确定扫描仪的优选区域制造技术

一种方法，所述方法包括在相对于扫描仪的多个位置处扫描测试制品以创建测试数据。基于测试数据确定多个位置中的每个位置中的测试制品的经测量尺寸。确定在多个位置中的每一个中测试制品的经测量尺寸和实际尺寸之间的误差以创建误差数据。根据误差数据确定相对于扫描仪的优选区域，用于扫描和调整扫描仪相对于待扫描对象的位置，使得对象在优选区域内。使得对象在优选区域内。使得对象在优选区域内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定扫描仪的优选区域

技术介绍

[0001]在三个维度上扫描对象表面以创建数字数据，例如创建对象的数字模型在尝试重新创建现有对象或尝试验证由增材制造处理创建的对象时可能是有帮助的。
[0002]存在可用于扫描对象的各种扫描仪。虽然这种扫描仪的准确性不断提高，但扫描数据中仍可能存在误差。
附图说明
[0003]现在将参照附图描述本公开的示例，在所述附图中：
[0004]图1示出了包括控制器的系统示例的示意图；
[0005]图2示出了测试制品的示例；
[0006]图3示出了扫描仪和测试制品的示意图；
[0007]图4示出了可以沿其移动测试制品的路径的示例；
[0008]图5示出了包括控制器的系统的不同示例的示意图；
[0009]图6示出了不同测试制品的示例；
[0010]图7示出了方法示例的流程图；和
[0011]图8示出了控制器示例的示意图。
具体实施方式
[0012]图1示出了包括控制器2的系统1的示例的示意图。控制器2能够使扫描仪4在相对于扫描仪4的多个位置处扫描测试制品6以确定多个位置中的每一个位置中的测试制品6的经测量尺寸。
[0013]图2中示出了适用于在图1的系统1中使用的测试制品6的示例。该示例的测试制品6是球，该球为球形并且具有已知尺寸，在这种情况下该已知尺寸为直径，可以由扫描仪2确定直径。测试制品6的实际尺寸，在这种情况下为直径8被测量或制造为已知尺寸。测试制品6可以由具有低热膨胀程度的材料制成，以避免温度变化在实际尺寸中引入误差。可以通过任何合适的装置来测量测试制品6的实际尺寸，例如坐标测量机(CMM)、卡尺、千分尺或其他量规。测试制品6可以被精密制造，使得在制造之后已知测试制品6的实际尺寸。
[0014]在该示例系统1中，测试制品6由关节臂22支撑，测试制品6的位置使得该测试制品可以在该位置中被扫描仪4扫描。关节臂22支撑测试制品6并允许将测试制品6移动到多个不同位置，在这些多个不同位置中能够由扫描仪4扫描该测试制品。尽管关节臂22提供了一种方便的设备来支撑测试制品6，但是任何合适的物体支撑件都可以用来支撑测试制品6。
[0015]控制器2能够例如使用另一个部件(例如处理器)直接或间接地确定在多个位置中的每个位置中测试制品6的经测量尺寸和实际尺寸之间的误差，以创建误差数据。
[0016]尽管在该示例中测试制品6是球并且经测量尺寸是直径8，但是测试制品6可以具有任何形状而且可以包括多个单独的测试对象，例如支撑件上的多个球。测试制品具有至少一个已知的或能够确定的实际尺寸，其精度足以允许经测量尺寸和实际尺寸之间的误差
的适当的确定。如上所述，实际尺寸8可以以误差范围比扫描仪2的预期误差范围小一个数量级的精度获知。
[0017]根据误差数据，控制器6可以致使识别相对于扫描仪2的优选区域以进行扫描。以基于如下所述的多种因素识别相对于扫描仪的优选区域而且，但是基于误差数据。控制器2还能够致使创建表示优选区域相对于扫描仪4的位置的位置数据。
[0018]图3示出了扫描仪4和测试制品6的示意图。在该示例中，扫描仪4是结构光扫描仪10，尽管可以使用其他类型的扫描仪。该示例的结构光扫描仪10包括投影仪12和两个传感器14。在简化示例中，在使用结构光扫描仪10期间，投影仪12将光图案投射到测试制品6上以在测试制品6上产生发光图案，使得从不同于投影仪12的角度的多个角度出现变形。在其他示例中，投影仪12可以投影单条光线、多条光线、多个图案或者可以投影非线性光图案。
[0019]结构光扫描仪10包括两个传感器14，在该示例中该传感器为数码相机，它们以相对于投影仪12的已知位置处和方向上定位在底座16上。传感器14远离投影仪的中心轴线18布置使得每个传感器14能够从不同于投影仪12的角度观察测试制品6。需要注意的是在其他示例中可以仅包括一个传感器14，或者可以包括两个以上的传感器14。
[0020]上文描述了结构光扫描仪的简化示例，但是存在多种其他示例。结构光扫描仪可以使用被照亮对象的多个感测图像来确定扫描位置数据。还有一些扫描仪使用被照亮对象的单个感测图像来确定扫描位置数据。为了生成对象的高分辨率三维图像，可以使用多个图案和/或可以使用灰度和/或多种颜色。在一些扫描仪中，多个相移正弦波图案被投影到对象上并且分析产生的变形发光图案以确定扫描位置数据。这些只是结构光扫描仪和技术的一些示例。系统1可以包括任何合适的结构光扫描仪，并且扫描仪能够利用任何合适的技术或技术的组合。
