DE4301538A1 - Method and arrangement for contactless three-dimensional measurement, in particular for measuring denture models - Google Patents

Method and arrangement for contactless three-dimensional measurement, in particular for measuring denture models

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Abstract

The invention, the method and the arrangement for contactless three-dimensional measurement is used to determine the geometry of round parts, in particular of denture models. The solution is based on the light section method. In this case, two dimensions are recorded optoelectronically and the third is realised by relative movement of the measuring object. Undercuts or covered edges of bodies of complicated shape are completely detected in accordance with the invention by means of a plurality of measuring surfaces which are realised by a corresponding number of measuring heads or by a corresponding number of measuring head positions. The number and positions of the necessary measuring surfaces are established with the aid of information about the measuring object. They can be automatically corrected during measurement by evaluating suitable criteria. All the measured values are combined to form a uniform data record while taking account of the actual positions of the measuring surfaces. The arrangement includes adjusting units for the purpose of guaranteeing that the measuring object can be positioned. The arrangement described is suitable, in particular, for measuring denture models. The invention is illustrated to best effect by Fig. 5. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Hauptpatent P 42 08 455.5 und eine Anord­ nung zur Durchführung des Verfahrens zur berührungslosen dreidimensionalen Messung, insbesondere von Gebißmodellen.The invention relates to a method according to main patent P 42 08 455.5 and an arrangement the implementation of the method for non-contact three-dimensional measurement, especially of denture models.

Es ist bekannt, daß zur dreidimensionalen berührungslosen Messung ein Lichtstreifen auf das Meßgut projiziert wird und dieser Lichtstreifen unter einem Winkel durch eine CCD-Matrixkamera beobachtet wird. Durch Auswertung des seitlichen Versatzes wird eine Meßinformation erhalten. Dabei entsteht durch die Streifenlichtquelle und die Be­ obachtungskamera eine Meßfläche, welche in Richtung der optischen Achse der Licht­ quelle und in einer dazu senkrechten Richtung aufgespannt wird. Die dritte Dimension entsteht durch eine lineare oder rotatorische Relativbewegung, die vorzugsweise senkrecht zur vorgenannten Meßfläche erfolgt. Dadurch entsteht ein dreidimensionales Meßvolu­ men. Ein solches Lichtschnittverfahren wird z. B. in der Patentschrift US-PS 4 961155 beschrieben. Nachteilig ist, daß bei diesem Verfahren das Meßgut nur durch eine Meß­ fläche erfaßt wird. Varianten wie die Verwendung eines zweiten Linienprojektors zur Erzielung einer gekreuzten Meßfläche, wie in US-PS 4 961155, erweitern die Einsatz­ möglichkeiten. Da hier nur eine Kamera Verwendung findet ist es z. B. nicht möglich die Scheimpflugbedingung einzuhalten. Der gleiche Mangel haftet der Lösung nach DE 40 27 328A an. Hier wird ein zweiter Linienprojektor zur Erzielung unterschiedlich geneigter Meßflächen beschrieben. Damit ist es bereits möglich, kompliziertere Strukturen zu erfassen. Durch die unterschiedliche Neigung der Meßflächen bei einem gemeinsamen Sensor ist es jedoch nicht möglich die Scheimpflugbedingung zu erfüllen. Eine Beschrän­ kung der Genauigkeit ist die Folge. Durch die feste Lage von einer, ggf. von zwei Meß­ flächen sind den beschriebenen Verfahren bezüglich Genauigkeit, Meßbereich und Erfaß­ barkeit von komplizierten Oberflächenformen enge Grenzen gesetzt.It is known that a three-dimensional non-contact measurement is a strip of light is projected onto the measured material and this strip of light at an angle through a CCD matrix camera is observed. By evaluating the lateral offset receive measurement information. The stripe light source and the Be observation camera a measuring surface, which in the direction of the optical axis of light source and is stretched in a direction perpendicular to it. The third dimension arises from a linear or rotary relative movement, which is preferably perpendicular to the aforementioned measuring surface. This creates a three-dimensional measurement volume men. Such a light section method is used, for. See, for example, U.S. Patent 4,961,155 described. It is disadvantageous that in this method the material to be measured is measured only by one area is detected. Variants such as the use of a second line projector Achieving a crossed measurement area, as in US Pat. No. 4,961,555, extends the use options. Since only one camera is used here, it is e.g. B. not possible the To comply with the Scheimpflug condition. The same defect is the solution according to DE 40 27 328A at. Here is a second line projector to achieve different inclinations Measuring surfaces described. It is already possible to create more complicated structures to capture. Due to the different inclination of the measuring surfaces with a common one However, it is not possible for the sensor to meet the Scheimpflug condition. A limitation The result is a reduction in accuracy. Due to the fixed position of one, possibly two measuring Areas are the methods described with respect to accuracy, measuring range and detection There are tight limits on the availability of complicated surface shapes.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine dazugehörige Anordnung zur berührungslosen dreidimensionalen Messung anzugeben, welche eine vollständige Erfas­ sung komplizierter Objekte, insbesondere mit Hinterschneidungen bzw. mit verdeckten Kanten, ermöglicht.The object of the invention is to provide a method and an associated arrangement to indicate non-contact three-dimensional measurement, which is a complete acquisition solution of complicated objects, especially with undercuts or with hidden ones Edges.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden mehrere Meßköpfe, jeweils bestehend aus einer festen Anordnung von Linienlichtquelle mit Projektionsoptik und dazugehöriger CCD- Matrixkamera mit Abbildungsoptik, in bestimmten Grenzen frei positionierbar im Raum angeordnet. Dies wird durch die Möglichkeit einer translatorischen und rotatorischen Ver­ schiebung des Meßgutes und einer translatorischen und rotatorischen Bewegung der Meßköpfe realisiert. Bei einer berührungslosen dreidimensionalen Aufnahme wird das Meßgut auf der translatorischen und rotatorischen Einheit befestigt. Die Meßköpfe befin­ den sich senkrecht bzw. um einen bestimmten Winkel geneigt über dem Meßgut. Durch die Linienlichtquelle, bestehend aus Diodenlaser, Kollimatoroptik und Zylinderlinsen­ anordnung werden auf dem Meßgut Lichtstreifen erzeugt, welche durch die jeweilige CCD-Matrixkamera erfaßt werden. Die Erfassung der ersten Ortsinformation z erfolgt nach dem optischen Triangulationsprinzip. Eine zweite Ortsinformation x oder r wird durch die CCD-Matrix senkrecht zur ersten erfaßt. Die dritte benötigte Ortsinformation y oder Φ wird durch Auswertung der translatorischen oder rotatorischen Bewegung des Meßgutes realisiert. Die Abtastdichte kann variiert werden. Die gewonnenen dreidi­ mensionalen Daten werden in einem Datensatz in Rechteck-, Zylinder- oder Kugelkoor­ dinaten zusammengefaßt. Der entstandene Datensatz beschreibt ein dreidimensionales Oberflächenmodell. Bei einem relativ einfachen, kleinen Meßobjekt ohne Hinterschnei­ dungen und einer räumlichen Ausdehnung, kleiner der Länge eines projizierten Licht­ bandes, kann unter Verwendung von nur einer Meßfläche, d. h. unter Einsatz nur eines Meßkopfes (eindimensionale Bewegung des Objektes), das gesamte Meßgut vollständig erfaßt werden. Wenn ein projiziertes Lichtband das Meßobjekt nicht vollständig über­ streicht bzw. Hinterschneidungen oder verdeckte Kanten vorhanden sind, wird das Objekt erfindungsgemäß durch zwei oder mehr Meßflächen aufgenommen. Dies wird durch den Einsatz weiterer Meßköpfe realisiert. Anstelle weiterer Meßköpfe ist eine Erhöhung der Anzahl der Meßflächen auch dann möglich, wenn vorhandene Meßköpfe zeitlich aufein­ anderfolgend unterschiedlich zum Meßgut positioniert werden. Es entstehen, je nach Anzahl der Meßflächen, mehrere Datensätze im oben beschriebenen Format, die im An­ schluß zu einem, das gesamte Meßgut beschreibenden, Datensatz zusammengefaßt werden.To solve this problem, several measuring heads, each consisting of one fixed arrangement of line light source with projection optics and associated CCD Matrix camera with imaging optics, freely positionable in space within certain limits  arranged. This is due to the possibility of a translational and rotary Ver shift of the material to be measured and a translatory and rotary movement of the Measuring heads realized. With a non-contact three-dimensional image, this will be Material to be measured attached to the translatory and rotary unit. The measuring heads are which is perpendicular or inclined at a certain angle above the material to be measured. By the line light source, consisting of diode laser, collimator optics and cylindrical lenses Arrangement light strips are generated on the material to be measured, which by the respective CCD matrix camera can be detected. The first location information z is acquired according to the optical triangulation principle. A second location information x or r is detected by the CCD matrix perpendicular to the first. The third location information needed y or Φ is determined by evaluating the translatory or rotary movement of the Measured material realized. The sampling density can be varied. The dreidi won Dimensional data are stored in a data record in rectangular, cylindrical or spherical coor dinates summarized. The resulting data set describes a three-dimensional one Surface model. With a relatively simple, small measurement object without an undercut and a spatial dimension, less than the length of a projected light bandes can be measured using only one measuring surface, i.e. H. using only one Measuring head (one-dimensional movement of the object), the entire material to be measured completely be recorded. If a projected light band does not completely cross the target strokes or there are undercuts or hidden edges, the object according to the invention recorded by two or more measuring surfaces. This is done by the Implementation of additional measuring heads realized. Instead of additional measuring heads, the Number of measuring surfaces also possible if existing measuring heads coincide be positioned differently to the material to be measured. Depending on Number of measuring surfaces, several data records in the format described above, which in the An conclude in a data set describing the entire measured material become.

