信号的信号按钮)的物 体。手势感测装置可以相应地这样构造，使得它识别对操作器件的操作并且据此识别， 手势的该部分是箭头还是线。图Se示出两个同心的圆。与该符号相关的是测量结果“同心度偏差”或“同 轴度偏差”。相应地，该测量结果可以视涉及同心的还是同轴的元件来命名。图8f示 出两条等长的、从上向下延伸的、包围逐渐缩小的中间空间的线。该符号表示测量结果“锥度”。相应地显示可识别的测量结果工件或一个工件区域与圆柱形状或与给定的 圆锥形状偏差多少。 图8g示出一下部敞开的半圆。与此相关的是测量结果“线轮偏差”。作为测 量结果选择了工件轮廓线和预给定的应有线或理想线之间的偏差。图8h示出一锐角的两 个边。与它对应的是测量结果“斜度”。替换地或者视测量与工件之间的关系而定，该 测量结果也可以对应“角度”。斜度以长度尺寸给出，角度通常以度给出。图8i示出 两个从左下向右上延伸的等长平行的线。对应的测量结果是“平行度”，即作为测量结 果可以选择，工件的不同的线性区域或面区域与平行走向偏差多少。图8j示出具有十字 线的圆。对应的测量结果是“位置偏差”，即工件的对应位置与应有位置或理想位置的 偏差。图8k示出一直角的两个边，即垂直边在水平延伸的边的中部垂直向上延伸。与 此相关的是测量结果“垂直度”，即说明工件的彼此横向延伸的线形区域或面区域的偏 差。图81示出一个圆作为符号，对应的测量结果是“圆度误差”，即工件的区域与圆形 的偏差。图8m示出从坐下向右上延伸的单个箭头。与此相关的是测量结果“径向跳动 误差”或“轴向动误差”。与图8d的符号相反，与图8m的符号对应的测量结果涉及被 测量工件的线而不涉及面。图8η示出三条水平延伸、上下叠置的线，其中中间的线比上 面和下面的线略长。该符号代表测量结果“对称度”。相应地可以选择测量结果，其表 明，工件的区域是否与理想的对称轮廓有偏差以及偏差多少。图80示出两个从左下向右 上延伸的平行的等长线，在它们之间有一圆，该圆在相对的侧各与一条线相切。与此关 联的是测量结果“圆柱度”，即作为测量结果可以选择，被测量工件的区域与圆柱形状 偏差多少。
1权利要求
1.用于显示工件测量结果的方法，其中，al)感测使用者的手势，该手势是由使用者的一只手(47)或双手在现有的工件样本 (9)处执行的运动，或者a2)感测使用者的手势，该手势是由使用者的一只手(47)或双手在现有的工件样本 (9)的图像(11)处执行的运动，b)将感测到的手势自动识别为预定义的、描述一个符号的手势并且c)根据识别到的手势自动选择并显示所述工件测量的与该手势对应的测量结果。
2.根据前一权利要求所述的方法，其中，该符号是形状和/或位置符号，它定义，应 将该工件的或该工件一个区域的所测量的坐标的哪种类型分析求值作为测量结果提供， 并且，该手势被识别为该符号。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在识别手势时感测至少一个在其中执 行该手势的位置并且根据识别到的手势和感测到的手势位置选择并显示工件测量的测量 结果。
4.根据前一权利要求所述的方法，其中，如果按照权利要求1中的步骤al)感测手 势，自动感测工件的所述样本(9)的位置和取向，并且，根据样本(9)的位置和取向的感 测结果并根据感测到的手势位置选择测量结果。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，此外还感测手势的取向并且还根据手 势的取向选择测量结果。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，工件的样本(9)从使用者的观察位置看 位于图像显示装置(3)的后面，并且，使用者在图像显示装置(3)处执行手势。
7.根据前一权利要求所述的方法，其中，工件的样本(9)可从所述观察位置透过构造 为半透明显示装置(3)的图像显示装置(3)观察到。
8.根据权利要求之1至6—所述的方法，其中，工件的样本(9)的图像由一图像产生 装置(31)产生并且在一屏幕(33)上显示，并且，使用者在该屏幕上执行手势。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，自动感测使用者的位置和/或观看方向 并且在选择测量结果时予以考虑。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，将选出的测量结果相对于现有样本 (9)的图像位置正确地或者相对于安置在使用者视野中的工件样本(9)位置正确地显示， 即，将至少一个测量结果尤其在图像显示装置的一个或一些位置上显示，在该位置/这 些位置上使用者总是也能看到该样本(9)的与测量坐标相应的位置，从这些测量坐标求 得测量结果。
11.用于描述工件测量结果的组件，其中，该组件具有i.用于接收测量结果的接口(13)和/或用于存储测量结果的存储器，ii.用于感测使用者的手势的手势感测装置(41a，41b)，该手势是由使用者的一只手 (47)或双手-在现有的工件样本(9)处或者-在现有的工件样本(9)的图像(11)处执行的运动，iii.用于将所述手势识别为预定义的手势的识别装置(45)，该预定义的手势描述一符号，11.用于根据识别到的手势选择测量结果的选择装置(45)。
12.根据前一权利要求所述的装置，其中，该符号是形状和/或位置符号，它定义， 应将该工件的或该工件一个区域的所测量的坐标的哪种类型分析求值作为测量结果提 供，并且，该识别装置(45)构造得用于将该手势识别为该符号。
13.根据前述权利要求之一所述的装置，其中，该组件具有用于感测位置的位置感测 装置(45)，在该位置上执行所述手势。
14.根据前一权利要求所述的装置，其中，该组件具有用于确定工件的样本(9)的位 置和取向的确定装置(45)，当在工件的现有样本(9)处执行手势时，该确定装置自动确 定样本(9)的位置和取向，其中，选择装置(45)构造得用于根据样本(9)的位置和取向 的确定结果并根据感测到的手势位置选择测量结果。
15.根据前述权利要求之一所述的装置，其中，该组件还具有用于感测手势取向的取 向感测装置(45)，并且，选择装置(45)构造得用于还根据感测到的手势取向选择测量结果。
16.根据前述权利要求之一所述的装置，其中，工件的样本(9)从使用者的观察位置 (7)看处于图像显示装置(3)后面，并且，使用者在该图像显示装置(3)上执行。
17.根据前一权利要求所述的装置，其中，工件的样本(9)能够从所述观察位置(7) 通过构造为半透明屏幕(3)的屏幕(3)观察到。
18.根据权利要求11至16之一所述的装置，其中，该组件具有用于产生工件的样本 (9)的图像并且用于将该图像显示在屏幕(3)上的图像产生装置(31)。
19.根据前述权利要求之一所述的装置，其中，该组件具有用于感测使用者的位置和 /或观看方向的感测装置，其中，选择装置(45)构造得用于在选择测量结果时考虑使用 者的位置和/或观看方向。
全文摘要
本发明涉及工件测量结果的显示。手势感测装置(41a，41b)感测使用者的手势，该手势是由使用者的一只手(47)或双手在现有的工件样本(9)处或者在现有的工件样本(9)的图像(11)处执行的运动。识别装置(45)将所述手势识别为预定义的手势，该预定义的手势描述一符号。选择装置(45)根据识别到的手势选择测量结果。接着显示或标记测量结果。
文档编号G06F3/048GK102016756SQ200980114179
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月21日
发明者R·罗伊特梅尔 申请人:卡尔蔡司工业测量技术有限公司