用于分析处理监视数据的方法和系统的制作方法

用于分析处理监视数据的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生产处理(process)的质量保证领域。更确切地说，本发明涉及一种用于管理和分析生产处理中输出监视的系统和方法。该方法包括:解释(interpreting)历经数小时和数天时间收集的基本上相同的测量场景的庞大数据集；通过使用用于工具均衡及维护的诸如画面分割(split screen)和颜色映射(colour mapping)，使整个班次期间(shift)的监视数据和趋向可视化；以及识别系统性的错误、模式和趋向。
【背景技术】
[0002]在例如车辆的物品的工业化生产过程中，测量其不同零部件的特征和性能是常见的作法。这些测量工作可以借助于接触型或非接触型量规，例如基于激光或摄影测量原理，在专用的测量单元中进行。这一程序，举例来说，在DE 195 44 240 Al中公开。
[0003]US 7，672，500公开了一种用于监视生产处理中的输出并使之可视化的方法，该生产处理产出的一系列物料或物体经由一个或多个检查单元进行检测。检查单元扫描或另外检查由制造处理所生成的一系列物体或材料中的每一个，并且生成表示每一个经检查的物体的图像，其中，在整个处理中的物体和信息之间的差异可以被可视地编码被测。
[0004]该方法的目的是在生产完成后确定被测物体是否可能存在误差。然而不利的因素是，在测量处理也可能会发生多种附加的误差，以至于阻碍物体的误差确定或使物体的误差确定变得复杂。这种情况就特别需要一种尚精度误差检测。
[0005]一方面，误差可能出现在测量时物体的定位上，另一方面，用于测量物体的每个传感器的测量中也可能出现进一步的误差。
[0006]申请号12425140.6的欧洲专利申请公开了一种可以将被测物体的定位错误最小化的方法和装置。其中所公开的解决方案是利用一种参照定位系统(RPS)将物体放置在诸如车体的支架上并校准。但是，该方法没有考虑传感器的固有误差。
[0007]申请号13005240.0的欧洲专利申请书中公开的方法，允许将来自关于单独物体的不同来源的空间测量数据汇编成单个输出文件。根据这个文件，空间测量数据可以被处理，以将数据转换并整合成公共的参照系统，以使得能够比较该测量数据与CAD数据，并以统一的形式显示结果。
[0008]在现有的解决方案中，每个测量周期均输出一份报告。每份报告必须单独地并独立地检查和分析，不能容易地与其它周期的报告做比较。具体地，它不能从某视点上与同一天或同一班次执行的其它周期做对比。因此，线内(In-line)错误很难被发现和注意。

【发明内容】

[0009]本发明的目的之一就是提供一种改良的方法和改良的系统以识别生产处理中存在的问题。
[0010]本发明的另一目的是提供一种方法和系统，用于在生产完成后或者生产处理波动时可以确定被测物体是否存在误差。
[0011]本发明的另一目的是提供用于监视测量系统的工艺稳定性的这样一种方法和系统。
[0012]本发明的特别目的是提供减少数据的总量以及计算、分析和报告的时间的这样一种方法和系统。
[0013]本发明的另一目的是提供一种方法和系统，用于提高生产处理的输出的监视及可视化。
[0014]本发明的特别目的是提供这样一种方法和系统，可以允许使用者很容易地识别生产处理中的长期模式，诸如质量趋向或者系统性问题的反复。
[0015]上述目的中至少一个是通过根据权利要求1的采集和分析测量系统的监视数据、根据权利要求6的处理监视系统、根据权利要求11的用于监视和观察生产处理的输出的方法、根据权利要求14的工艺监视系统和\或本发明的从属权利要求来实现的。
[0016]根据本发明的方法被设计为在生产处理中用于工具均衡和维护、问题解决、查明从稳定状态发生趋向转换的时间点以及通过识别系统性的错误、模式或趋向来识别错误根源。