Es sind zwei Wege zu unterscheiden. Zum einen können die einzelnen Meßköpfe lokal kalibriert werden. Bei der Zusammenfassung ist die tatsächliche Lage der Meßflächen im Raum durch Koordinatentransformationen d. h. durch Operationen der Drehung oder der linearen Verschiebung zu berücksichtigen. Zum anderen kann eine Kalibrierung der gesamten Meßeinrichtung d. h. aller Meßköpfe in allen Positionen mit einem geeigneten Kalibrierkörper oder mit mehreren geeigneten Kalibrierkörpern so erfolgen, daß alle inter­ essierenden Raumpunkte in einer gemeinsamen Kalibriertabelle erfaßt werden, auf die sich dann die nachfolgend gewonnenen Meßwerte beziehen können.There are two different ways. On the one hand, the individual measuring heads can be local be calibrated. When summarizing, the actual position of the measuring surfaces in the Space through coordinate transformations d. H. through operations of rotation or to take linear displacement into account. On the other hand, a calibration of the entire measuring device d. H. all measuring heads in all positions with a suitable one  Calibration body or with several suitable calibration bodies so that all inter essing space points are recorded in a common calibration table, on which can then refer to the measurement values obtained subsequently.

Eventuell mehrfach erfaßte, gleiche Oberflächenpunkte des Meßgutes werden bei der Zusammenfassung eliminiert. Durch die Kippung eines oder mehrerer Meßköpfe ist die Möglichkeit gegeben, komplizierte Strukturen des Meßgutes, d. h. mit Hinterschneidungen bzw. mit verdeckten Kanten, die aus einer senkrechten Position des Tastkopfes nicht beobachtet werden können, zu erfassen. Lage und Anzahl der Meßflächen werden i.a. durch vorhandene Informationen über das Meßgut vor der Messung festgelegt. Handelt es sich um technische Objekte, die mit einem CAD-System entworfen werden, so kann bereits während der Entwurfsphase die Anzahl und die Lage der minimal erforderlichen Meßflächen auf der Grundlage der im CAD-System fixierten Teilegeometrie abgeleitet werden. Es erfolgt vor der Messung ein Export dieser Informationen zum Meßsystem. Um eine Erstmessung unbekannter Meßobjekte automatisch durchführen zu können, ist eine selbstständige Adaption der Meßflächen an Form und Größe des Meßgutes erforder­ lich. Durch Auswertung des Bildes des projizierten Lichtstreifens wird eine geeignete Systemantwort herbeigeführt. Wird zum Beispiel ein bestimmter Neigungswinkel unter­ bzw. überschritten, im Extremfall wird der abgebildete Lichtstreifen unterbrochen, so kann durch Kippung des betreffenden Meßkopfes wieder ein auswertbarer Zustand hergestellt werden. Mit einer linearen Verschiebung von Meßköpfen kann ausgedehntes Meßgut erfaßt werden. Ein geeignetes Kriterium hierfür ist das Vorhandensein eines von dem Höhenwert der Grundfläche der Meßeinrichtung verschiedenen Höhenmeßwertes. In Abhängigkeit von den dabei entstehenden Meßflächen werden einzelne Datensätze, wie bereits beschrieben, reduziert und zu einem Gesamtdatensatz zusammengefaßt werden, der das zu vermessende Objekt umfassend beschreibt. Die vorgestellte Anordnung besteht aus einem Rundtisch und aus einer Halterung für drei Meßköpfe. Die Aufnahme der drei Meßköpfe erfolgt dabei so, daß jeder Meßkopf horizontal und vertikal positioniert und um einen bestimmten Winkel gekippt werden kann. Mit eine Kippwinkel von δ1 (vorzugs­ weise 22,5°) des ersten Meßkopfes gegenüber der Senkrechten und einem Kippwinkel von &2 = -δ1 des zweiten Meßkopfes gegenüber der Senkrechten sowie mit einem dritten (nahezu) senkrecht orientierten Meßkopf ist die Anordnung besonders zur Vermessung von Gebißmodellen geeignet.The same surface points of the material to be measured, which may be recorded multiple times, are eliminated in the summary. By tilting one or more measuring heads, it is possible to detect complicated structures of the material to be measured, ie with undercuts or with hidden edges, which cannot be observed from a vertical position of the probe. The location and number of measuring surfaces are generally determined by the information available about the material to be measured before the measurement. If technical objects are to be designed using a CAD system, the number and position of the minimum required measuring surfaces can be derived during the design phase based on the part geometry fixed in the CAD system. Before the measurement, this information is exported to the measuring system. In order to be able to carry out an initial measurement of unknown objects automatically, an independent adaptation of the measuring surfaces to the shape and size of the measured material is required. A suitable system response is brought about by evaluating the image of the projected light strip. If, for example, a certain angle of inclination is exceeded or undershot, in extreme cases the light strip shown is interrupted, an evaluable state can be restored by tilting the measuring head in question. With a linear displacement of measuring heads, extensive measuring material can be detected. A suitable criterion for this is the presence of a height measurement value that is different from the height value of the base area of the measuring device. Depending on the measuring surfaces that are created, individual data records, as already described, are reduced and combined to form an overall data record that comprehensively describes the object to be measured. The arrangement presented consists of a rotary table and a holder for three measuring heads. The three measuring heads are recorded so that each measuring head can be positioned horizontally and vertically and tilted by a certain angle. With a tilt angle of δ 1 (preferably 22.5 °) of the first measuring head relative to the vertical and a tilt angle of & 2 = -δ 1 of the second measuring head relative to the vertical as well as with a third (almost) vertically oriented measuring head, the arrangement is special suitable for measuring dentition models.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrie­ ben. In der dazugehörigen Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to an embodiment ben. In the accompanying drawing shows

