用于物體的精確測量的方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】用于物體的精確測量的方法和設(shè)備
[0001]本申請是申請?zhí)枮?00880010347.7、申請日為2008年4月2日、發(fā)明名稱為“用于物體的精確測量的方法和設(shè)備”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于物體的精確測量的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]在測量操作中，用于若干不同測量方法的已知組合臂的使用是公知的。典型的測量是通過接觸測量探頭或者通過機械連接的測量探頭而進(jìn)行的。其它測量方法是通過使用不同類型的激光傳感器而進(jìn)行的。在兩種情況下都必須使臂在不同的測量點之間移動，以記錄所需的數(shù)據(jù)。對于諸如激光讀取器的能夠移動的其它類型的裝備來說，情況也是如此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個目的是，在包括組合臂的手動操作的便攜式測量裝備的幫助下，實現(xiàn)一種用于測量的方法和設(shè)備，不必對于每個測量點都移動組合臂。
[0005]上面描述的本發(fā)明的目的是通過一種方法實現(xiàn)的，在所述方法中，在組合臂上配置攝像機，所述組合臂帶有測量過程中不能移動的支架，以取得待測量的物體的二維圖像，其中基于攝像機取得的二維圖像并且基于組合臂進(jìn)行的位移而進(jìn)行測量。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)用于測量的設(shè)備的目的是通過設(shè)備配置實現(xiàn)的，所述設(shè)備配置包括攝像機，所述攝像機配置在具有測量過程中不能移動的支架的組合臂上，從而它能夠取得待測量的物體的二維圖像，并且這些圖像和組合臂進(jìn)行的位移被用作測量物體的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0007]現(xiàn)在將通過一對非限制性的實施例的形式并且借助于附圖更加具體地描述本發(fā)明，其中圖1顯示了包括組合臂的傳統(tǒng)測量設(shè)備，所述組合臂具有配置在其自由端的測量探頭，圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備，其具有布置在組合臂的端部的攝像機。
【具體實施方式】
[0008]圖1中顯示了一種已經(jīng)類型的測量設(shè)備，其包括組合臂1，其中在其自由端配置有測量探頭2。為了對未在圖中示出的物體進(jìn)行測量，根據(jù)物體的范圍和形狀，測量探頭2與待測量的物體在多個點上進(jìn)行接觸。為了使得測量探頭能夠與這些點接觸，必須移動組合臂，并且也必然使得測量探頭2的可樞轉(zhuǎn)附件3樞轉(zhuǎn)。這樣做不但消耗時間，而且測量探頭2的樞轉(zhuǎn)運動還引起了測量誤差。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在提出一種便攜式設(shè)備配置作為替代，如圖2中所示，沒有用于接觸測量的測量探頭，其在組合臂I的自由端5包括攝像機4，以通過攝像機4取得待測量的物體的二維圖像，并且其中測量是基于二維圖像并且基于移動攝像機4時組合臂I記錄的位移而進(jìn)行的。借助于組合臂1，攝像機4能夠相對于待測量的物體移動至所需的位置，同時結(jié)合在組合臂中的傳感器不但能夠記錄角度的變化還能夠記錄臂的關(guān)節(jié)6的樞轉(zhuǎn)運動。
[0010]為了獲得正確的測量值，還需要在待測量的物體上或在待測量的物體處配置參考刻度，或者還需要攝像機4包括測量距離的裝置，例如激光測量裝置，以給出從攝像機到物體的精確距離。在后一種情況下，能夠基于攝像機的鏡頭參數(shù)的知識來計算待測量的物體的尺寸。因為組合臂的臂和關(guān)節(jié)6的尺寸和角度是已知的，所以借助于關(guān)節(jié)中的傳感器總是可以計算攝像機4的連接點的精確位移，并且通過這種方式，借助于組合臂和攝像機，通過如何相對于組合臂和攝像機來取得圖像的知識，可以以非常高的精度計算出正在測量的物體的尺寸。
[0011]通過使用攝像機4替代接觸測量探頭，實現(xiàn)了幾個優(yōu)點并且開啟了幾種可能性。