[0017]根据本发明的方法，通过查看图像序列(即，快速的视频片段)可以向终端使用者提供一种高级别分析。该视频片段从现存的测量数据(文件或数据流)得出的图像序列中自动或者半自动地生成，使得统一标准的多传感器结果可视化。该方法可让使用者能够解读经过数小时和数天时间收集的大量相同物体的庞大数据集，并且迅速生成一种标准格式的高质、精练的视频片段，而无需特别的程序来观看。
[0018]本发明中所述的采集和分析测量系统的监视数据的方法，适用于在测量物体的特征时监视对象的背景(也就是说，不是监视物体本身，而是它的周边环境)，采用诸如分割画面、颜色映射、屏幕统计、突出、摘要和对比的方式，使得测量结果和趋向的庞大数据集实现可视化，从而使用者可以更容易地观察到测量结果随时间的改变。这样就能够提供关于该生产物体的信息以及该物体所处的生产环境或背景是如何改变的。
[0019]因此，本发明的方面是关于采集和分析测量系统的监视数据的方法，该测量系统包括一个或多个传感器，适用于一系列基本上相同的物体的测量操作，该测量操作含有许多测量序列，每个测量序列都包括一系列物体的特征的测量值。该方法包括大量的监视操作，其中每个监视操作都包括在测量序列期间采集监视数据，每个测量序列的监视数据含有至少一个图像，此图像由该测量系统和/或测量环境构成。根据本发明，该方法还包括从大量的测量序列中选择测量序列的子集，并且将包括子集的测量序列的监视数据的图像的图像序列可视化，其中，该图像序列中的图像顺序被最优化，用以确定在测量系统中和/或在测量环境中和/或包括原材料的生产线中是否发生改变。
[0020]本申请书中的用语“基本上相同的物体”应理解为同一类型的物体或者同一产品的微小变化，特别是在物体之间存在差异的情况下-如果完全-也仅限于考虑到生产误差所预先设计的给定的生产容限和/或变更。具体地，本申请书中“基本上相同的物体”的相似度达到95%以上。
[0021]在一种实施方式中，根据本发明的方法包括在将该图像序列可视化之前先从子集的测量序列的监视数据中减去被测物体的数据。
[0022]在该方法的另一实施方式中，可视化包括颜色映射。在该方法另外的实施方式中，图像序列以非时间顺序提供图像。
[0023]在该方法的一种实施方式中，子集包括不超过同一时段的测量序列的总数的十分之一，具体地不超过五十分之一。
[0024]在该方法的实施方式中，监视操作只对测量序列的子集执行。在另一实施方式中，每个监视操作都包括在测量系统的预定义的条件下或者测量序列的预定义的时间点采集图像。
[0025]在该方法的另外的实施方式中，子集的测量序列被均匀地分布于大量的测量序列之上。
[0026]在根据本发明的该方法的另一实施方式中，为防止人为干扰，测量序列的子集被均匀地分布于大量的测量序列当中。具体地，监视操作的分布至少部分地经受随机化。
[0027]在具体的实施方式中，监视数据包括测量系统和/或测量环境的部分的表面的温度数据。
[0028]在根据本发明的另一实施方式中，可视化包括一种统计分析，具体地包括一种用于识别周期性事件的傅里叶分析。
[0029]本发明也适用于一种处理监视系统，用于对测量系统的监视数据进行采集并进行长期分析，该测量系统包括一个或多个传感器，并且适合于一系列相同物体的测量操作，该测量操作包括大量的相同测量序列，每个测量序列包括一系列物体的特征的测量值。该测量系统包括至少一种测量装置，适合于执行大量的监视操作，其中，每个监视操作包括采集测量序列期间的监视数据，该监视数据包括测量系统和测量环境的至少一个图像。根据本发明，该监视系统包括计算装置，计算装置用于从大量的测量序列中选择测量序列子集，并且适合于使图像序列可视化，该图像序列包括子集的测量序列的监视数据的图像，其中，该图像序列中的图像的顺序被优化，用于确定在测量系统和/或测量环境中发生的改变。
[0030]在根据本发明的处理监视系统的一种实施方式中，至少一种监视装置作为该 测量系统的一部分，适合于测量一系列物体的特征值。
[0031]在该处理监视系统的另一实施方式中，至少一种监视装置适合于采集该测量系统和/或测量环境的部分的表面温度数据。
[0032]在该处理监视系统的另一实施方式中，至少两种监视装置适合于从不同的位置同时采集至少两个图像、两个不同波长的图像、立体图像和/或图像以及同一表面的点云(point cloud)。