Fig. 1 eine schematische, perspektivische und blockschaltbildartige Darstellung der Grundanordnung der erfindungsgemäßen berührungslosen dreidimensio­ nalen Meßeinrichtung mit einer Triangulationmeßkopf und 6 Freiheits­ graden, Fig. 1 is a schematic, perspective and block diagram representation of the basic arrangement of the non-contact dreidimensio dimensional measuring device according to the invention with a Triangulationmeßkopf and 6 Liberty degrees,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische und blockschaltbildartige Darstellung der Grundanordnung der erfindungsgemäßen berührungslosen dreidimensio­ nalen Meßeinrichtung mit zwei Triangulationmeßköpfen und 5 Freiheits­ graden, Fig. 2 is a schematic, perspective and block diagram representation of the basic arrangement of the non-contact dreidimensio dimensional measuring device according to the invention with two Triangulationmeßköpfen and 5 Liberty degrees,

Fig. 3 eine schematische, perspektivische und blockschaltbildartige Darstellung der Grundanordnung der erfindungsgemäßen berührungslosen dreidimensio­ nalen Meßeinrichtung für Gebißmodelle, Fig. 3 is a schematic, perspective and block diagram representation of the basic arrangement of the non-contact dimensional measuring device according to the invention for dreidimensio Gebißmodelle,

Fig. 4 die prinzipielle Anordnung der Elemente eines Meßkopfes und die ent­ stehende Meßfläche, Fig. 4 shows the basic arrangement of the elements of a measuring head and the measurement surface ent properties,

Fig. 5 die resultierende Meßfläche von drei erfindungsgemäß angeordneten Meß­ köpfen. Fig. 5 heads the resulting measuring surface of three measuring heads arranged according to the invention.

