Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Patente

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren (40) zum Erzeugen einer Tiefenkarte eines Bereichs einer Oberfläche eines Werkstücks (12), mit den folgenden Schritten: Empfangen (42) eines Fokalbildstapels, wobei der Fokalbildstapel eine Mehrzahl von Bildern des Werkstücks (12) aufweist, wobei die Bilder den Bereich der Oberfläche des Werkstücks (12) mit in einer Tiefenrichtung unterschiedlichen, definierten Fokalebenenpositionen (22) abbilden, wobei jedem Bild des Fokalbildstapels eine Fokalebenposition (22) zugeordnet ist, wobei Bildpunkte der Bilder jeweils einem entsprechendem Objektpunkt auf der Oberfläche des Werkstücks (12) zugeordnet sind; Bestimmen (44) eines Fokuswerts jedes Bildpunkts jedes Bildes des Fokalbildstapels; Einpassen (46) einer Funktion entlang der Tiefenrichtung (20) an die Fokuswerte derjenigen Bildpunkte der Bilder, die demselben Objektpunkt zugeordnet sind; Bestimmen (48) eines Tiefenwerts jedes Objektpunkts auf der Oberfläche des Werkstücks (12) in der Tiefenrichtung (20) basierend auf einem Extremum der eingepassten Funktion; und Erzeugen (50) der Tiefenkarte des Bereichs der Oberfläche des Werk-stücks (12) basierend auf den bestimmten Tiefenwerten. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren (60) zum Vermessen einer Oberfläche eines Werkstücks (12), ein Messgerät zum Vermessen einer Oberfläche eines Werkstücks (12) und ein Computerprogrammprodukt.

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Bei einem Verfahren zur berührungslosen Vermessung eines Objekts (26) mit Hilfe einer Messkamera (24) wird eine ununterbrochene Relativbewegung zwischen der Messkamera (24) und einer Oberfläche (36) des Objekts (26) erzeugt. Während der Relativbewegung werden mehrere Bilder der Oberfläche (36) des Objekts (26) aufgenommen, wobei jedes Bild einen anderen Ausschnitt (34) der Oberfläche (36) zeigt. Eine durch die Relativbewegung erzeugte Unschärfe der Bilder wird unter Anwendung eines Entfaltungsalgorithmus herausgerechnet, wobei unterschiedliche Faltungskerne verwendet werden, die sich in wenigstens einer Nullstelle voneinander unterscheiden. Dabei kann z.B. von jedem Ausschnitt der Oberfläche (36) genau ein Bild aufgenommen werden, wobei während der Aufnahme des genau einen Bildes mindestens ein Aufnahmeparameter so verändert wird, dass sich der Faltungskern während der Aufnahme in wenigstens einer Nullstelle verändert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung im Arbeitsraum (A) eines Koordinatenmessgeräts (60), mit: - Erfassen von zumindest einem Teil eines Arbeitsraums (A) eines Koordinatenmessgeräts (60), in dem ein Objekt (20) positioniert ist, mit wenigstens einem optischen Überwachungssensor (26); - Festlegen von wenigstens einem virtuellen Sicherheitsbereich (S) auf Basis der Erfassung, wobei der Sicherheitsbereich (S) das Objekt (20) zumindest teilweise umgibt; - zumindest vorrübergehendes Steuern von Bewegungen des Koordinatenmessgeräts (60), sodass das Koordinatenmessgerät (60) nicht in den Sicherheitsbereich (S) eintritt. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung (11) mit der eine entsprechende Kollisionsvermeidung erzielbar ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Funktionsfähigkeit eines Koordinatenmessgeräts (211), mit folgenden Schritten:- Betreiben des Koordinatenmessgeräts (211) und automatisches Erfassen von Betriebssignalen, die von zumindest einer ersten Erzeugungseinrichtung, die Teil des Koordinatenmessgeräts (211) ist oder eine zusätzliche Erzeugungseinrichtung ist, während des Betriebs erzeugt werden und die Werten zumindest einer physikalischen Größe entsprechen, welche charakteristisch für den Betrieb der ersten Erzeugungseinrichtung und/oder des Koordinatenmessgeräts (211) ist,- automatisches Erzeugen durch eine zweite Erzeugungseinrichtung (5) eines Prüf-Datensatzes aus den erfassten Betriebssignalen und automatisches Übertragen des Prüf-Datensatzes zu einer Auswertungseinrichtung (7), die eine Künstliche Intelligenz (8) aufweist,- Auswerten des Prüf-Datensatzes mittels der Künstlichen Intelligenz (8) durch die Auswertungseinrichtung (7), wobei die Künstliche Intelligenz (8) auf Basis eines Trainings unter Verwendung von Trainings-Datensätzen mit zugeordneten Zusatzinformationen, die jeweils zumindest eine Information über eine aus dem jeweiligen Trainings-Datensatz ermittelbare Funktionsfähigkeit des Koordinatenmessgeräts (211) oder eines vergleichbaren Koordinatenmessgeräts (211) enthalten, in einem betriebsfertigen Zustand ist und wobei die Künstliche Intelligenz (8) aus dem Prüf-Datensatz eine Aussage betreffend die Funktionsfähigkeit des Koordinatenmessgeräts (211) ableitet,- Ausgeben der Aussage betreffend die Funktionsfähigkeit des Koordinatenmessgeräts (211).