[0033]在一种实施方式中，该计算装置适合于从已采集的监视数据中减去被测物体的数据。
[0034]在另一实施方式中，该计算装置适合于统计地分析监视数据。具体地，该计算装置还适合于执行一种傅里叶分析以识别周期性事件。
[0035]在另一实施方式中，该计算装置适合于从各种测量系统中匹配监视数据，并将它们集成至单视图。具体地，该计算装置还适合于执行部件匹配、齐平和间隙分析，以便在实际组装之前确定关键组装部件之间是否匹配。
[0036]本发明还适用于一种计算机程序产品，包括存储于机器可读媒体上的程序代码，或者嵌入一种含有程序代码段的电磁波，具体地在根据本发明的处理监视系统的计算装置上运行时、具有用于执行根据本发明的方法的以下步骤的计算机可执行指令:
[0037]籲从大量的测量序列中选择测量序列的子集；并且
[0038]籲使图像序列可视化，该图像序列包括子集的测量序列的监视数据的图像，其中，该图像序列中的图像的顺序被优化，用于确定测量系统和/或测量环境中发生的改变。
[0039]本发明的另一方面是涉及一种对于生产处理的输出进行监视和可视化的方法。根据该方面，该方法包括针对基本上相同的物体的集合进行的大量的检查，每个物体具有一个或多个特征，每个检查处理包括利用包括至少一个传感器的至少一个传感器系统来测量和/或推算出集合的物体的至少一个特征的一个或多个检查值。该方法进一步包括:
[0040]?将来自各个检查处理的相应的检查值和/或差异值与相应的检查处理的元数据一起存入数据存储装置，通过将至少一个检查值与对应的已存储的标称值进行比较来确定该差异值。元数据包括相应的物体的、检查处理的和/或传感器系统的标识符和/或检查时间；并且
[0041]?生成视频输出，包括向用户提供一种可视报告模板，用于顺序地呈现大量物体的数据，其中，针对大量物体中的每个物体，视频输出包括同时展示出对于物体的表示、可视化的检查和/或差异值的至少两个不同视图以及元数据。
[0042]在该方法的一种实施方式中，包括从用于呈现该子集的对应的大量物体的数据的大量的检查处理中选择检查处理的子集，具体地，其中，该子集包括不超过给定的时段的检查处理的总数的十分之一，具体地不超过五十分之一。可选择地，将子集的检查处理均匀分布于大量的检查处理之上，具体地，其中，视频输出中呈现的数据对应于检查处理的时间排序。另选地，为防止人为干扰，特别是防止混叠效应，可以将子集的检查处理不均匀地分布于大量的检查处理之上，具体地，其中，检查处理的分布至少部分地经受随机函数。
[0043]在该方法的另一实施方式中，基于检查和/或差异值，使用一种计算装置来生成大量物体中的每个物体的模型，特别是每个被测物体的模型。具体地，该模型是三维模型，并且/或者用于在视频输出中对物体的表示。
[0044]在该方法的另一实施方式中，一种计算装置被用于对各个被测物体上的相应的点相关的差异值和/或对应的检查执行统计分析，以得到基于统计分析的数据集，具体地，其中，可视报告模板的外观是基于该数据集的。
[0045]本发明的第二方面也涉及一种处理监视系统，用于对生产处理中输出的检查数据进行采集和长期分析。它包括:具有一个或更多个传感器的传感器系统，对基本上相同的物体的集合执行大量的检查处理，每个检查处理包括测量和/或推算出该集合的物体的至少一个特征的一个或多个检查值；以及一种数据存储装置，适合于将来自每个检查处理的相应的检查和/或差异值与相应的检查处理的元数据一起保存，通过将至少一个检查值与对应的已存储的标称值进行比较来确定该差异值；元数据包括相应的物体的、检查处理的和/或传感器系统的标识符和/或检查时间。
[0046]根据本发明，该处理监视系统包括计算装置，该计算装置适合于生成视频输出，该视频输出包括一种用于向用户顺序地展示大量物体的可视报告模板，其中，针对大量物体中的每个物体，视频输出包括同时展示出对于物体的表示、可视化的检查和/或差异值的至少两个不同视图以及元数据。