[0021]图3还提供了扫描仪4预期在其中操作的扫描体积20的指示。扫描体积20可以是用户选择的体积，扫描仪4能够在该用户选择的体积内扫描对象，例如测试制品106。扫描体积20可以是扫描仪4在其内被校准用于操作的体积，例如扫描体积可由扫描仪4的制造商确定。
[0022]测试制品6被支撑在关节臂22上，该关节臂允许测试制品6在三个维度上，例如沿着x轴、y轴和z轴上平移。在该示例中，关节臂22可手动移动，使得用户能够将测试制品6手动定位在相对于扫描仪4的多个不同位置。在其他示例中，测试制品6可以由任何合适的支撑件支撑。在一些示例中，关节臂22可以允许测试制品6围绕三个维度中的任意一个维度旋转，例如围绕x轴、y轴和z轴旋转，使得能够改变其相对于扫描仪的方向。
[0023]在一些示例中，测试制品6可以被支撑在平台上，该平台能够在z轴上移动并且承载两轴支撑件，该两轴支撑件承载测试制品6并且能够在x轴和y轴上移动该对象和/或在一些示例中围绕x轴、y轴和z轴旋转，从而允许测试制品6在所有轴上移动和/或相对于扫描仪定向。其他对象支撑件允许自动、手动或能够以其他方式将对象移动到多个位置。在扫描测试制品6时，诸如臂22之类的对象支撑件将对象保持在多个位置中的每一个位置中。
[0024]一旦测试制品6已经被移动到体积20内的多个不同位置并且已经在每个位置中被扫描，则能够处理测试制品6的扫描以确定测试制品6的经测量尺寸。测试制品6的经测量尺寸对应于测试制品的实际尺寸。在这个示例中，测试制品6的经测量尺寸是直径8，测试制品6的实际直径已经由CMM确定并且已经提供给系统1，但是实际尺寸能够手动输入到系统1
中。
[0025]误差数据指示在多个位置中的每一个位置中的测试制品6的经测量尺寸和实际尺寸之间的误差。可以处理误差数据以识别体积20的优选区域24。优选区域24是体积20的子区域并且基于误差数据被选择。
[0026]优选区域24可以被选择为使得优选区域中的预期扫描误差低于阈值。该阈值可以由用户根据未来对象扫描操作所需的精度来定义或者可以是预定义的阈值。可以存在一个以上的用户可以从中选择的预定义阈值。以这种方式，可以基于误差阈值来选择优选区域24。
[0027]在另一示例中，用户可以指定优选体积的大小，例如基于在未来操作中要扫描的对象的大小。因此可以识别优选区域，使得使指定大小内的误差最小化。以这种方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：在相对于扫描仪的多个位置处扫描测试制品以创建测试数据；基于所述测试数据确定所述测试制品在所述多个位置中的每一个位置中的经测量尺寸；确定所述测试制品在所述多个位置中的每一个位置中的所述经测量尺寸和实际尺寸之间的误差，以创建误差数据；根据所述误差数据确定相对于所述扫描仪的优选区域，以用于扫描；和调整所述扫描仪相对于待扫描的对象的位置，使得所述对象在所述优选区域内。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括将所述测试制品自动移动到相对于所述扫描仪的所述多个位置中的每一个位置。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括向用户提供所述优选区域的视觉指示。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述优选区域基于所述扫描仪在所述优选区域内具有大于阈值精度水平的精度来限定。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述优选区域基于对象体积并且使所述对象体积内的所述误差最小化来限定。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描仪相对于待扫描的对象的位置被自动调整，使得所述对象在所述优选区域内。7.一种包括控制器的系统，所述控制器使扫描仪在相对于所述扫描仪的多个位置处扫描测试制品以确定所述测试制品在所述多个位置中的每一个位置中的经测量尺寸，所述控制器使所述测试制品在所述多个位置中的每一个位置中的所述经测量尺寸和实际尺寸之间的误差被确定，以创建误差数据，以及，根据所述误差数据，用于扫描的相对于所述扫描仪的优选区域被识别，所述控制器还使指示相对于所述扫描仪的所述优选区域的位置的位置数据被生成。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述测试制品...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：