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildbearbeitung, insbesondere für eine Objektvermessung, mit: - Aufnehmen eines Ausgangsbildes (32) von einem Objekt (22) mit einer Bilderfassungseinrichtung, wobei das Ausgangsbild ein Fokusscanbild ist, bei dem eine Fokuseinstellung (D) der Bilderfassungseinrichtung während der Bildaufnahme variiert wird; - Durchführen einer Fouriertransformation des Ausgangsbildes (32); - Erzeugen eines korrigierten Bildes (38) mittels einer frequenzabhängigen Korrekturfunktion (K), die auf die Fouriertransformierte des Ausgangsbildes (32) angewendet wird. Ferner betrifft die Erfindung das Verwenden einer frequenzabhängigen Korrekturfunktion sowie eine Bilderfassungsanordnung, insbesondere zur Objektvermessung.

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The invention relates to a computer-implemented method for training a scatter correction model (60) for use in an X-ray imaging system (50), comprising: generating a set of simulated X-ray image data (11,11s) with and without scattered radiation, processing the image data (11s) with scattered radiation of the set of simulated X-ray image data (11,11s) using a domain adaptation technique to provide an adapted set of simulated X-ray image data (11s-a), wherein a target domain of the domain adaptation technique represents a set of experimental X-ray image data (10s) with scattered radiation, training the scatter correction model (60) at least with the adapted set of simulated X-ray image data (11s-a), and providing the trained scatter correction model (60) for application in the X-ray imaging system (50).

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Die Erfindung betrifft das Visualisieren von Sensorsignalen eines optischen Sensors (26) eines Koordinatenmessgeräts oder Mikroskops, wobei- der optische Sensor (26) und ein Raum zum Anordnen eines zu erfassenden Werkstücks relativ zu einander beweglich sind,- Daten einer dreidimensionalen Szene (5), die relativ zu dem Raum unbeweglich ist, empfangen werden und/oder vorliegen,- wiederholt ein aus Bildsignalen des optischen Sensors (26) erzeugtes zweidimensionales Sensorbild (4), das in einer gegebenen Relativposition des optischen Sensors (26) und des Raumes einen Raumbereich des Raumes abbildet, mit einem aus den Daten der dreidimensionalen Szene (5) erzeugten zweidimensionalen Ansichtsbild eines Teilbereichs der dreidimensionalen Szene (5) lagerichtig zu einem zweidimensionalen Ausgabebild kombiniert wird und das Ausgabebild zur Darstellung durch eine Bilddarstellungseinrichtung ausgegeben wird,- das zweidimensionale Ansichtsbild entsprechend seiner zwei Dimensionen zwei Richtungen aufweist, entlang denen Bildelemente des Ansichtsbildes darstellbar sind und bei Darstellung durch die Bilddarstellungseinrichtung auch dargestellt werden, wobei für das Ansichtsbild bezüglich zumindest einer der zwei Richtungen einander gegenüberliegende Ränder (2a, 2b, 3a, 3b) vordefiniert sind, zwischen denen sich ein zentraler Bereich des Ansichtsbildes befindet,- wenn das Sensorbild (4) im Vergleich zu einer vorhergehenden Erzeugung des Ausgabebildes nicht mehr denselben Raumbereich abbildet, weil der optische Sensor (26) und der Raum zum Anordnen des zu erfassenden Werkstücks relativ zu einander eine Relativbewegung ausgeführt haben, bei einer wiederholten Erzeugung des Ausgabebildes geprüft wird, ob - bezogen auf ein vorhergehend erzeugtes Ausgabebild bei Verwendung desselben Ansichtsbildes wie in dem vorhergehend erzeugten Ausgabebild - sich das Sensorbild (4) von dem zentralen Bereich über zumindest einen der beiden einander gegenüberliegenden Ränder (2a, 2b, 3a, 3b) hinweg erstrecken würde, und, wenn dies der Fall ist, ein anderes zweidimensionales Ansichtsbild aus den Daten der dreidimensionalen Szene (5) erzeugt wird, wobei das andere zweidimensionale Ansichtsbild einen entsprechend der Relativbewegung verschobenen Teilbereich der dreidimensionalen Szene (5) erfasst.

