[发明专利]测量对象的系统、方法和非暂时性计算机可用介质

说明书

测量对象的系统、方法和非暂时性计算机可用介质。测量对象(具有至少两个边缘)的设备和方法投射对象的多个x射线图像。这多个x射线图像中的至少两个是从相对于对象的不同方向投射的。该设备和方法还将至少两个边缘定位在x射线图像中，并且光线跟踪多条线。每条被光线跟踪的线与至少一个被定位边缘上的至少一个点相切。接下来，该设备和方法用被光线跟踪的线的切点来重建对象的至少部分线框模型。线框模型包括至少两个边缘。最后，该设备和方法在至少部分线框模型的至少两个边缘之间进行测量。

优先权

本专利申请要求名为Jonathan J.O’Hare的发明人在2014年9月30日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING AN OBJECT USING X-RAY PROJECTIONS”的临时美国专利申请No.62/057,488的优先权，该专利申请的公开通过引用全部结合于此。

技术领域

本发明总体涉及计量学，并且更特别地，本发明涉及使用对象的x射线投射在对象的指定特征之间进行测量。

背景技术

多年来，使用坐标测量机(CMM)来准确测量广泛多种工件。例如，CMM可以测量飞机发动机组件、手术工具和枪筒的临界尺寸。精确和准确测量有助于确保它们的底层系统(诸如，在飞机组件的情况下是飞机)如所指定的那样操作。

近来，本领域人员已经开始使用计算机断层扫描(CT)系统作为CMM进行坐标测量。如本领域人员已知的，CT系统根据其x射线因对象的衰减生成对象的三维图像。它们越来越多地被接受可以源自它们以不影响或另外损害对象的方式获得关于对象的详情的能力。

作为这种类型的测量技术的预期使用的高产量制造要求快速尺寸检查以用于统计处理控制。更具体地，高产量制造处理常常获得为几何尺寸形式的定量结果，并且随时间而跟踪那些尺寸，以监视生产处理的效率。为了获得那些测量，CT系统通常对正被生产的对象进行重建。不期望的是，重建处理要求操纵大量图像数据的很多处理步骤。因此，发明人已知的CT测量系统在快速生产线中通常没有用，因为它们通常要花费太多时间来生成正被生产的对象的重建。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，测量对象(具有至少两个边缘)的设备和方法投射对象的多个x射线图像。多个x射线图像中的至少两个是从相对于对象的不同方向投射的。该设备和方法还定位x射线图像中的至少两个边缘，并且光线跟踪多条线。每条被光线跟踪的线与被定位的边缘中的至少一个上的至少一个点相切。接下来，该设备和方法用被光线跟踪的线的切点来出重建对象的至少部分线框模型。该线框模型包括至少两个边缘。最后，该设备和方法在至少部分线框模型的至少两个边缘之间进行测量。

可以通过访问包含对象的数字模型的数字文件来定位至少两个边缘。例如，数字文件可以包括计算机辅助设计文件。一些实施方式可以使用数字文件和线框模型来生成对象的3D图像，并且朝向显示装置发送3D图像以用于显示。

对象优选地被定位在x射线计算机断层扫描机器的内部腔室中。另外，线框模型可以是2D图像。另选地，线框模型可以是3D图像。有时，边缘中的至少一个在对象内部，但是至少一个边缘还可以在对象外部。

光线跟踪可以生成均与边缘中的至少一个相切的多个点。在该情况下，为了重建线框模型，该设备和方法可以访问与边缘相关的信息(例如，从对象的计算机辅助设计文件)并且选择性地连接多个点的集合，以在线框模型中产生至少两个边缘。例如，多个点可以包括第一点集合和第二点集合。第一点集合可以被连接以表示对象的第一边缘，并且按类似方式，第二点集合可以被连接以表示对象的第二边缘。

根据另一个实施方式，用于测量具有至少两个边缘的对象的系统具有：腔室，其被调整大小以接收并容纳对象；以及x射线源，其在腔室内。x射线源能够相对于对象在腔室内移动(即，x射线源或对象之一或二者是可移动的)并且被配置成投射对象的多个x射线图像。多个x射线图像中的至少两个是从相对于对象的不同方向投射的。