In Fig. 1 ist erfindungsgemäß das Meßgut 1 auf einer rotatorischen Verstelleinheit 2 (X) angeordnet. Um beliebig geformte Objekte zu erfassen wird der Meßkopf 3 durch eine dreiachsige lineare Verschiebeeinrichtung (X, Y, Z) in Portalbauweise oder in Ständerbauweise mit den Horizontalachsen 16,17 und der Vertikalachse 18 geführt. Mit zwei weiteren Drehachsen 19,20 (Ψ, Ω) wird schließlich die erforderliche freie Positio­ nierbarkeit des Meßkopfes erreicht. Die Drehachse 2 (X) wäre erfindungsgemäß nicht erforderlich, ermöglicht jedoch bei Rundteilen, wie z. B. Gebißmodellen eine einfachere Bahnsteuerung. Die Steuerung der Antriebe erfolgt durch die Antriebssteuerung 22, die mit dem zentralen Meß-, Steuer- und Auswerterechner 23 verbunden ist. Die Auswertung der Kamerasignale sowie die Übernahme der Positionswerte der einzelnen Antriebe erfolgt durch diesen Rechner 23, der auch die Bildverarbeitung und, unter Anwendung der Funktionen eines CAD-Systems, die Objektdarstellung übernimmt. In Abhängigkeit von der äußeren Beschaffenheit der Meßobjekte erfolgt die berührungslose dreidimensionale Vermessung. Der sich senkrecht bzw. in einem definierten Kippwinkel über dem Meßgut befindende Meßkopf erzeugt mit Laserlichtquelle 9, Kollimator- 10 und Zylinderoptik 11 einen schmalen Lichtstreifen, welcher auf das Meßgut projiziert wird. Durch die CCD- Matrixkamera wird das projizierte Lichtband detektiert und die Höheninformationen als Auslenkung erfaßt. Die Berechnung der exakten Höhenwerte erfolgt auf Grundlage des Triangulationsprinzips. Die ermittelten Oberflächenkoordinaten (z-Koordinate, Radius r oder y-Koordinate) sowie die dritte Ortsinformation, die von den Verstelleinheiten (X, Y, Z, X, Ψ, Ω) geliefert wird, werden in einem Datensatz abgelegt, der die Oberflächenkon­ tur des Meßgutes beschreibt. Im Anschluß erfolgt durch eine Verstelleinheit, unter Beibe­ haltung der Position der übrigen Verstelleinheiten, eine Verschiebung oder Drehung des Meßgutes und die Auswertung des nächsten Lichtschnittes. Diese Messung erfolgt, bis das gesamte Meßgut erfaßt wurde oder vorgegebene Grenzwerte erreicht werden. Die Ab­ tastdichte kann ebenfalls festgelegt werden. Wenn das Meßgut die Länge des projizierten Lichtbandes überschreitet, muß es in zwei oder mehreren Meßvorgängen abgearbeitet werden. Je Meßvorgang wird ein eigenständiger Oberflächendatensatz generiert, der den betreffenden Abschnitt des Meßobjektes beschreibt. Nach erfolgter vollständiger Er­ fassung werden die Teildatensätze zu einem einheitlichen Datensatz zusammengefaßt, wobei eventuell auftretende Überschneidungen eliminiert werden. Weist das Meßgut ver­ deckte Kanten bzw. Hinterschneidungen auf, ist eine Veränderung der Lage der Meßebene nicht nur durch eine Verschiebung des Meßgutes, sondern durch den Einsatz eines gekippten Meßkopfes erforderlich. Diese, durch Kippung erzeugten, weiteren Meßebenen werden, ebenso wie die oben beschriebenen, linear verschobenen Meßebenen, in den Gesamtdatensatz mit einbezogen, wobei der Winkel der Verkippung gemessen und bei der Berechnung der tatsächlichen Oberflächenkoordinaten einbezogen wird. Die Verkippung kann anhand von Vorinformationen über das Meßgut festgelegt werden. Das System kann aber auch selbstständig, z. B. auf eine Unterbrechung des projizierten Lichtbandes rea­ gieren. Als weiteres Kriterium kann auch die Auswertung der Neigung des abgebildeten Lichtstreifens herangezogen werden. Die Auswertung erfolgt analog in der oben beschrie­ benen Weise. Die vorgestellte Anordnung ist besonders zur Vermessung von Gebißmo­ dellen geeignet.In Fig. 1, the measured material 1 is arranged according to the invention on a rotary adjustment unit 2 (X). In order to detect objects of any shape, the measuring head 3 is guided by a three-axis linear displacement device (X, Y, Z) in a portal construction or in a stand construction with the horizontal axes 16, 17 and the vertical axis 18 . With two further axes of rotation 19.20 (Ψ, Ω) the required free positionability of the measuring head is finally achieved. The axis of rotation 2 (X) would not be necessary according to the invention, but enables round parts such as. B. denture models a simpler path control. The drives are controlled by the drive controller 22 , which is connected to the central measuring, control and evaluation computer 23 . The evaluation of the camera signals and the adoption of the position values of the individual drives is carried out by this computer 23 , which also handles the image processing and, using the functions of a CAD system, the object display. The non-contact three-dimensional measurement takes place depending on the external properties of the test objects. The measuring head located vertically or at a defined tilting angle above the material to be measured generates a narrow light strip with laser light source 9 , collimator 10 and cylinder optics 11 , which is projected onto the material to be measured. The projected light band is detected by the CCD matrix camera and the height information is recorded as a deflection. The exact height values are calculated on the basis of the triangulation principle. The determined surface coordinates (z-coordinate, radius r or y-coordinate) as well as the third location information, which is provided by the adjustment units (X, Y, Z, X, Ψ, Ω), are stored in a data set that contains the surface contour describes the measured material. This is followed by an adjustment unit, while maintaining the position of the other adjustment units, a shift or rotation of the measured material and the evaluation of the next light section. This measurement is carried out until the entire measured material has been recorded or predetermined limit values have been reached. The sample density can also be specified. If the material to be measured exceeds the length of the projected light band, it must be processed in two or more measuring processes. An independent surface data record is generated for each measurement process, which describes the relevant section of the measurement object. After complete registration, the partial data sets are combined to form a uniform data set, with any overlaps that may occur being eliminated. If the material to be measured has covered edges or undercuts, a change in the position of the measuring plane is required not only by shifting the material to be measured, but also by using a tilted measuring head. These additional measurement planes generated by tilting, like the linearly shifted measurement planes described above, are included in the overall data set, the angle of the tilting being measured and included in the calculation of the actual surface coordinates. The tilt can be determined on the basis of preliminary information about the material to be measured. The system can also independently, e.g. B. react to an interruption of the projected light band. The evaluation of the inclination of the light strip shown can also be used as a further criterion. The evaluation is carried out analogously in the manner described above. The arrangement presented is particularly suitable for measuring Gebißmo models.

In Fig. 2 ist erfindungsgemäß eine rotatorische Verstelleinheit 2 auf einer translatori­ schen Verstelleinheit 5 angeordnet, auf der das zu vermessende Meßgut 1 in geeigneter Weise befestigt ist. An einer Grundplatte 14 sind zwei Meßköpfe befestigt, die bezüglich der Grundplatte unterschiedlich gekippt sind. Diese Grundplatte 14 an einer senkrecht angeordneten rotatorischen Verstelleinheit 7 so angebracht, daß sich ein Meßkopf senk­ recht, der andere gekippt, über dem Meßgut 1 befindet. Durch den Einsatz von zwei Meßköpfen verringert sich die Meß- und Auswertezeit erheblich. Nach einer erstmaligen Positionierung und Kalibrierung kann die Position der Meßköpfe für bestimmte Meßgut­ geometrien beibehalten werden, so daß sich die Meßgenauigkeit erhöht.In FIG. 2 a rotational adjustment unit 2 is arranged on a translatori adjustment rule 5 according to the invention, on which the material to be measured is fixed to be measured 1 in a suitable manner. On a base plate 14 , two measuring heads are attached, which are tilted differently with respect to the base plate. This base plate 14 attached to a vertically arranged rotary adjustment unit 7 so that a measuring head is perpendicular, the other is tilted, above the material 1 to be measured. By using two measuring heads, the measuring and evaluation time is reduced considerably. After an initial positioning and calibration, the position of the measuring heads for certain measured material geometries can be maintained, so that the measuring accuracy increases.

In Fig. 3 werden erfindungsgemäß drei Meßköpfe so angeordnet, daß die Meßflächen der drei Meßköpfe 3, 4, und 5 ein Gebißmodell mit einer einzigen rotatorischen Bewe­ gung vollständig erfassen können. Eine solche Anordnung ermöglicht hohe Meßraten, da drei Matrixsignale gleichzeitig zur Verfügung stehen. Es ist aber auch eine hohe Meß­ genauigkeit zu erzielen, da nach einer einmaligen Justierung durch ein horizontales Verstellelement 16 zum Ausgleich unterschiedlicher Gebißdurchmesser, durch ein ver­ tikales Verstellelement 18 zum Ausgleich unterschiedlicher Modellhöhen und durch die Fixierung der Kippwinkel, vorzugsweise +22,5°, -22,5° und 0° gegenüber der Norma­ len zur Messung außer der Drehung des Tisches 2 keine weiteren Bewegungen mehr erforderlich sind.In Fig. 3, three measuring heads are arranged according to the invention so that the measuring surfaces of the three measuring heads 3 , 4 , and 5 can completely grasp a dentition model with a single rotary motion. Such an arrangement enables high measuring rates since three matrix signals are available simultaneously. However, it is also possible to achieve a high measuring accuracy, since after a single adjustment by a horizontal adjustment element 16 to compensate for different denture diameters, by a vertical adjustment element 18 to compensate for different model heights and by fixing the tilt angle, preferably + 22.5 °, -22.5 ° and 0 ° compared to the norms for measurement except the rotation of the table 2 no further movements are required.