[0047]本发明的第二方面还涉及一种计算机程序产品，包括存储于机器可读媒体上的或者嵌入一种含有程序代码段的电磁波的程序代码，具体地，当在处理监视系统的计算装置上运行时，能够具备用于执行根据用于监视和可视化制造工艺的输出的方法的至少下列步骤的计算机可执行指令:生成视频输出，该视频输出包括一种用于向用户顺序地展示大量物体的可视报告模板，其中，针对大量物体中的每个物体，视频输出包括同时展示出对于物体的表示、可视化的检查和/或差异值的至少两个不同视图以及元数据。
【附图说明】
[0048]本发明将参照【具体实施方式】及其附图形式详述，如下所示:
[0049]图1示出了一种用于测量生产处理输出的示例性测量系统，测量物体的特征；
[0050]图2示出了一种根据本发明的用于采集和分析测量系统的监视数据的监视系统的示例性实施方式；
[0051]图3例示了根据本发明的用于采集和分析测量系统的监视数据的方法的第一示例性实施方式；
[0052]图4例示了根据本发明的用于采集和分析测量系统的监视数据的方法的第二示例性实施方式；
[0053]图5a至5b例示了测量序列的两个示例性子集，所采集的监视数据用于生成图像序列；
[0054]图6示出了被监视装置采集的、用于图像图列中的测量系统的图像；
[0055]图7示出了在减去物体数据后图4的图像；
[0056]图8示出了作为包括同一测量系统的多个图像的图像序列的视频片段；
[0057]图9示出了图像序列和更多数据在屏幕上的可视化；
[0058]图10例示了一种将生产处理的输出在视频序列中可视化的方法的示例性实施方式；
[0059]图11示出了计算机屏幕上所显示的视频输出的冻结图像；
[0060]图12示出了带有附加统计信息、标记及所检测问题的突出显示的图11的冻结图像。
【具体实施方式】
[0061]图1示出了为了质量控制测量物体10的若干特征15、16、17的测量系统20的概括性示例。根据本发明所示出的测量系统20的示例性实施方式，适用于具体地在物体10生产完成后测量物体10的空间数据。所描绘的测量系统20包括三个不同的传感器21、22、23，其适用于测量物体10的三个不同特征15、16、17的值。
[0062]图2示出了用于监视生产线2的测量系统20的处理监视系统I的示例性实施方式。该测量系统20测量一系列生产之后的相同物体，在本例中，这些物体为汽车10。
[0063]该测量系统20包括两个不同传感器21、22，适用于为每个汽车10执行测量序列，其中，每个测量序列包括使用传感器21、22得到汽车10的特征的测量值。
[0064]所描述的示例性测量系统20包括两个测量机器人，其具有第一传感器21和第二传感器22。第一传感器21是一种白光扫描仪(WLS)，第二传感器22是一种激光扫描仪。该白光扫描仪测量汽车10的外表面。该激光扫描仪(与白光扫描仪平行地)测量仅汽车10的边缘，用于齐平(flush)和间隙信息。
[0065]该处理监视系统I包括相机形式的监视装置3，其适用于在测量序列期间采集测量系统20的图像。由现有技术已知，图像可以以视频片段的形式实时地提供给用户，用于短期的分析，例如每班次结束时使用，或者由用户定义。
[0066]该处理监视系统I可以包括多种不同的监视装置，例如，从不同的视角同步采集图像。可选择地，测量系统2 0的传感器还可以用作处理监视系统I的监视装置。
[0067]该处理监视系统I进一步包括计算装置4，计算装置4根据本发明适用于将测量序列的子集的监视数据的图像的视频片段中的测量序列的小的子集的所采集的监视数据可视化。
[0068]可视化的子集仅包括测量序列的一小部分，具体地不超过可视化时段的测量序列的总数的十分之一，特别是不超过五十分之一。因此，视频的帧速率相对于测量序列的频率来说是低频的。这允许识别仅在低频时可见的测量系统的长期改变。
[0069]优选的，该计算装置4用于从所采集的监视数据中减去被测物体的数据。这允许用户能够集中于物体背景的改变，即，测量系统和测量环境中的改变。
[0070]而且，减去物体数据及使用小子集明显降低了需要保存用于该长期分析的数据的总量。
[0071]图3是例示了根据本发明的用于采集和分析测量系统的监视数据的方法的第一示例性实施方式的流程图。
