[发明专利]用于借助于2D照片通过3D表面检测系统进行物体标记的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助于二维照片通过3D表面检测系统来进行物体标记的方法。

背景技术

在多个构件中，需要对整个三维的构件表面进行100%的光学检查。这例如在涡轮机叶片的情况下包括冷却空气孔的位置和完整的覆层。

已知的三维的检测系统是非常耗费时间的并且是成本昂贵的。

在对具有复杂的几何形状的空心构件（如在涡轮机叶片的情况下）进行壁厚测量时，找出预设的测量位置是困难的，因为在任何方面都不存在参考面。但是由于复杂的内部结构（由于内部的散热片），在测量壁厚时强制性地要求精确地（大致1mm）定位传感器。

在这种手动的检查中，构件由于其形状和大小必须多次运动/转动，以便能够到达所有的测量点。

迄今为止为标记测量点使用由塑料或金属构成的模板。这些模板在各个测量位置上具有孔并且在置于构件上之后能够借助销实现对构件表面上的测量点的标记。紧接着，将模板再次从构件移除并且将传感器安置在所标记的位置上。在结束测量后，标记再次被移除。

发明内容

因此本发明的目的在于，简化所述处理方法。

所述目的通过一种根据本文所述的用于进行物体标记的系统、一种根据本文所述的用于物体标记的方法和一种本文所述的测量方法来实现。

测量点借助于投影器、特别是LED投影器被投射到部件的表面上。在这里需考虑的是，在检查期间构件必须多次运动或者转动，以便到达所有的测量点。借助于简单的数码相机来实现对部件的位置的相应必要的确定。

在下文中列举其它有利的措施，所述措施能够彼此任意组合，以便实现其它的优点。

该优点在于系统的简单的操作和更精确的测量。

附图说明

附图示出：

图1至7示出本发明的实施例。

图8示出涡轮机叶片。

说明书和附图仅示出本发明的实施例。

具体实施方式

图1示出3D表面检测系统1。

3D表面检测系统1具有测量台10，在所述测量台上存在待检查的部件4、120、130。

围绕部件4、120、130存在至少一个相机7’，所述相机的位置被改变或者使用多个优选固定地安装的相机7’、……、7^V、……。

相机7’、7”设置为，使得它们检测部件4、120、130的背离测量台10的整个表面。

相机7’、7”、……的安装能够根据部件的类型变化。对于不同大小、类型的涡轮机叶片120、130（转子叶片120或者导向叶片130）能够应用相机7’、7”、……的相同的、固定的安装。

在根据图1的测量台上优选存在至少一个参考标识13’、13”、……（如在图2至图6中示出的），在这里优选存在八个参考标识。

3D表面检查优选按如下方式进行：

1.提供由测量台10、相机系统（一个或多个相机7’、7”、……）和照明装置8’、8”组成的装置；

2.将参考标识13安置在测量台10上或者测量台10已经具有所述参考标识；

3.如果部件构成为是长形的，那么将部件4、120、130定位在测量台10上；最好是平面地定位；

4.通过全部所使用的、固定安装的相机7’、7”、……或者一个相机7’在不同位置中拍摄单个图像；

5.从多个单个图像中对部件4、120、130进行位置识别；

6.通过最佳拟合分析进行部件相对于已知的3D模型的精密对准；

7.将单个图像映射到所属的3D模型上；

8.通过平均化、对比度调节或者边缘锐化对重叠的图像区域进行优化；

9.翻转部件4、120、130并且从步骤3开始重复；

10.将单个照片（2D）与已知的所存储的3D模型组合为“部件的3D轮廓”。

可选择地，借助于投影的光结构、特别是通过条带进行部件4、120、130的表面检测，以至于更好地检测部件4、120、130的棱边。

可选择地对部件4、120、130特别是借助于光束器（Beamer）进行选择性的照明，以至于强烈地反射的区域不被照明或者较少地被照明。这在涡轮机叶片120、130中例如是叶片根部183、400（图8）。

优选通过单色照明和图像分析来进行外来光抑制。

优选使用相机镜头上的环形光和/或使用侧向的暗场照明，以便突出小的缺陷，如划痕、不平整、压伤处。