计量系统技术方案

本公开涉及一种计量系统，其包括：目标对象、特别是测量探针；跟踪所述目标对象和/或确定目标对象的至少一个定向的计量仪器；以及控制所述瞄准单元的对准，并得出目标对象的至少一个定向的控制单元。该计量仪器包括：变焦物镜；照明单元；和飞行时间传感器，飞行时间传感器包括像素的阵列并且能够提供针对阵列中的每个像素的测距数据作为点云数据，飞行时间传感器提供距离测量设备。控制单元包括对象确定功能，其在被执行时提供：接收由飞行时间传感器提供的点云数据；通过处理点云数据来得出目标对象的数字表示；将目标对象的数字表示与目标对象的参考图案进行比较，参考图案与目标对象的特征有关；以及基于所述比较来确定目标对象的定向。象的定向。象的定向。

【技术实现步骤摘要】
2007/079600 A1或WO 2010/148525 A1中是已知的。
[0009]现有技术中的激光跟踪器的缺点是需要复杂的测量系统，以便以连续方式提供对象的准确完整6DoF确定。此外，为了提供HeNe激光器使用的稳定的测量条件，需要复杂、大量且耗能的校准和稳定部件。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的目的是提供一种与现有技术相比有所改进的计量系统。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种跟踪系统，该跟踪系统提供关于其测量部件的更紧凑设计和更小复杂性。
[0012]本专利技术的一个方面涉及新生成的一种计量系统，该计量系统允许省略用于以高精度跟踪且测量到待跟踪对象的距离的激光源。为此，这样的计量仪器可能不再被命名为“激光跟踪器”，而是仅被命名为“跟踪器”、“计量跟踪器”或“度量跟踪器”。
[0013]根据本专利技术的计量系统包括目标对象，特别是测量探针、坐标测量机、机器人、三角测量扫描仪或投影扫描仪，以及用于跟踪目标对象和/或用于确定目标对象的至少一个定向的计量仪器。特别地，目标对象还可以由探测或扫描设备提供，该探测或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量系统(1)，所述计量系统(1)包括：目标对象(20，30，40)、特别是测量探针；计量仪器(10)，所述计量仪器用于跟踪所述目标对象(20，30，40)和/或用于确定所述目标对象(20，30，40)的至少一个定向，所述计量仪器(10)包括：基座单元(11)；支承单元(12)，所述支承单元(12)被安装在所述基座单元上，并且被构造成能够相对于所述基座单元绕偏航轴线旋转；瞄准单元(13)，所述瞄准单元(13)被安装在所述支承单元上，并且被构造成能够相对于所述支承单元绕俯仰轴线旋转；角度确定单元，所述角度确定单元被配置成提供角度确定数据，以用于确定所述瞄准单元的对准；以及距离测量设备，所述距离测量设备被配置成提供关于所述目标对象(20，30，40)的测距数据，以及控制单元，所述控制单元被配置用于控制所述瞄准单元的对准，并且用于得出所述目标对象(20，30，40)的至少一个定向；其特征在于，所述计量仪器(10)包括：变焦物镜(17)；照明单元(16)；以及飞行时间传感器(15)，所述飞行时间传感器(15)包括像素的阵列，并且能够提供针对所述阵列中的各个像素的测距数据作为点云数据，所述飞行时间传感器(15)提供所述距离测量设备，其中，所述变焦物镜(17)、所述照明单元(16)和所述飞行时间传感器(15)被布置成使得变焦光学器件的光学轴线、所述照明单元(16)的光学轴线和所述飞行时间传感器(15)的光学轴线是同轴的，并且所述同轴的轴线的定向能够借助于所述瞄准单元来对准，所述目标对象(20，30，40)在所述目标对象(20，30，40)处提供特定特征；所述控制单元包括对象确定功能，所述对象确定功能在被执行时：接收由所述飞行时间传感器(15)提供的所述点云数据；通过处理所述点云数据来得出所述目标对象(20，30，40)的数字表示；将所述目标对象(20，30，40)的所述数字表示与所述目标对象(20，30，40)的参考图案进行比较，所述参考图案与所述目标对象(20，30，40)的所述特征(21，31
‑
36)有关；以及基于所述目标对象(20，30，40)的所述数字表示与所述参考图案的所述比较，确定所述目标对象(20，30，40)的所述定向。2.根据权利要求1所述的计量系统(1)，其特征在于，所述目标对象(20，30，40)的所述特征(21，31
‑
36)是通过以下项提供的：所述目标对象(20，30，40)的形状和/或尺寸；和/或
所述目标对象(20，30，40)的非对称形状；和/或布置在所述目标对象(20，30，40)处的特定定向元素。3.根据权利要求1或2所述的计量系统(1)，其特征在于，所述特征(21，31
‑
36)中的至少一者、特别是至少一个定向元素：包括椭圆形、抛物线形、球形或弯曲的形状；和/或被实现为球体或半球体，所述球体或所述半球体在所述目标处限定球形或半球形的高度和/或凹陷。4.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统(1)，其特征在于，所述对象确定功能在被执行时，基于所述点云数据计算所述目标对象(20，30，40)的至少一部分的数字模型，所计算的数字模型是所述目标对象(20，30，40)的所述数字表示。5.根据权利要求4所述的计量系统(1)，其特征在于，所述对象确定功能在被执行时，关于所计算的数字模型的定向、特别是还关于所计算的数字模型的缩放来提供所计算的数字模型与所述参考图案的拟合。6.根据权利要求5所述的计量系统(1)，其特征在于，所述对象确定功能在被执行时：基于所计算的数字模型的所述拟合，提供关于所述目标对象(20，30，40)的定向和/或位置的信息、特别是参照所述计量仪器(10)的定向；和/或基于所述拟合，提供变换矩阵的确定，所述变换矩阵提供关于所述目标对象(20，30，40)的定向的信息、特别是参照所述计量仪器(10)的定向和/或位置。7.根据权利要求5或6所述的计量系统(1)，其特征在于，所计算的数字模型的所述拟合包括：基于所述点云数据或基于所计算的数字模型，识别并提取所述目标对象(20，30，40)的特定特征；得出与所识别并提取的特定特征有关的多个拟合点、特别是得出表示所述拟合点的椭圆形、抛物线形和/或球形形状的特征的焦点和/或中心点；将所述拟合点与由所述参考图案提供的相应图案参考点进行拟合。8.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统(1)，其特征在于，提供所述目标对象(20，30，40)的至少一部分的数字参考模型作为所述参考图案，其中，所述数字参考模型提供关于所述目标对象(20，30，40)的尺寸和形状的信息、特别是关于所述特征的尺寸和形状以及这些特征在所述目标对象(20，30，40)处的位置的信息。9.根据权利要求8所述的计量系统(1)，其特征在于，所述数字参考模型提供所述图案参考点，并且关于所述数字参考模型来执行所计算的
数字模型的拟合，特别是其中，所述图案参考点提供椭圆形、抛物线形和/或球形形状的特征的焦点和/或中心点相对于所述目标对象(20，30，40)的位置。10.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统(1)，其特征在于，所述目标对象(20，30，40)包括高反射率涂层，所述高反射率涂层被设计成反射由所述照明单元(16)发射的光，特别是其中，所述高反射率涂层包括回射的玻璃粉末，特别是其中，所述目标对象(20，30，40)的至少一个特定特征包括所述高反射率涂层。11.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统(1)，其特征在于，所述对象确定功能在被执行时...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：