用于准直器制造检验的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于准直器（K）的制造检验的方法，特别是检验准直器（K）的边缘，所述方法具有如下方法步骤：产生（S1）准直器（K）的至少一个三维测量数据组（2），在该至少一个测量数据组（2）上确定（S2）准直器（K）的片的多个横向轮廓数据（3），评估（S3）横向轮廓数据（3）的横向轮廓特性（4a、4b），通过横向轮廓特性（4a、4b）的投影产生（S4）至少一个二维投影数据组（5），和评估（S5）该至少一个二维投影数据组（5）。本发明专利技术另外涉及一种用于执行根据本发明专利技术的用于准直器（K）的制造检验的方法的设备，以通过用于执行方法的装置进行准直器（K）的制造检验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于准直器制造检验(Fertigungskontrolle)的方法和设备。
技术介绍
在CT系统内用于散射削弱的准直器是一般地已知的。在CT系统的临床和技术应 用中，随着更大的检测器特别是在扫描方向上的更大的检测器深度，不断使用更大的系统。 在此，出现了增大的散射，使得散射抑制以及散射削弱的意义日益重大。为有效地抑制散射 需要准直器，所述准直器可在多个方向上削弱散射，例如以具有二维散射屏蔽栅格的形式。 此类栅格形的准直器例如由带有圆形、矩形或六边形横截面的薄壁管的并排阵列形成。管 或栅格片(Gitterstege)例如构造为锥形横截面或截锥形，其中管的壁相互倾斜。相应地， 此准直器具有带有大小不同的栅格结构特别是栅格孔的大小不同的辐射进入平面和离开 平面。栅格孔在此尽可能无材料。在制造准直器时，主要的挑战在于质量保证。迄今为止，对诸如尺寸精确性和功能 的质量特征的检验极为昂贵，因为必须通过几何测量技术采集和检验大量的准直器几何形 状的特征。特别是在借助于熔融技术方法从粉末状原材料中制造的二维准直器的情况中， 另外出现了栅格片边缘的强的粗糙性。此边缘粗糙型使得通过商业上通用的光学测量系统 的几何测量困难，因为在图像的景深平面内的边缘识别几乎不可能。几何特征的测量迄今为止通过视觉以测量显微镜进行或自动地以合适的坐标测 量系统进行。在此，明显的问题在于必须以很低的测量不精确性确定的大量特征。通常，例 如可能由于边缘中断导致的图像处理算法的错误判定(Fehlantastung)是误差源。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于完成用于检测准直器的特征的方法和设备，以该方法和 设备简单地并可靠地执行质量检验。该任务通过独立权利要求的特征解决。本专利技术的有利的扩展是从属权利要求的对象。本专利技术人已认识到准直器特性的检验特别是尺寸精确性在制造检验中可借助于 简单的方法和简单的设备实现。本专利技术基本上基于用于边缘识别的三维方法。首先，为此产生包含准直器的三维 信息的几何的三维测量数据组。重要的信息特别地涉及准直器的栅格边缘(简称为边缘)以 及边缘的轮廓(例如其宽度)或边缘的走向。测量数据组例如通过白光干涉测量法或激光扫 描方法产生。根据该测量数据组确定多个横向轮廓数据。横向轮廓数据表示了截面，通常是垂 直于片的截面。在此横向轮廓数据上评估确定的横向轮廓特性。横向轮廓特性例如是边 缘的最小或最大测量高度；在横向轮廓内边缘走向的斜率具有一定的值的位置；横向轮廓 的重心和上述位置的走向或两个相邻的上述位置的距离的走向。所确定的横向轮廓特性在二维平面内投影并且因此产生了投影数据组，所述投影 数据组以用于确定物体在投影平面内的合适的物体识别算法被评估。为了实现高的图像分 辨率，也通过使用带有相对低的分辨率的传感器可以将准直器划分为部分区，所述部分区 被单独地拍摄，类似于由多个单独的照片组合的全景照片或大照片。选择地，多个部分投影 数据组到全部投影数据组的合成也通过已知的缝合算法(Stitching-Algorithmus)实现。 因此，即通过将多个部分图像加和得到带有高细节丰富程度的整体的大图像。在投影数据组内可以例如识别并且评估单独的轮廓特性，其在轮廓上的间距和/ 或其线性度。特别地，投影数据组可与预先给定的值对比且确定投影数据与正常区域的偏 差。在带有与正常区域的偏差的边缘区域内存在相应的边缘粗糙度，即准直器尺寸不精确。 在此情况中需要将准直器修整并且如需要将准直器视作废品。在根据本专利技术的用于边缘识别的三维方法中，因此使用三维测量数据组以重构二 维准直器的物体特性。这可在任意选择的观察平面内进行，如在准直器的进入平面和/或 离开平面内进行。为此所建议的横向轮廓数据的投影实现了使用具有误差公差的物体识别 算法，以在观察平面内重构二维数据组并且产生测量值。特别地对于待确定的栅格厚度或 栅格间距，可如同在使用用于边缘识别的纯二维方法的情况中确定更可靠地测量值。通过 边缘中断或类似的干扰量所产生的测量不精确性得以避免。