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用于確定測量物體的空間性質(zhì)的方法和測量機(jī)與流程

文檔序號:11130570閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于確定測量物體(14)的空間性質(zhì)的方法,包含步驟:

-提供光學(xué)測量機(jī)(10),其包含工件臺(12)以及具有圖像傳感器(20)和成像光學(xué)器件(22)的攝像機(jī)(18),其中所述成像光學(xué)器件(22)展示像差,并且配置為相對于所述工件臺(12)對焦在多個不同的工作位置上,

-提供第一校準(zhǔn)值(32),其被選擇為使得所述像差對于來自所述多個不同的工作位置的限定的工作位置(46)被最小化,

-提供表現(xiàn)所述攝像機(jī)(18)的像場曲率(44)的第二校準(zhǔn)值(34),

-在所述工件臺(12)上定位所述測量物體(14),

-在所述測量物體(14)上限定第一相關(guān)區(qū)域(16),

-確定所述攝像機(jī)(18)至所述第一相關(guān)區(qū)域(16)的第一工作距離(24),

-使用所述第一工作距離(24)和所述第二校準(zhǔn)值(34)對焦所述成像光學(xué)器件(22),使得所述第一相關(guān)區(qū)域(16)被帶入所述限定的工作位置(46),

-當(dāng)所述第一相關(guān)區(qū)域(16)在限定的工作位置(46)上時,記錄所述第一相關(guān)區(qū)域(16)的像(40),以及

-基于所述像(40)并且基于所述第一校準(zhǔn)值(32),確定表現(xiàn)所述測量物體(14)在所述第一相關(guān)區(qū)域(16)中的所述空間性質(zhì)的測量值。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一校準(zhǔn)值(32)實(shí)現(xiàn)在所述限定的工作位置(46)的所述成像光學(xué)器件(22)的失真誤差的修正。

3.如權(quán)利要求1或2中所述的方法,其中所述成像光學(xué)器件(22)初始地對焦在所述第一相關(guān)區(qū)域(16)上,以便確定所述第一工作距離(24)。

4.如權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)所述的方法,其中在所述測量物體(14)上限定第二相關(guān)區(qū)域(16b),所述第二相關(guān)區(qū)域(16b)從所述第一相關(guān)區(qū)域(16;16a)橫向地間隔開,并且其中使用所述第二校準(zhǔn)值(32)對焦所述成像光學(xué)器件(22),使得所述第一相關(guān)區(qū)域(16;16a)和所述第二相關(guān)區(qū)域(16b)兩者都被盡可能接近地帶入所述限定的工作位置。

5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中所述成像光學(xué)器件(22)被進(jìn)一步對焦所述第二相關(guān)區(qū)域(16b)上,以便確定第二工作距離(24b),并且其中使用所述第一工作距離(24;24a)、所述第二工作距離(24b)以及所述第二校準(zhǔn)值(34)對焦所述成像光學(xué)器件(22),以便將所述第一相關(guān)區(qū)域(16;16a)和所述第二相關(guān)區(qū)域(16b)兩者都盡可能接近地被帶入所述限定的工作位置(46)。

6.如權(quán)利要求4或5中所述的方法,其中所述第一相關(guān)區(qū)域(16a)和所述第二相關(guān)區(qū)域(16b)彼此相接并且形成共同的相關(guān)區(qū)域的段。

7.如權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)所述的方法,其中提供表現(xiàn)所述測量物體(14)的標(biāo)稱空間性質(zhì)的CAD數(shù)據(jù)集(42),并且其中基于所述CAD數(shù)據(jù)集(42)確定所述第一工作距離和/或第二工作距離。

8.如權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)所述的方法,其中在所述測量物體(14)上限定另一相關(guān)區(qū)域,并且其中在使用所述第二校準(zhǔn)值(32)將所述另一相關(guān)區(qū)域已經(jīng)帶入所述限定的工作位置(46)之后,記錄所述測量物體(14)的另一像。

9.如權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)所述的方法,其中確定所述第一相關(guān)區(qū)域(16)的面幾何中心(76),并且其中相對于所述面幾何中心(76)確定所述第一工作距離。

10.如權(quán)利要求1至9中一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一校準(zhǔn)值(32)還包含用于修正遠(yuǎn)心度誤差和/或彗差的距離相關(guān)的修正值,并且其中依據(jù)所述第一工作距離和所述距離相關(guān)的修正值確定所述測量值。

11.如權(quán)利要求1至10中一項(xiàng)所述的方法,其中依據(jù)所述第二校準(zhǔn)值(34)確定所述測量物體(14)的表面形貌。

12.如權(quán)利要求1至11中一項(xiàng)所述的方法,其中以值表格的形式提供所述第二校準(zhǔn)值(34),其中所述值表格中的每一個值表現(xiàn)空間地相關(guān)的焦點(diǎn)位移。

13.如權(quán)利要求1至12中一項(xiàng)所述的方法,其中以空間地相關(guān)的多項(xiàng)式的系數(shù)的形式,特別地以澤爾尼克多項(xiàng)式的形式,提供所述第二校準(zhǔn)值。

14.如權(quán)利要求1至13中一項(xiàng)所述的方法,其中所述第二校準(zhǔn)值(32)還包含由像散像差造成的所述像場曲率(44)的取向相關(guān)的貢獻(xiàn)。

15.一種用于確定測量物體(14)的空間性質(zhì)的測量機(jī),包含:

工件臺(12)以及具有圖像傳感器(20)和成像光學(xué)器件(22)的攝像機(jī)(18),其中所述成像光學(xué)器件(22)展示像差,并且配置為相對于所述工件臺(12)對焦在多個不同的工作位置上,

用于提供第一校準(zhǔn)值的第一存儲器(32),所述第一校準(zhǔn)值被選擇使得所述像差對于來自所述多個不同的工作位置中的限定的工作位置(46)被最小化,

第二存儲器(34),其用于提供表現(xiàn)所述攝像機(jī)(18)的像場曲率的第二校準(zhǔn)值,以及

評價和控制單元(28),其具有用于在所述測量物體(14)上限定第一相關(guān)區(qū)域(16)的界面(38),

其中所述評價和控制單元(28)配置為:

a)確定所述攝像機(jī)(18)至所述第一相關(guān)區(qū)域(16)的第一工作距離(24),

b)使用所述第一工作距離(24)并且使用所述第二校準(zhǔn)值對焦所述成像光學(xué)器件(22),使得所述第一相關(guān)區(qū)域(16)被帶入所述限定的工作位置(46),

c)當(dāng)所述第一相關(guān)區(qū)域(16)在所述限定的工作位置(46)上時,使用所述攝像機(jī)(18)記錄所述第一相關(guān)區(qū)域(16)的像(40),以及

d)基于所述像(40)并且基于所述第一校準(zhǔn)值,確定表現(xiàn)所述測量物體(14)在所述第一相關(guān)區(qū)域(16)中的所述空間性質(zhì)的測量值。

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