用于分析对象的测量数据的计算机实施方法技术

本发明专利技术涉及一种用于分析对象的测量数据的计算机实施方法，其中该测量数据限定在测量坐标系中的对象表示，该方法(100)具有以下步骤：确定(102)该对象的测量数据；提供(104)对象坐标系用于该对象的至少一部分；提供(106)用于分析的评估规则，其中该评估规则从所提供的对象坐标系中确定至少一个坐标组以进行分析；确定(108)在提供的对象坐标系与对象表示之间的非尺寸固定映射；并且借助非尺寸固定映射，确定(110)用于待执行分析的该测量数据的至少一个局部区域。因此，本发明专利技术提供一种用于分析对象测量数据的改进的计算机实施方法(100)，其中该方法(100)避免了因对象变形而导致的分析结果失真。致的分析结果失真。致的分析结果失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析对象的测量数据的计算机实施方法
[0001]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于分析对象的测量数据的计算机实施方法。
[0002]为了对象如工件的分析例如尺寸测量，可获取待测对象及其表面的面测量数据或体积测量数据。在此，例如可借助计算机断层扫描进行测量。测量数据最初存在于设备坐标系中，该设备坐标系基于取向和位置、即测量对象在测量时刻以之相对于测量仪器所处的所谓姿态。然而，尺寸测量需要明确限定的对象坐标。所述坐标在对象的工件坐标系中被限定并可从对象的技术图纸或评估计划中预先确定。工件坐标系此时在对象本身上，即，依据对象本身的几何形状和几何元素来定，因而与其空间的取向或位置无关。因此为了执行在对象的规定坐标处的测量，设备坐标系和工件坐标系须相互对准。
[0003]为此已知的是，在对象上要测量足够多的几何形状元素并将其用于定向。作为其它替代方案知道了使用已在工件坐标系中对准方向的对象的虚拟模型。测量数据然后可借助合适的算法如最佳拟合算法对准虚拟模型，从而它们随后存在于工件坐标系中。
[0004]还知道了分析例如尺寸测量借助样本测量计划进行，其中样本测量计划可基于对象理想几何形状或对象随机选择参考测量。测量对象与样本测量计划所基于的几何形状的较小偏差如较小加工偏差可被稳定测量，因为在规定的几何形状元素附近搜寻用于尺寸测量的几何形状元素上的接触点(Antastpunkt)。在此，一个接触点是如下测量点，其已在表面上被识别且可被用于进一步评估。在待测对象的几何形状与样本测量计划所基于的几何形状之间偏差较大情况下有可能至少其中一部分接触点无法被正确设置。这使尺寸测量结果失真。
[0005]因此，本专利技术的任务是提供用于分析对象测量数据的改进的计算机实施方法。
[0006]本专利技术的主要特征在权利要求1和15中有所说明。设计方案是权利要求2至14和以下说明的主题。
[0007]为了完成该任务，规定一种用于分析对象测量数据的计算机实施方法，其中该测量数据限定在测量坐标系中的对象表示，其中该方法具有以下步骤：确定该对象的测量数据；提供一个对象坐标系用于该对象的至少一部分；提供用于分析的评估规则，其中该评估规则从所提供的对象坐标系中确定至少一个坐标组以进行分析；确定在提供的对象坐标系与对象表示之间的非尺寸固定映射(nicht
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formfeste Abbildung)；借助非尺寸固定映射来确定用于待执行分析的该测量数据的至少一个局部区域。
[0008]根据本专利技术，在分析例如可以但不限于此地是尺度测量的测量数据之前，首先确定在对象的至少一个部分的理论几何形状和测量的实际几何形状之间的基本全局变形。理论几何形状在此基于对象坐标系，评估规则中的信息基于该对象坐标系。对象坐标系依据对象表面的一部分或整个表面来限定姿势，即对象在空间中的位置和取向。对象坐标系可以例如通过CAD模型来限定。基于测量数据的待分析对象的真实几何形状基于测量坐标系(在其中定义对象表示)。对象表示例如可以是一个数字对象表示。在此，测量数据例如可以借助计算机断层摄影测量来确定。
[0009]确定的全局变形的结果是一个变形区域或非尺寸固定映射。与从对象的整体表示
的平移和旋转所构建的尺寸固定或刚性映射不同，非尺寸固定或非刚性映射考虑局部变形。借助非尺寸固定映射，理论几何形状和实际几何形状可以近似相互变形。因此，来自由评估规则的至少一个坐标组限定的理论几何形状的待分析区域借助非尺寸固定映射到待检查对象的实际几何形状上而变形。因此，可以确定测量数据的局部区域，在该局部区域中必须对测量数据施以测量或分析以便能够执行它们。因此将会防止由于待测对象的变形而测量或分析对象的无关区域或错误区域或在对象外的区域。
[0010]这对于在柔性或可变形物体上执行的分析是特别有利的，其中所述对象在安装状态具有与在拆卸状态不同的几何形状。这例如可以涉及由柔性或弹性材料和/或薄壁结构制成的对象以及来自尚未优化的新制造方法(如3D打印)的工具或产品的第一坠落对象。对象的例子是薄金属片或片状结构例如塑料塞。此外，不均匀的冷却、生产中的大公差或有缺陷或旧的机器也可能导致强烈变形。由于在对象坐标系和测量坐标系之间的非尺寸固定映射，可以测量在非变形或变形状态下的柔性或可变形对象。借助非尺寸固定映射将对象坐标系映射到基于测量坐标系的对象表示上在此可以是被测物体在变形的内置状态下的虚拟夹紧或变形，或者是在此限定评估规则的至少一个坐标组的参考状态。由此可实现正确的测量或分析。因此进一步防止待测对象为了确定测量数据而必须被实体夹紧或变形。
[0011]以上所述的和以下所提到的步骤的顺序可以被任意改变，只要考虑这些步骤彼此依赖性。此外，考虑其依赖性而能同时执行这些步骤。
[0012]此外，该方法可以包括以下步骤：识别对象表示中的一个三维区域，其中所识别出的三维区域对应于借助非尺寸固定映射所映射到对象表示上的至少一个坐标组。例如可以执行该步骤以确定测量数据的在此需要分析的至少一个局部区域。
[0013]因此，该评估规则具有一个坐标组，坐标组定限定要在其中进行分析的三维区域。这可以例如是关于缺陷的构件内部体积分析。借助非尺寸固定映射，现在可以识别测量数据中的相应三维区域。在此，三维区域的形状也可改变，因为它是一个非尺寸固定映射。例如，可以借助该映射将长方体形三维区域转换为具有弯曲边缘和曲面的变形的正方体。因此，测量或分析所需要的方向也可局部分辨地被同时转换，例如在纤维复合材料分析中在某个投影方向上的纤维长度的测量。