In Fig. 4 wird die Anordnung der Elemente eines Meßkopfes verdeutlicht. Eine Laser­ quelle 9 erzeugt sichtbares oder infrarotes Licht. Durch eine Kollimator- 10 und Zylin­ deroptik 11 wird ein Lichtstreifen erzeugt und auf das Objekt projiziert. Dieser wird unter einem Triangulationswinkel α mit einem Objektiv 15 auf die Matrix 13 einer CCD- Matrixkamera 12 abgebildet. Um eine scharfe Abbildung zu erreichen ist die Matrix 13 gegenüber der optischen Achse des Abbildungsstrahlenganges um den Winkel α′ gemäß den Scheimpflugschen Bedingungen geneigt. Bei entsprechender Auslegung der einzelnen Komponenten ist ein rechter Winkel zwischen der durch den Laser aufgespannten Objekt­ ebene und der Bildebene zu erreichen. Die Projektion der CCD-Matrix in die Objekt­ ebene ergibt die Meßfläche 6 bzw. 7 oder 8. Sie ist bei rechteckiger Matrix trapezförmig und in Antastrichtung z nichtlinear geteilt.In FIG. 4, the arrangement of the elements is illustrated a measuring head. A laser source 9 generates visible or infrared light. A light strip is generated and projected onto the object by a collimator 10 and cylinder optics 11 . This is imaged onto the matrix 13 of a CCD matrix camera 12 using a triangulation angle α with a lens 15 . In order to achieve a sharp image, the matrix 13 is inclined relative to the optical axis of the imaging beam path by the angle α 'according to Scheimpflug conditions. If the individual components are designed accordingly, a right angle can be achieved between the object plane spanned by the laser and the image plane. The projection of the CCD matrix into the object plane gives the measuring surface 6 or 7 or 8 . With a rectangular matrix, it is trapezoidal and non-linearly divided in the scanning direction z.

In Fig. 5, korrespondierend zu Fig. 3, werden durch drei Meßköpfe 3, 4 und 5 drei Meßflächen 6, 7 und 8 aufgespannt. Das Meßgut 1, ein Gebißmodell , befindet sich auf dem Rundtisch 2. Durch Schnittdarstellung und Draufsicht wird verdeutlicht, daß mit einer einzigen rotatorischen Bewegung alle Details des Meßgutes erfaßbar sind.In FIG. 5, corresponding to FIG. 3, three measuring surfaces 6 , 7 and 8 are spanned by three measuring heads 3 , 4 and 5 . The sample 1 , a bit model, is located on the rotary table 2 . The sectional view and plan view make it clear that all details of the measured material can be detected with a single rotary movement.

Verzeichnis der Bezugszeichen:List of reference symbols:

 1 Meßgut
 2 Rundtisch
 3, 4, 5 Lichtschnittsensoren
 6, 7, 8 Meßflächen
 9 Laserlichtquelle
10 Kollimatoroptik
11 Linienoptik
12 CCD-Matrixkamera
13 CCD-Matrix
14 Grundplatte
15 Objektiv
16, 17 Horizontale lineare Verschiebeeinrichtung
18 Vertikale lineare Verschiebeeinrichtung
19, 20, 21 Dreh- bzw. Kippeinrichtung
22 Antriebssteuerung
23 Meß-, Steuer- und Auswerterechner 1 sample
2 rotary table
3 , 4 , 5 light section sensors
6 , 7 , 8 measuring surfaces
9 laser light source
10 collimator optics
11 line optics
12 CCD matrix camera
13 CCD matrix
14 base plate
15 lens
16 , 17 Horizontal linear shifter
18 Vertical linear shifter
19 , 20 , 21 rotating or tilting device
22 Drive control
23 measuring, control and evaluation computers

Claims (10)