[0012]因此，例如，用攝像機取得的幾幅圖像能夠放在一起以形成復(fù)合圖像，從而能夠取得比能夠用攝像機以單幅圖像覆蓋的物體大的物體，以形成測量完整物體的基礎(chǔ)。
[0013]通過對于從不同的視角取得的一個部分上的圖像使用攝影測量術(shù)，也能夠以同樣的方式產(chǎn)生三維圖像。
[0014]還可以讓攝像機具有完整照明(integral illuminat1n)，以獲得更高質(zhì)量的圖像，從而便利測量點的記錄。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的手動操作的便攜式測量裝備能夠很容易地在必須進(jìn)行測量的不同位置之間進(jìn)行運送，并且，由于在測量過程中臂I的支架7保持靜止，所以可以僅僅借助于與臂和攝像機4形成一體的裝置來測量物體的尺寸。并不一定要進(jìn)行外部校準(zhǔn)以獲得可重現(xiàn)的且精確的測量結(jié)果。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法特別適合于二維物體的測量，例如打孔的薄片金屬物品。
[0017]本方法也非常適合于孔的測量。
【主權(quán)項】
1.一種用于物體的精確測量的方法，其特征在于，在手動操作的便攜式組合臂(I)上配置攝像機(4)，所述組合臂(I)安裝于在測量過程中不能移動的支架(7)上，以取得待測量的物體的二維圖像，其中基于攝像機(4)取得的所述二維圖像并且基于測量過程中所述組合臂(I)進(jìn)行的位移而進(jìn)行測量，其中，所述攝像機具有測量距離的裝置，并且基于所述物體和所述攝像機之間測量的距離而計算測量結(jié)果，借助于從同一物體的不同視角取得的圖像和攝影測量術(shù)，使用所述方法以產(chǎn)生物體的三維圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，相對于在待測量的物體上或在待測量的物體處配置的參考刻度而進(jìn)行測量。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，通過對攝像機取得的若干圖像進(jìn)行編輯而進(jìn)行大物體的測量。
4.一種用于物體的精確測量的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括攝像機(4)，所述攝像機(4)配置在手動操作的便攜式組合臂(I)上，所述組合臂(I)帶有測量過程中不能移動的支架(7)，通過所述攝像機(4)能夠取得待測量的物體的二維圖像，并且這些圖像和所述組合臂(I)進(jìn)行的位移一起來被用做測量物體的基礎(chǔ)，其中所述設(shè)備還包括測量所述攝像機(4)和待測量的物體之間的距離的裝置，所述配置還包括照明配置，以照亮待測量的物體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述組合臂(I)在其關(guān)節(jié)(6)內(nèi)包括集成的傳感器，所述傳感器被配置為不但記錄角度的變化，還記錄所述臂的關(guān)節(jié)￠)的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述攝像機(4)被配置為它能夠在所述組合臂的自由端(5)樞轉(zhuǎn)，并且其特征在于，配置多個傳感器以記錄所述攝像機(4)相對于所述臂(I)的樞轉(zhuǎn)運動。
【專利摘要】一種用于物體的精確測量的方法和設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明，其中攝像機(4)配置在手動操作的便攜式組合臂(1)上，以取得待測量的物體的二維圖像，并且其中測量是基于攝像機(4)取得的二維圖像并且基于測量過程中組合臂(1)進(jìn)行的位移而進(jìn)行的。
【IPC分類】G01B11-24, G01B21-04
【公開號】CN104807425
【申請?zhí)枴緾N201510156165
【發(fā)明人】P·布
【申請人】六邊形度量衡股份公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2008年4月2日
【公告號】CN101663559A, EP2132523A1, US8497901, US20100208062, WO2008121073A1