[發明專利]用于準直器制造檢驗的方法和設備

無效

• 申請號: 201210344553.X
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN103033135A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: M.米斯;S.沃思;J.雷格
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/14;G01B11/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及用于準直器制造檢驗（Fertigungskontrolle）的方法和設備。

背景技術

在CT系統內用于散射削弱的準直器是一般地已知的。在CT系統的臨床和技術應用中，隨著更大的檢測器特別是在掃描方向上的更大的檢測器深度，不斷使用更大的系統。在此，出現了增大的散射，使得散射抑制以及散射削弱的意義日益重大。為有效地抑制散射需要準直器，所述準直器可在多個方向上削弱散射，例如以具有二維散射屏蔽柵格的形式。此類柵格形的準直器例如由帶有圓形、矩形或六邊形橫截面的薄壁管的并排陣列形成。管或柵格片（Gitterstege）例如構造為錐形橫截面或截錐形，其中管的壁相互傾斜。相應地，此準直器具有帶有大小不同的柵格結構特別是柵格孔的大小不同的輻射進入平面和離開平面。柵格孔在此盡可能無材料。

在制造準直器時，主要的挑戰在于質量保證。迄今為止，對諸如尺寸精確性和功能的質量特征的檢驗極為昂貴，因為必須通過幾何測量技術采集和檢驗大量的準直器幾何形狀的特征。特別是在借助于熔融技術方法從粉末狀原材料中制造的二維準直器的情況中，另外出現了柵格片邊緣的強的粗糙性。此邊緣粗糙型使得通過商業上通用的光學測量系統的幾何測量困難，因為在圖像的景深平面內的邊緣識別幾乎不可能。

幾何特征的測量迄今為止通過視覺以測量顯微鏡進行或自動地以合適的坐標測量系統進行。在此，明顯的問題在于必須以很低的測量不精確性確定的大量特征。通常，例如可能由于邊緣中斷導致的圖像處理算法的錯誤判定（Fehlantastung）是誤差源。

發明內容

因此，本發明的任務在于完成用于檢測準直器的特征的方法和設備，以該方法和設備簡單地并可靠地執行質量檢驗。

該任務通過獨立權利要求的特征解決。本發明的有利的擴展是從屬權利要求的對象。

本發明人已認識到準直器特性的檢驗特別是尺寸精確性在制造檢驗中可借助于簡單的方法和簡單的設備實現。

本發明基本上基于用于邊緣識別的三維方法。首先，為此產生包含準直器的三維信息的幾何的三維測量數據組。重要的信息特別地涉及準直器的柵格邊緣（簡稱為邊緣）以及邊緣的輪廓（例如其寬度）或邊緣的走向。測量數據組例如通過白光干涉測量法或激光掃描方法產生。

根據該測量數據組確定多個橫向輪廓數據。橫向輪廓數據表示了截面，通常是垂直于片的截面。在此橫向輪廓數據上評估確定的橫向輪廓特性。橫向輪廓特性例如是：邊緣的最小或最大測量高度；在橫向輪廓內邊緣走向的斜率具有一定的值的位置；橫向輪廓的重心和上述位置的走向或兩個相鄰的上述位置的距離的走向。

所確定的橫向輪廓特性在二維平面內投影并且因此產生了投影數據組，所述投影數據組以用于確定物體在投影平面內的合適的物體識別算法被評估。為了實現高的圖像分辨率，也通過使用帶有相對低的分辨率的傳感器可以將準直器劃分為部分區，所述部分區被單獨地拍攝，類似于由多個單獨的照片組合的全景照片或大照片。選擇地，多個部分投影數據組到全部投影數據組的合成也通過已知的縫合算法（Stitching-Algorithmus）實現。因此，即通過將多個部分圖像加和得到帶有高細節豐富程度的整體的大圖像。

在投影數據組內可以例如識別并且評估單獨的輪廓特性，其在輪廓上的間距和/或其線性度。特別地，投影數據組可與預先給定的值對比且確定投影數據與正常區域的偏差。在帶有與正常區域的偏差的邊緣區域內存在相應的邊緣粗糙度，即準直器尺寸不精確。在此情況中需要將準直器修整并且如需要將準直器視作廢品。

在根據本發明的用于邊緣識別的三維方法中，因此使用三維測量數據組以重構二維準直器的物體特性。這可在任意選擇的觀察平面內進行，如在準直器的進入平面和/或離開平面內進行。為此所建議的橫向輪廓數據的投影實現了使用具有誤差公差的物體識別算法，以在觀察平面內重構二維數據組并且產生測量值。特別地對于待確定的柵格厚度或柵格間距，可如同在使用用于邊緣識別的純二維方法的情況中確定更可靠地測量值。通過邊緣中斷或類似的干擾量所產生的測量不精確性得以避免。

因此，本發明人建議了用于帶有多個帶有邊緣的片的準直器的制造檢驗的方法，所述方法包括至少如下方法步驟：

-借助于光學測量方法產生準直器的至少一個三維測量數據組，

-在該至少一個測量數據組上確定準直器的片的多個橫向輪廓數據，

-評估橫向輪廓數據的橫向輪廓特性，

-通過橫向輪廓特性的投影產生至少一個二維投影數據組，和

-評估該至少一個二維投影數據組。