1. Verfahren zur berührungslosen dreidimensionalen Messung nach Hauptpatent P 42 08 455.5, insbesondere zur Messung von Gebißmodellen, bei welchem zwei Dimen­ sionen durch Lichtschnitt aufgenommen werden und die dritte durch eine Relativbewe­ gung des Meßgutes erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgut durch minde­ stens zwei (1, 2), vorzugsweise jedoch drei Meßflächen (3, 4, 5), hervorgerufen durch ein, zwei oder vorzugsweise drei Lichtschnittsensoren, welche jeweils Werte in Antastrichtung (h) und Werte senkrecht zur Antastrichtung in der Meßfläche liegend (1) liefern, daß die Werte der einzelnen Meßflächen durch, in geeigneter Weise durchgeführte, Koordinaten­ transformationen zu einem einheitlichen Datensatz zusammengefaßt werden, der die Lage aller durch die zwei vorzugsweise jedoch drei Meßflächen angetasteten Oberflächenpunkte in bezug auf ein globales Koordinatensystem enthält.1. A method for non-contact three-dimensional measurement according to main patent P 42 08 455.5, in particular for the measurement of dentition models, in which two dimensions are recorded by light section and the third is detected by a relative movement of the measured material, characterized in that the measured material by at least least two ( 1, 2 ), but preferably three measuring surfaces ( 3 , 4 , 5 ), caused by one, two or preferably three light section sensors, each of which provides values in the probing direction (h) and values lying perpendicular to the probing direction in the measuring surface ( 1 ) that the values of the individual measuring surfaces are combined by means of coordinate transformations which are carried out in a suitable manner to form a uniform data set which contains the position of all surface points which are probed by the two but preferably three measuring surfaces with respect to a global coordinate system. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Meßköpfe lokal, entsprechend ihrer Ausgangslage, im Raum kalibriert werden und daß die Zu­ sammenfassung der Meßdaten durch Koordinatentransformationen entsprechend der tatsächlichen Lage der Meßflächen, bedingt durch die Bewegung der Meßköpfe, durch­ geführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the individual measuring heads locally, according to their starting position, be calibrated in space and that the Zu Summary of the measurement data by coordinate transformations according to the actual position of the measuring surfaces, due to the movement of the measuring heads, by to be led. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Meßsystem, d. h. alle Meßköpfe, in allen einnehmbaren Positionen mit einem geeigneten oder mehre­ ren geeigneten Kalibrierkörpern global kalibriert wird und die interessierenden Raum­ punkte in einer Kalibriertabelle abgelegt werden, auf die sich die nachfolgend gewonnenen Meßwerte beziehen.3. The method according to claim 1, characterized in that the entire measuring system, d. H. all measuring heads, in all ingestible positions with one suitable or more suitable calibration bodies is calibrated globally and the space of interest points are stored in a calibration table, to which the following results are based Obtain measured values. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß für techni­ sche Meßobjekte, die mit einem CAD-System entworfen werden Anzahl und Lage der Meßflächen bereits im Entwurfsprozeß auf der Grundlage der im CAD-System fixierten Teilegeometrie festgelegt werden.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that for techni cal measuring objects, which are designed with a CAD system, number and position of Measuring surfaces already in the design process on the basis of those fixed in the CAD system Part geometry can be determined. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbst­ ständige Adaption der Meßflächen an Form und Größe des Meßgutes erfolgt, daß durch Auswertung des Bildes des projizierten Lichtstreifens eine geeignete Systemantwort herbeigeführt wird, daß im Verlauf der Messung auf die Unterschreitung bestimmter Nei­ gungswinkel im Bild oder die Unterbrechung des abgebildeten Lichtstreifens reagiert wird und durch Änderung von Kippwinkel oder Lage des jeweiligen Meßkopfes wieder ein auswertbarer Zustand herbeigeführt wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that one itself constant adaptation of the measuring surfaces to the shape and size of the material to be measured is carried out by Evaluation of the image of the projected light strip a suitable system response is brought about that in the course of the measurement on falling below certain Nei angle in the image or the interruption of the light strip shown reacts and by changing the tilt angle or position of the respective measuring head again  an evaluable state is brought about. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgut (1) sich auf einem Rundtisch (2) befindet, daß eine Lichtschnittmeßeinrichtung (3), im folgenden kurz Meßkopf genannt, verwendet wird, die im geeigneten Abstand vom Meßgut so angeordnet ist und so positionierbar ist, daß drei Meßflächen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln 6 und Positionen in bezug zum Meßgut erzeugt werden.6. Arrangement for performing the method according to claims 1 to 5, characterized in that the material to be measured ( 1 ) is on a rotary table ( 2 ) that a light section measuring device ( 3 ), hereinafter called measuring head, is used, which in A suitable distance from the material to be measured is arranged and can be positioned so that three measuring surfaces with different angles of inclination 6 and positions are generated in relation to the material to be measured. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekenn­ zeichnet dadurch, daß das Meßgut (1) sich auf einem Rundtisch (2) befindet, daß zwei Lichtschnittmeßeinrichtungen (3) (4), im folgenden kurz Meßköpfe genannt, verwendet werden, die im geeigneten Abstand vom Meßgut so angeordnet sind, daß die optischen Achsen der Meßköpfe um bestimmte Winkel δ1, δ2 gegenüber einer auf dem Rundtisch senkrecht stehenden gedachten Achse, der Normalen, geneigt sind.7. Arrangement for performing the method according to claims 1 to 5, characterized in that the measured material ( 1 ) is on a rotary table ( 2 ) that two light-section measuring devices ( 3 ) ( 4 ), hereinafter referred to as measuring heads, used are arranged at a suitable distance from the material to be measured so that the optical axes of the measuring heads are inclined at certain angles δ 1 , δ 2 with respect to an imaginary axis, the normal, which is perpendicular to the rotary table. 8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekenn­ zeichnet dadurch, daß das Meßgut (1) sich auf einem Rundtisch (2) befindet, daß drei Lichtschnittmeßeinrichtungen (4, 5, 6), im folgenden kurz Meßköpfe genannt, verwendet werden, die im geeigneten Abstand vom Meßgut so angeordnet sind, daß die optische Achse des ersten Meßkopfes um einen bestimmten Winkel δ1, die optische Achse des zweiten Meßkopfes um einen bestimmten Winkel δ2, vorzugsweise δ₂=-δ1, gegenüber einer auf dem Rundtisch senkrecht stehenden, gedachten Achse, der Normalen, geneigt sind und daß die optische Achse des dritten Meßkopfes um einen Winkel δ3, vorzugs­ weise δ3=0° d. h. daß sie vorzugsweise in Richtung der Normalen zeigt.8. Arrangement for performing the method according to claims 1 to 5, characterized in that the measured material ( 1 ) is on a rotary table ( 2 ) that three light-section measuring devices ( 4 , 5 , 6 ), hereinafter referred to as measuring heads, are used, which are arranged at a suitable distance from the material to be measured so that the optical axis of the first measuring head by a certain angle δ 1 , the optical axis of the second measuring head by a certain angle δ 2 , preferably δ₂ = -δ 1 , with respect to one the rotary table perpendicular, imaginary axis, the normal, are inclined and that the optical axis of the third measuring head by an angle δ 3 , preferably δ 3 = 0 °, ie that it preferably points in the direction of the normal. 9. Anordnung gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßköpfe aus einer Laserlichtquelle (9) mit Kollimatoroptik (10) und Linienoptik (11), einer CCD-Ma­ trixkamera (12) mit CCD-Matrix (13), einer Grundplatte (14) und einem Objektiv (15) be­ stehen, daß die Laserlichtquelle (9, 10, 11) senkrecht zur Grundplatte angeordnet ist, daß das Objektiv (15) ebenfalls an dieser Grundplatte befestigt ist, daß die optische Achse des Objektivs (15) um den gewählten Triangulationswinkel α gegenüber der Laserstrahlrich­ tung geneigt ist und daß die CCD-Matrix entsprechend der Scheimpfluganordnung ebenfalls gegenüber der optische Achse um den Scheimplugwinkel α′ geneigt ist und vor­ zugsweise parallel zur Grundplatte angeordnet ist.9. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the measuring heads from a laser light source ( 9 ) with collimator optics ( 10 ) and line optics ( 11 ), a CCD-Ma trix camera ( 12 ) with CCD matrix ( 13 ), a base plate ( 14 ) and a lens ( 15 ) be that the laser light source ( 9 , 10 , 11 ) is arranged perpendicular to the base plate, that the lens ( 15 ) is also attached to this base plate, that the optical axis of the lens ( 15 ) is inclined by the selected triangulation angle α with respect to the laser beam direction and that the CCD matrix corresponding to the Scheimpflug arrangement is also inclined with respect to the optical axis by the Scheimplug angle α 'and is preferably arranged parallel to the base plate before. 10. Anordnung gemäß Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß Justiereinrich­ tungen vorhanden sind, horizontale lineare Verschiebeeinrichtungen (16, 17), vertikale lineare Verschiebeeinrichtungen (18) und Dreh- bzw. Kippeinrichtungen (19, 20, 21).10. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that Justiereinrich lines are present, horizontal linear displacement devices ( 16 , 17 ), vertical linear displacement devices ( 18 ) and rotating or tilting devices ( 19 , 20 , 21 ).
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Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4442980A1 (en) * 1994-12-02 1996-06-13 Continental Ag Tyre contour determining method for rubber tyre vulcanisation mfr. process
DE19615699A1 (en) * 1996-04-19 1997-10-23 Conrad Electronic Gmbh Scanning system for scanning and determining contour of object using light source
DE19846145A1 (en) * 1998-10-01 2000-04-20 Klaus Koerner Three-dimensional imaging device for shape measurement has transmitter array whose elements move in straight, parallel lines
DE19926439C1 (en) * 1999-06-10 2000-12-07 Mpt Praez Steile Gmbh Mittweid Coordinate system determination method for contactless 3-dimensional object measuring device calculates spacing of triangulation sensor from turntable centre by measuring parallel lines or edges on turntable
ES2173767A1 (en) * 1998-12-29 2002-10-16 Univ Valencia Politecnica Positioner with two degrees of adjustment for orthodontic plaster models
DE10128954A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Monitoring method of spatial areas for moving or stationary objects using a laser scanning system, e.g. for monitoring the area in front of a motor vehicle, ensures that only one object is detected in an overlapping zone
WO2003007835A1 (en) 2001-07-13 2003-01-30 Degudent Gmbh Method and device for the there-dimensional determination and digitisation of a plaster- or positive-model
US6825937B1 (en) 1999-06-10 2004-11-30 MPT Präzisionstelle GmbH Device for the contactless three-dimensional measurement of bodies and method for determining a co-ordinate system for measuring point co-ordinates
DE19741730B4 (en) * 1997-09-22 2006-02-02 Sick Ag Method for determining the surface contour of DUTs
EP1657524A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-17 Sirona Dental Systems GmbH Method and apparatus for the 3D measurement of dental models and a slidable plate for the same
DE19581099B4 (en) * 1994-09-28 2006-07-27 William Richard Fright Optical surface scanner and surveying method
EP1710536A1 (en) 2005-04-08 2006-10-11 DeguDent GmbH Method for determining the shape of a body in three dimensions
EP1757902A1 (en) 2005-08-24 2007-02-28 DeguDent GmbH Method and apparatus for measuring the shape of a dental object
JP2007054637A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Degudent Gmbh Method to determine shape of object for dental technical processing and apparatus to execute above method
DE102006031142A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Surface coordinates three dimensional measurement and spatial detection method for e.g. foot ball, involves rotating object so that surface spherical segment is found by sensors, where detection is continued till full surfaces are detected
WO2009024758A1 (en) 2007-08-17 2009-02-26 Renishaw Plc Non-contact probe
US7570793B2 (en) 2001-06-15 2009-08-04 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Correction method for data of a plurality of optoelectronic sensors
US7605929B2 (en) 2006-03-22 2009-10-20 Benteler Automobiltechnik Gmbh Apparatus and method for measuring structural parts
US7623249B2 (en) 1999-04-20 2009-11-24 Formax, Inc. Automated product profiling apparatus and product slicing system using same
EP2191788A1 (en) 2008-11-29 2010-06-02 Braun Gmbh Method and device for three-dimensional measurement of a dental model
WO2011023784A3 (en) * 2009-08-26 2011-04-21 Degudent Gmbh Method and arrangement for determining a combined data record for a masticatory organ to be measured
DE102013103897A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Chromasens Gmbh Camera module for line-wise scanning of object e.g. non-cuboid object, has line sensors that are arranged at different distances from lens so that image lines are imaged at different distances from lens on respective line sensors
US8643851B2 (en) 2009-12-21 2014-02-04 Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach Scanning device
DE102013203312A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Sirona Dental Systems Gmbh Extraoral dental scanner
US9285213B2 (en) 2009-10-27 2016-03-15 Formax, Inc. Automated product profiling apparatus and product slicing system using the same
US9329030B2 (en) 2009-09-11 2016-05-03 Renishaw Plc Non-contact object inspection
WO2016166035A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Mesure-Systems3D Modular device for non-contact measurement and corresponding measurement and control system
DE102016101163A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 Bluecatbio Gmbh centrifuge
US9947813B2 (en) 2012-07-27 2018-04-17 Zfx Gmbh System and method for illuminating a sample and collecting light reflected from the sample
CN109000566A (en) * 2018-08-15 2018-12-14 深圳科瑞技术股份有限公司 Scanning three-dimensional imaging laser and CCD two-dimensional imaging combination measurement method and device
DE102017126786A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 Technische Universität Hamburg-Harburg Apparatus and method for determining a position and / or orientation of a workpiece
DE112011103090B4 (en) * 2010-09-15 2021-02-11 Perceptron, Inc. Contactless measuring system and sensor device with a light source based on a micro-electro-mechanical system
WO2021053338A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 University Of Leeds Three-dimensional dental scanning system and method of scanning