因此，本专利技术人建议了用于带有多个带有边缘的片的准直器的制造检验的方法， 所述方法包括至少如下方法步骤-借助于光学测量方法产生准直器的至少一个三维测量数据组，-在该至少一个测量数据组上确定准直器的片的多个横向轮廓数据，-评估横向轮廓数据的横向轮廓特性，-通过横向轮廓特性的投影产生至少一个二维投影数据组，和-评估该至少一个二维投影数据组。用于质量保证的该方法基本上基于用于边缘识别的三维方法的使用并且可自动 执行。有利地，至少一个三维测量数据组通过白光干涉测量法和/或激光扫描方法产 生。在一种构造中，在准直器的不同的平面内产生测量数据组。以此，可检验准直器的进入 和离开平面以及这两个平面之间的中间区域。此类测量数据组包含关于所测量的准直器的 构型的信息，特别是关于边缘的信息，例如边缘的间距，即栅格片的宽度，或边缘的走向和 高度。相应地，三维测量数据组也包含关于边缘的可能的粗糙度或不平度的信息。从三维测量数据组中获得的横向轮廓数据优选地在边缘的区域内获得，例如具有 通过边缘的截面的形式。截面对应于各被截过的栅格片的高度轮廓。这例如在准直器的进 入平面和/或离开平面内根据从准直器的哪一侧检验并且记录测量数据组来进行。该横向轮廓数据包含了关于特征的横向轮廓特性的信息。在一种实施方式中确定 横向轮廓的斜率，即确定从其处在横向轮廓内达到一定的斜率的点，并且将此定义为边缘。 替代地，也可将达到预先给定的高度定义为边缘的存在。在另外的实施方式中形成横向轮 廓的重心，以对于边缘部分给出一定的平均高度。替代地，确定横向轮廓特性，例如两个边 缘之间的最小和/或最大间距或两个边缘之间的交点。在确定前述横向轮廓特性之后，将其投影到二维平面内。选择地，在此将更多的部分投影数据组重叠为完整的投影数据组并且然后对其进行评估。投影数据组的重叠例如可通过缝合算法进行，其中可将部分投影数据组的各重叠地记录的区域用于定向。投影数据组可有利地以用于确定投影平面内的物体的物体识别算法评估。在此， 可执行与横向轮廓特性的正常区域的预先给定的参考值的对比。这些参考值例如基于根据本专利技术的方法的使用者的经验值确定和/或理论地确定。在一种实施方式中，在此对比多个边缘间距，即栅格片宽度和/或栅格孔的宽度。在另外的实施方式中，对比投影数据组的重心走向的线性度。优选地，对比借助于物体识别算法执行。在准直器的确定的区域内投影数据组的确定的偏差下，在此区域内存在相应的边缘粗糙度。优选地，准直器在此区域内被修整。如果投影数据组保持在正常区域内，则在此区域内边缘无误差。准直器因此尺寸精确并且无需修整。此外，本专利技术涉及一种用于执行准直器的制造检验方法的设备，所述设备具有用于光学测量的系统，所述系统包括用于控制系统并且评估测量数据的程序控制的处理器， 其中存在带有计算机程序的程序存储器，在所述程序存储器中存储了此计算机程序，所述计算机程序在运行中以给定的组合执行以上所描述的方法特征。待检验的准直器优选地形成为二维散射屏蔽栅格。例如，准直器具有多个带有圆形、方形或六边形横截面的薄壁管。这些管形成了带有待检验的边缘的栅格片。附图说明在下文中将根据优选实施例借助于附图详细描述本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于带有多个带有边缘的片的准直器（K）的制造检验的方法，所述方法具有如下方法步骤：1.1借助于光学测量方法产生（S1）准直器（K）的至少一个三维测量数据组（2），1.2在该至少一个测量数据组（2）上确定（S2）准直器（K）的片的多个横向轮廓数据（3），1.3评估（S3）所述横向轮廓数据（3）的横向轮廓特性（4a、4b），1.4通过所述横向轮廓特性（4a、4b）的投影产生（S4）至少一个二维投影数据组（5），和1.5评估（S5）该至少一个二维投影数据组（5）。

【技术特征摘要】
2011.09.28 DE 102011083621.71. 一种用于带有多个带有边缘的片的准直器(K)的制造检验的方法，所述方法具有如下方法步骤1.1借助于光学测量方法产生(SI)准直器(K)的至少一个三维测量数据组(2)，1. 2在该至少一个测量数据组(2)上确定(S2)准直器(K)的片的多个横向轮廓数据(3)，1. 3评估(S3)所述横向轮廓数据(3)的横向轮廓特性(4a、4b)，1. 4通过所述横向轮廓特性(4a、4b)的投影产生(S4)至少一个二维投影数据组(5)，和 1.5评估(S5)该至少一个二维投影数据组(5)。2.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量数据组(2)通过白光干涉测量法产生。3.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个测量数据组(2)通过激光扫描方法产生。4.根据前述权利要求1至3中一项所述的方法，其特征在于，所述横向轮廓数据(3)垂直于准直器(K)的各被关注的片走向。5.根据前述权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于，作为横向轮廓特性(4a、...

【专利技术属性】
技术研发人员：M米斯，S沃思，J雷格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：