[发明专利]根据对物体的测量来确定测量数据中的不确定性的方法

说明书

本发明涉及一种根据对物体的测量来确定测量数据中的不确定性的计算机实现的方法，通过测量生成物体的数字表示。物体表示具有该物体的多个图像信息项，图像信息项指示物体在该物体的限定位置处的测量变量的值。图像信息叠加有统计噪声。所述方法具有以下步骤：确定物体表示；根据物体表示的图像信息确定距离场，其中，距离场具有多个距离值，并且针对距离场的特定点的距离值指示该点与物体的最接近的材料边界的最短距离；确定图像信息的统计噪声的强度；基于统计噪声的强度确定距离场的距离值的不确定性；以及根据距离场的距离值的不确定性，确定至少一个材料边界上的至少一个点的位置的不确定性。

本发明涉及一种权利要求1所要求保护的根据对物体的测量来确定测量数据中的不确定性的计算机实现的方法，并且涉及一种权利要求16所要求保护的计算机程序产品。

现有技术中已知多种用于对物体(例如工件)进行测量并且随后进行成像的方法。尤其是在工业环境中，这些测量方法目前已被确立为工件测试的选择资源。在这种情况下，发现了仅对物体表面成像的方法以及可以完全表示物体内部结构的方法。为了对工件进行测试，通常关于尺寸方面对工件的表面或表面几何形状进行检查，并与参考值进行比较。因此可以例如以随机的方式来测试工件的生产过程是否能够符合工件的期望规格。

除了工件的尺寸之外，用于对工件进行测试的重要标准是根据测量的测量数据得出尺寸的不确定性。在这种情况下，取决于所使用的成像方法，多个误差源会导致物体的图像在尺寸方面的不确定性。尽管可以例如通过使用实物量具来确定系统成像误差，但是现有技术中已知很少有能够充分考虑统计成像误差并且尤其能够将该统计成像误差量化的方法。

在这种背景下，本发明基于如下客观技术目标：提供一种根据对物体的测量来确定测量数据中的不确定性的改进方法，该改进方法克服了现有技术的上述缺点。

本发明的主要特征在权利要求1和权利要求16中陈述。权利要求2至15涉及配置。

在第一方面，本发明涉及一种根据对物体的测量来确定测量数据中的不确定性的计算机实现的方法，其中，通过测量来生成物体的数字表示。物体表示具有多个与该物体有关的图像信息项，其中，图像信息项指示物体在该物体的限定位置处的测量变量的值。统计噪声被叠加在图像信息上，其中，所述方法具有以下步骤。

在第一方法步骤中，首先确定测量数据。然后根据与物体表示有关的图像信息确定距离场，其中，距离场具有多个距离值。在这种情况下，针对距离场中的特定点，距离值指示该点与物体的最接近的材料边界面之间的最短距离。然后确定与测量数据的测量点有关的图像信息中的统计噪声的强度，并基于统计噪声的强度来确定距离场的距离值的不确定性。然后根据距离场的距离值的不确定性，确定至少一个材料边界面上的至少一个点的位置的不确定性。

为了确定至少一个材料边界面上的点的位置的不确定性，首先可以例如根据距离场的距离值的一个子集确定材料边界面的点的位置。然后，在确定材料边界面的点的位置时所考虑的所有这些距离值的平均不确定性将被假定为该点的确定位置的不确定性。除了形成简单的平均值之外，还可以提供在确定材料边界面的点的位置时所考虑的距离值的不确定性的加权。在这种情况下，例如，与相对低的距离值的不确定性相比，可以将较小的权重分配给相对高的距离值的不确定性。

本发明基于以下知识：借助于成像方法的物体成像的不确定性的很大一部分是由所记录的测量数据所经受的统计噪声引起的。在这种情况下，统计噪声可能由于多种因素而产生。例如，在用于确定测量数据的测量方法中，噪声可能已经是固有的。例如，用于确定测量数据的电子检测器可能具有限定的噪声行为。此外，由于对测量数据或测量数据所基于的原始数据进行处理，所以也可能引入其它噪声。在这种情况下，统计噪声被理解为意指对噪声测量数据的影响遵循统计的(也就是说基本上随机的)分布(例如正态分布)的噪声。这里，噪声所基于的统计分布的类型可能在物体的图像上局部不同，在这种情况下，除了包括上述正态分布的对称分布之外，噪声也可能基于非对称分布。