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2637905A1 (en) * 1975-08-27 1977-03-10 Dynell Elec METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE SPATIAL LOCATION OF A POINT ON THE SURFACE OF AN OBJECT
EP0177038A1 (en) * 1984-10-05 1986-04-09 Hitachi, Ltd. Method of measuring shape of object in non-contacting manner
US4961155A (en) * 1987-09-19 1990-10-02 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho XYZ coordinates measuring system
WO1991008439A1 (en) * 1989-12-05 1991-06-13 Böhler Gesellschaft M.B.H. Process and arrangement for optoelectronic measurement of objects
DE4011407A1 (en) * 1990-04-09 1991-10-10 Steinbichler Hans Quantitative absolute measurer for three=dimensional coordinates - contains projector of test pattern, sensor and displacement device for surface evaluation of test object
DE4027328A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-05 Siemens Ag Stereo camera for surface structure esp. of teeth - projects two beams from equal and opposite angles for illumination of surface monitored by image sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2637905A1 (en) * 1975-08-27 1977-03-10 Dynell Elec METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE SPATIAL LOCATION OF A POINT ON THE SURFACE OF AN OBJECT
EP0177038A1 (en) * 1984-10-05 1986-04-09 Hitachi, Ltd. Method of measuring shape of object in non-contacting manner
US4961155A (en) * 1987-09-19 1990-10-02 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho XYZ coordinates measuring system
WO1991008439A1 (en) * 1989-12-05 1991-06-13 Böhler Gesellschaft M.B.H. Process and arrangement for optoelectronic measurement of objects
DE4011407A1 (en) * 1990-04-09 1991-10-10 Steinbichler Hans Quantitative absolute measurer for three=dimensional coordinates - contains projector of test pattern, sensor and displacement device for surface evaluation of test object
DE4027328A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-05 Siemens Ag Stereo camera for surface structure esp. of teeth - projects two beams from equal and opposite angles for illumination of surface monitored by image sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: MORGENSTERN, B.: Optisch-physikalische Gren-zen, in: Industrie-Anzeiger 49, 50/1989, S. 22-24 *

