Patent DE-102010025953-B4 (DE)
Title: Positionsmessvorrichtung und -verfahren
Inventor: AKI TOMOHIKO
IPC: G01B11/03
Filed: 2010-07-02
Granted: 2021-04-01
Abstract: Positionsmessvorrichtung (10) zur Messung einer festgelegten Länge auf einer Oberfläche (32) eines Messobjektes (26) zwischen einem Längenmessstartpunkt (X1) und einem Längenmessendpunkt (X2), wobei ein Bilderfassungselement (50) der Positionsmessvorrichtung (10) mit einem Abbildungsbereich (30), der kleiner ist als das Messobjekt (26), relativ zu der Oberfläche (32) des Messobjektes (26) bewegt wird, wobei die Länge auf der Oberfläche (32) des Messobjektes (26) mit Hilfe mehrerer der innerhalb des Abbildungsbereiches (30) erhaltenen Bilder gemessen wird, und wobei die Positionsmessvorrichtung (10) aufweist:das Bilderfassungselement (50) mit dem Abbildungsbereich (30) zur Erfassung von den Bildern der Oberfläche (32) des Messobjektes (26) innerhalb des Abbildungsbereichs (30) in Zeitintervallen;eine Speichereinheit (56);eine Extraktionseinheit (74) zum Extrahieren eines Musters auf der Oberfläche (32) des Messobjektes (26) aus einem ersten der Bilder, welches zu einem ersten Zeitpunkt erfasst wird, und einer Zielposition des Musters in dem ersten der Bilder, wobei die Speichereinrichtung (56) dazu eingerichtet ist, ein Template (100) des Musters und die Zielposition des Musters zu speichern;eine Bestimmungseinheit (75) zur Durchführung einer Bestimmung, ob das durch die Extraktionseinheit (74) extrahierte Muster in einem späteren der Bilder, das zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt erfasst wird, existiert oder nicht, auf Basis eines bereichsbasierten Abgleichs mit Hilfe des in der Speichereinheit (56) gespeicherten Templates (100);einem Detektor (76, 77), der dazu eingerichtet ist, auf Basis des bereichsbasierten Abgleichs mit Hilfe des in der Speichereinheit (56) gespeicherten Templates (100) eine aktuelle Zielposition des Musters in dem späteren der Bilder zu bestimmen, wenn das Muster in dem späteren der Bilder auftritt;wobei die Positionsmessvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, dass immer dann, wenn die Bestimmungseinheit (75) zum ersten Mal feststellt, dass das bisherige Muster in dem späteren der Bilder nicht mehr auftritt,• die Extraktionseinheit (74)o aus dem späteren der Bilder ein neues Muster extrahiert, welches sich von dem bisherigen Muster unterscheidet, wobei auf Basis des bereichs-basierten Abgleichs bestimmt wird, dass das neue Muster in einem vorletzten der Bilder, welches als letztes vor dem späteren der Bilder erfasst worden ist, gleichzeitig mit dem bisherigen Muster auftritt, undo eine Zielposition des neuen Musters in dem vorletzten der Bilder bestimmt;• ein Template (100) und die Zielposition des neuen Musters in der Speichereinheit (56) gespeichert werden;• dass der Detektor (76, 77) jeweils einen Verschiebungswegvektor zwischen der Zielposition des neuen Musters und der aktuellen Zielposition des bisherigen Musters in dem vorletzten der Bilder berechnet, wobei der jeweilige Verschiebungsvektor in der Speichereinheit (56) gespeichert wird;wobei die Positionsmessvorrichtung (10) ferner eine Messeinheit (78) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Länge zwischen dem Längenmessstartpunkt (X1) und dem Längenmessendpunkt (X2) auf der Oberfläche (32) des Messobjektes (26) auf der Basis• einer Pixelgröße für die Bilder,• eines Vektors (X1Pm), der eine Relativposition zwischen dem Längenmessstartpunkt (X1) und einer Startpunkt-Zielposition (Pm) der Zielpositionen in einem der Bilder definiert, in welchem die Startpunkt-Zielposition (Pm) und der Längenmessstartpunkt (X1) gleichzeitig auftreten,• eines Vektors (X2Pn), der eine Relativposition zwischen dem Längenmessendpunkt (X2) und einer Endpunkt-Zielposition (Pn) der Zielpositionen in einem der Bilder definiert, in welchem die Endpunkt-Zielposition (Pn) gleichzeitig mit dem Längenmessendpunkt (X2) auftreten, und• einer Summe der Verschiebungswegvektoren zwischen der Startpunkt-Zielposition (Pm) und der Endpunkt-Zielposition (Pn) zu messen.