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Insbesondere durch eine Auswertungseinrichtung (21) wird ein computerimplementiertes Verfahren ausgeführt zum Vorbereiten einer Auswertung von Stichproben von Messwerten einer Messgröße aus einer Vermessung einer Vielzahl von Werkstücken durch ein oder mehrere Koordinatenmessgeräte (1), mit folgenden Schritten: a) Anpassung (23) eines Verteilungstyps einer kontinuierlichen statistischen Verteilung an Messwerte einer Stichprobe von Messwerten und Erhalt einer ersten angepassten kontinuierlichen statistischen Verteilung, b) Erzeugung (24) einer Mehrzahl von synthetischen Werten der Messgröße, die bezüglich der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens der ersten angepassten kontinuierlichen statistischen Verteilung gehorchen, c) Bildung (25) einer Mehrzahl von Untergruppen aus der Gesamtheit der Messwerte und der synthetischen Werte der Messgröße, wobei jede der Mehrzahl von Untergruppen eine Mehrzahl der Messwerte und/oder der synthetischen Werte der Messgröße aufweist, d) für jede der Untergruppen Berechnung (26) eines Berechnungswertes einer abgeleiteten Größe, nämlich einer Lagegröße, die eine Lage der Messwerte und/oder der synthetischen Werte der Messgröße der Untergruppe beschreibt, oder einer Streuungsgröße, die die Streuung der Messwerte und/oder der synthetischen Werte der Messgröße der Untergruppe beschreibt, e) Anpassung (27) eines Verteilungstyps einer kontinuierlichen statistischen Verteilung an die Berechnungswerte der abgeleiteten Größe und Erhalt einer zweiten angepassten kontinuierlichen statistischen Verteilung, f) Bestimmung (28) einer oberen Grenze und einer unteren Grenze eines Wertebereichs von Werten der abgeleiteten Größe derart, dass gemäß der zweiten angepassten kontinuierlichen statistischen Verteilung Werte der abgeleiteten Größe mit einem Anteil, der gleich einer vorgegebenen statistischen Wahrscheinlichkeit ist, in dem Wertebereich liegen, der durch die obere und untere Grenze begrenzt ist.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen einer Messreihenfolge für ein Koordinatenmessgerät (18), mit: a) Erhalten einer Mehrzahl von Oberflächenbereichen (14) eines Objekts (10), die hinsichtlich wenigstens einer vorbestimmten Eigenschaft mit einem Messsensor (16) vermessen werden sollen, wobei der Messsensor (16) von dem Koordinatenmessgerät (18) zum Vermessen eines jeweiligen Oberflächenbereichs (14) in wenigstens einer spezifischen Position und/oder mit wenigstens einer spezifischen Ausrichtung anzuordnen ist; b) mehrmaliges Ändern einer Messreihenfolge, in der die Oberflächenbereiche (14) vermessen werden sollen, mit einem ersten Algorithmus und mit einem zweiten Algorithmus, wobei die Algorithmen im Rahmen einer jeden Änderung eine geänderte Messreihenfolge samt einer Bewertungsgröße für diese Messreihenfolge ermitteln; c) Auswählen einer der Messreihenfolgen anhand der ermittelten Bewertungsgrößen. Ferner betrifft die Erfindung eine Computereinrichtung (100) zum Ausführen des Verfahrens.

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