Cited By (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19581099B4 (en) * 1994-09-28 2006-07-27 William Richard Fright Optical surface scanner and surveying method
DE4442980A1 (en) * 1994-12-02 1996-06-13 Continental Ag Tyre contour determining method for rubber tyre vulcanisation mfr. process
DE19615699A1 (en) * 1996-04-19 1997-10-23 Conrad Electronic Gmbh Scanning system for scanning and determining contour of object using light source
DE19615699C2 (en) * 1996-04-19 1999-09-30 Conrad Electronic Gmbh Scanning device for scanning the contour of an object
DE19741730B4 (en) * 1997-09-22 2006-02-02 Sick Ag Method for determining the surface contour of DUTs
DE19846145A1 (en) * 1998-10-01 2000-04-20 Klaus Koerner Three-dimensional imaging device for shape measurement has transmitter array whose elements move in straight, parallel lines
ES2173767A1 (en) * 1998-12-29 2002-10-16 Univ Valencia Politecnica Positioner with two degrees of adjustment for orthodontic plaster models
US7623249B2 (en) 1999-04-20 2009-11-24 Formax, Inc. Automated product profiling apparatus and product slicing system using same
DE19926439C1 (en) * 1999-06-10 2000-12-07 Mpt Praez Steile Gmbh Mittweid Coordinate system determination method for contactless 3-dimensional object measuring device calculates spacing of triangulation sensor from turntable centre by measuring parallel lines or edges on turntable
US6825937B1 (en) 1999-06-10 2004-11-30 MPT Präzisionstelle GmbH Device for the contactless three-dimensional measurement of bodies and method for determining a co-ordinate system for measuring point co-ordinates
DE10128954A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Monitoring method of spatial areas for moving or stationary objects using a laser scanning system, e.g. for monitoring the area in front of a motor vehicle, ensures that only one object is detected in an overlapping zone
US7570793B2 (en) 2001-06-15 2009-08-04 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Correction method for data of a plurality of optoelectronic sensors
WO2003007835A1 (en) 2001-07-13 2003-01-30 Degudent Gmbh Method and device for the there-dimensional determination and digitisation of a plaster- or positive-model
AU2002321160B2 (en) * 2001-07-13 2007-06-07 Degudent Gmbh Method and device for the there-dimensional determination and digitisation of a plaster- or positive-model
DE10133568A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-30 Degussa Dental Gmbh & Co Kg Method and device for three-dimensional measurement and digitization of a body
US7596287B2 (en) 2001-07-13 2009-09-29 Degudent Gmbh Method and device for the three-dimensional determination and digitization of a plaster-or positive-model
EP1657524A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-17 Sirona Dental Systems GmbH Method and apparatus for the 3D measurement of dental models and a slidable plate for the same
US7335876B2 (en) 2004-11-12 2008-02-26 Sirona Dental Systems Gmbh Scanning device for carrying out a 3D scan of a dental model, sliding panel therefore, and method therefor
EP1710536A1 (en) 2005-04-08 2006-10-11 DeguDent GmbH Method for determining the shape of a body in three dimensions
DE102005016525A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-19 Degudent Gmbh Method for three-dimensional shape detection of a body
US7492470B2 (en) 2005-04-08 2009-02-17 Degudent Gmbh Method for three-dimensional shape measurement of a body
EP1757902A1 (en) 2005-08-24 2007-02-28 DeguDent GmbH Method and apparatus for measuring the shape of a dental object
JP2007054637A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Degudent Gmbh Method to determine shape of object for dental technical processing and apparatus to execute above method
CN1931110B (en) * 2005-08-24 2011-08-31 德固萨有限责任公司 Method of determining the shape of a dental technology object and apparatus for per-forming the method
US7605929B2 (en) 2006-03-22 2009-10-20 Benteler Automobiltechnik Gmbh Apparatus and method for measuring structural parts
DE102006013584B4 (en) * 2006-03-22 2014-07-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Device for measuring components
DE102006031142A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Surface coordinates three dimensional measurement and spatial detection method for e.g. foot ball, involves rotating object so that surface spherical segment is found by sensors, where detection is continued till full surfaces are detected
WO2009024758A1 (en) 2007-08-17 2009-02-26 Renishaw Plc Non-contact probe
USRE46012E1 (en) 2007-08-17 2016-05-24 Renishaw Plc Non-contact probe
US8923603B2 (en) 2007-08-17 2014-12-30 Renishaw Plc Non-contact measurement apparatus and method
US8605983B2 (en) 2007-08-17 2013-12-10 Renishaw Plc Non-contact probe
US8792707B2 (en) 2007-08-17 2014-07-29 Renishaw Plc Phase analysis measurement apparatus and method
WO2010061362A3 (en) * 2008-11-29 2010-07-22 Braun Gmbh Method and device for three-dimensional measurement of a dental model
WO2010061362A2 (en) 2008-11-29 2010-06-03 Braun Gmbh Method and device for three-dimensional measurement of a dental model
EP2191788A1 (en) 2008-11-29 2010-06-02 Braun Gmbh Method and device for three-dimensional measurement of a dental model
WO2011023784A3 (en) * 2009-08-26 2011-04-21 Degudent Gmbh Method and arrangement for determining a combined data record for a masticatory organ to be measured
US9453722B2 (en) 2009-08-26 2016-09-27 Degudent Gmbh Method and arrangement for determining a combined data record for a masticatory organ to be measured
US9329030B2 (en) 2009-09-11 2016-05-03 Renishaw Plc Non-contact object inspection
US9285213B2 (en) 2009-10-27 2016-03-15 Formax, Inc. Automated product profiling apparatus and product slicing system using the same
US9888696B2 (en) 2009-10-27 2018-02-13 Formax, Inc. Automated product profiling apparatus and product slicing system using the same
US8643851B2 (en) 2009-12-21 2014-02-04 Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach Scanning device
DE112011103090B4 (en) * 2010-09-15 2021-02-11 Perceptron, Inc. Contactless measuring system and sensor device with a light source based on a micro-electro-mechanical system
DE102013103897A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Chromasens Gmbh Camera module for line-wise scanning of object e.g. non-cuboid object, has line sensors that are arranged at different distances from lens so that image lines are imaged at different distances from lens on respective line sensors
US9947813B2 (en) 2012-07-27 2018-04-17 Zfx Gmbh System and method for illuminating a sample and collecting light reflected from the sample
US11177401B2 (en) 2012-07-27 2021-11-16 Zfx Gmbh System and method for illuminating a sample and collecting light reflected from the sample
DE102013203312A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Sirona Dental Systems Gmbh Extraoral dental scanner
DE102013203312B4 (en) * 2013-02-27 2016-04-21 Sirona Dental Systems Gmbh Extraoral dental scanner
US10463458B2 (en) 2013-02-27 2019-11-05 Dentsply Sirona Inc. Extraoral dental scanner
WO2016166035A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Mesure-Systems3D Modular device for non-contact measurement and corresponding measurement and control system
FR3035207A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-21 Mesure-Systems3D MODULAR NON-CONTACT MEASUREMENT DEVICE AND CORRESPONDING MEASUREMENT AND CONTROL SYSTEM
DE102016101163A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 Bluecatbio Gmbh centrifuge
US11117142B2 (en) 2016-01-22 2021-09-14 Bluecatbio Gmbh Centrifuge with linear drive
DE102017126786A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 Technische Universität Hamburg-Harburg Apparatus and method for determining a position and / or orientation of a workpiece
CN109000566A (en) * 2018-08-15 2018-12-14 深圳科瑞技术股份有限公司 Scanning three-dimensional imaging laser and CCD two-dimensional imaging combination measurement method and device
WO2021053338A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 University Of Leeds Three-dimensional dental scanning system and method of scanning
CN114423375A (en) * 2019-09-18 2022-04-29 利兹大学 Three-dimensional dental scanning system and scanning method

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