[0014]该对象的至少一部分的对象坐标系的提供例如可以具有以下子步骤：从评估规则推导出对象坐标系。
[0015]因此，对象坐标系可直接从由评估规则命名的区域推导出，在所述区域中要执行测量数据的分析。例如评估规则可以从要执行的分析中推导出而不必知道对象的整个几何形状。
[0016]非尺寸固定映射还可具有至少一个尺寸固定映射，其用于将对象坐标系的至少一个元素映射到对象表示上。
[0017]例如如果对象坐标系的元素仅遇到轻微变形，则可以借助尺寸固定映射来简化非尺寸固定映射。非尺寸固定映射还可以具有在局部尺寸固定的映射。在尺寸固定映射之间的部分例如可通过内插来确定。
[0018]在另一例子中，对象坐标系可以具有被定义为控制点的坐标，其中，非尺寸固定映射的确定具有子步骤：确定该控制点的位置从对象坐标系映射到对象表示中；通过将控制点位置从对象坐标系映射到对象表示中来确定非尺寸固定映射，其中在该对象坐标系的因
映射到对象表示的至少一个表面上而描绘的至少一个区域中的控制点密度高于在该对象表示的远离该至少一个表面所描绘的区域中的控制点密度。
[0019]术语“在表面上”在此如上所述且如下所用但不限于此地是指控制点必须直接位于表面上。它们也可以在表面附近。借助控制点，非尺寸固定映射的精度或分辨率被局部确定。在因为要在这些区域进行分析而需要非尺寸固定映射的高精度的对象表示的表面上，该控制点的密度高于与分析无关的区域内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于分析对象的测量数据的计算机实施方法，其中，所述测量数据限定在测量坐标系中的对象表示，其中，所述方法(100)包括以下步骤：
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确定(102)所述对象的所述测量数据；
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提供(104)对象坐标系用于所述对象的至少一部分；
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提供(106)用于分析的评估规则，其中，所述评估规则从所提供的所述对象坐标系中确定至少一个坐标组以进行分析；
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确定(108)在提供的所述对象坐标系与所述对象表示之间的非尺寸固定映射；和
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借助所述非尺寸固定映射，确定(110)用于待执行分析的所述测量数据的至少一个局部区域。2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其特征在于，所述测量数据通过计算机X线体层摄影测量来确定。3.根据权利要求1或2所述的计算机实施方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
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识别(112)所述对象表示中的三维区域，其中，所识别的三维区域对应于通过所述非尺寸固定映射被映射到所述对象表示上的至少一个坐标组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机实施方法，其特征在于，提供(106)所述对象的至少一部分的对象坐标系包括以下子步骤：
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从所述评估规则中推导(114)所述对象坐标系。5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机实施方法，其特征在于，所述非尺寸固定映射具有用于将所述对象坐标系的至少一个元素映射到所述对象表示上的至少一个尺寸固定的映射。6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实施方法，其特征在于，所述对象坐标系具有被定义为控制点的坐标，其中，确定(108)所述非尺寸固定映射包括以下子步骤：
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确定(116)所述控制点的位置从所述对象坐标系映射到所述对象表示中；和
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通过将所述控制点的位置从所述对象坐标系映射到所述对象表示中来确定(118)所述非尺寸固定映射；其中，在所述对象坐标系的因映射到所述对象表示的至少一个表面上而描绘的至少一个区域中的控制点的密度高于在所述对象表示的远离所述至少一个表面所描绘的区域中的控制点的密度。7.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实施方法，其特征在于，所述对象坐标系具有被定义为控制点的坐标，其中，确定(108)所述非尺寸固定映射包括以下子步骤：
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确定(120)所述控制点的位置从所述对象坐标系映射到所述对象表示中；和
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通过将所述控制点的位置从所述对象坐标系映射到所述对象表示中，确定(122)所述非尺寸固定映射；
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重复(124)确定(120)将所述控制点的位置从所述对象坐标系映射到所述对象表示的子步骤和借助所述控制点的位置从所述对象坐标系到具有更多控制点的所述对象表示中的映射确定(122)非尺寸固定映射的子步骤，直到借助所述非尺寸固定映射从所述对象坐标系确定的图像表示与所述对象表示之间的偏差在预定的偏差范围内。8.根据权利要求7所述的计算机实施方法，其特征在于，具有较多控制点的子步骤的重复(124)包括以下子步骤：
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确定(126)在哪些区域中在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：音量制图法公司，
类型：发明
国别省市：