[发明专利]用于产生测量对象的至少一个虚拟图像的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生测量对象的至少一个虚拟图像的方法和设备，所述测量对象通过坐标测量装置测量。

背景技术

已知一些坐标测量装置，其光学地测量测量对象、例如待测量的工件。为此，这样的坐标测量装置包括至少一个图像检测装置，借助所述至少一个图像检测装置可以产生测量对象的图像，其中，例如基于所述图像确定几何尺寸。

因此，DE20221476U1描述了一种光学的精密测量装置，其包括至少一个图像拍摄装置和至少一个图像处理装置。该文献描述了，为了在探测边缘时最大化探测可靠性并且为了在确定边缘位置时最小化位置偏差，通过模拟可以获得关于图像场景的合成产生的图像信息。为此，可能需要了解关于材料的反射特性和透射特性、边缘过渡的方式和照明条件。通过计算机模拟的方法可以模拟图像信息。

DE102010000473A1描述了一种用于在使用具有像素的CT探测器的情况下校正用于CT重建的投影数据的方法。在此，可以借助CT测量来测量工件。该文献公开了，借助成像的模拟，优选通过对辐射衰减、散射和/或探测器灵敏度的模拟从工件数据求取用于相应的旋转位置所必需的辐射能量，以便使透射图像获得可分析处理的对比度。

DE10327019A1描述了一种用于确定光学成像系统的成像品质的方法。在此，所谓的泽尔尼克系数用于描述成像品质。

对于通过坐标测量装置对测量对象的所期望的测量、尤其是完整的测量，通常或多或少地设立一些复杂的测试计划。所述测试计划例如包含关于轨迹的信息，例如坐标测量装置的触觉-或者光学传感器在测量期间应沿着所述轨迹相对于测量对象运动。

在光学测量中，通常仅仅当坐标测量装置的图像检测装置同时运行时才创建这样的测试计划，因为仅仅基于所产生的图像才能够决定测试计划的质量。

在用于运行这样的坐标测量装置的培训中通常需要运行图像检测装置，因为仅仅基于所产生的图像才能够实现所期望的培训效果。然而在此不利地得出，在这些情况下分别在使用一个坐标测量装置时仅可培训一个人，或者多个人必须在一个坐标测量装置上培训。

因此，技术问题是，提供一种方法和设备，其能够实现：在图像检测装置不运行的情况下也能进行基于坐标测量装置的图像检测装置的图像的进程，其中，这些进程尽可能少地损害其质量。

发明内容

本发明的基本构思是，尽可能真实地模拟由坐标测量装置的图像检测装置产生的图像。在此，在模拟时尤其应尽可能接近现实地考虑图像检测装置的和配置给所述图像检测装置的光学元件的成像特性、工件的光学特性以及照明条件。

建议一种用于产生测量对象的至少一个虚拟图像的方法。测量对象在此表示待由坐标测量装置测量的、尤其是光学待测量的测量对象。在此，虚拟图像模拟由测量对象通过坐标测量装置的至少一个图像检测装置产生的真实图像，所述测量对象应通过坐标测量装置测量。

在此，确定所述测量对象的虚拟位置和/或虚拟定向。所述虚拟位置和/或定向在此可在虚拟参考坐标系中确定。所述虚拟位置和/或定向尤其可以根据测量对象在实际测量中的实际的位置和/或定向来确定。在此，实际的位置和/或定向可在真实的参考坐标系中、例如在机器坐标系中确定。在这种情况下，虚拟的位置和/或定向可通过将实际的位置和/或定向转换到虚拟参考坐标系中来确定。

此外，确定坐标测量装置的至少一个图像检测装置的虚拟位置和/或虚拟定向。这也可以参照虚拟参考坐标系来实现。所述图像检测装置的虚拟位置和/或定向尤其可根据图像检测装置在实际测量中的实际的位置和/或定向来确定。

虚拟参考坐标系例如可以是相对于图像检测装置位置固定的坐标系。

此外，根据测量对象的几何数据并且根据测量对象的光学特性产生虚拟图像。在此，也可以根据前述的虚拟位置和/或定向来确定虚拟图像。

测量对象的几何数据例如可以由CAD数据(计算机辅助设计数据)来确定。根据几何数据例如可以确定测量对象的表面或者表面的多个区域的空间构造、尤其是布置、拓扑和/或走向。因此，几何数据允许在虚拟参考坐标系中说明和显示测量对象。