[0072]该方法包括例如在这些物体生产之后测量一系列相同的物体的物体。在测量该物体期间，监视系统采集测量序列的图像，即，该测量系统、该物体及背景的图像。这些图像和源数据被存入中央服务器。这些步骤重复用于一系列相同的物体中的每个物体，该“系列”是指，例如，星期、指定数目的班次或另一时段内生产的物体的数量。优选地，该数据可用于计算应用程序，以便可以按需访问。
[0073]根据已存储的图像，测量序列的子集的图像被自动地选择。该选择可以预先设定和/或随机进行或者由用户匆忙地设定(例如，分析特定的事件)。
[0074]根据所选择的图像的子集可以创建图像序列，例如以视频片段的形式。该图像序列的图像的顺序被最优化，用于确定测量系统和/或测量环境中发生的改变。这意味着上述图像无需一定按时间顺序或按物体的序号排序。优选的，也选择该子集，以允许最佳地确定针对所分析的时段(例如，班次或天)的测量操作期间发生的改变。最后，可以将该图像序列与测量序列的其他数据、关于物体及生产处理的元数据一起向用户显示，以允许用户确定出现在测量系统和/或测量环境中的改变。
[0075]图4是根据本发明的用于采集和分析测量系统的监视数据的方法的第二示例性实施方式的流程图。除以上针对图3所述步骤外，图4所描绘的方法还包括从图像中减去物体数据的步骤。这样不仅可以缩小单一图像文件的尺寸，还能帮助用户集中在测量系统的数据和背景影响的数据。
[0076]在该方法的另选的实施方式中，在测量处理开始之前选择测量序列的子集，且仅采集该子集的测量序列的图像。然后，全部的已存储的图像用于创建代表测量序列的子集的图像序列。
[0077]图5a和5b示出了许多连续的测量序列(以高度表示)，各自具有测量序列的示例性的子集(以黑色的高度表示)，其被采集的监视数据用于生成图像序列。
[0078]图5a中，子集均匀地分布于大量的测量序列中，占测量序列的十分之一。当沿时间线将庞大的数据集测量可视化时，例如当将图像序列中的图像按时间排序时，均匀分布便于线内趋向的分析。
[0079]图5b中，子集不均匀分布于大量的测量序列中。这种不均匀的分布防止了图像序列中人为干扰。具体地，这属于混叠效应，其可以由于某一恒定的测量频率(如图5a所示)与测量的图像中的周期性事件的频率之间的无计划、无预知的关系而出现。该周期性事件接着可能会被误读或忽略。
[0080]上述不均匀分布可以具有预定义模式，或者从属于随机函数。而且，还可以使用部分的随机选择，即，预定义模式和随机化的组合。
[0081]图6示出了在测量操作期间由该测量系统的监视装置所拍摄的图像。此图像包括测量系统的传感器、被测物体及测量背景。该背景包括全部其它物体及表面，诸如测量机器人。
[0082]图7示出了图6的图像，从中减去了被测物体的数据，也就是说该物体本身未在图像中显示。针对该减去，该物体在图像中被识别出，且与该物体相关的数据被删掉。优势在于，这可以缩小图像文件的尺寸，并帮助用户在观看图像序列时集中于来自测量系统和背景的数据。
[0083]另选的，若对于背景及被测物体感兴趣，则可以增加物体的测量数据而不是减去数据，如参照图10至12所描述地。
[0084]图8例示了视频片段形式的图像序列。如图7所述，已从该图像序列的各个图像中减去了物体数据。
[0085]为了生成该图像序列，每小时、每班次、每天经由测量系统测量的数以百计的相同的物体的测量的图像被使用。这些图像随后被编入图像序列，例如所描述的视频片段，其中，每一帧是一个图像。
[0086]该视频片段提供了整个生产时段的快速且容易的预览，所生产的物体的测量处理以清晰且对比的格式显示。因而根据该视频所做的分析既不耗费很多时间也不耗费人力。该视频片段提供关于生产环境的信息。测量处理中出现的问题(特别是系统性误差、模式和趋向)能够很容易识别出来，并可作为工具均衡和维护的基础。
[0087]该视频片段的生成最好基于数据服务器。它提供各种触发、选择和分类功能，不必一定链接至时间序列，也就是说，图像序列的图像并非必须按其创建的时间顺序来显示。图像序列完全自动生成，无需任何操作人员参与。每个图像与序号相关联，针对进一步的信息可参考序号。
[0088]该视频片段的生成可以包括与规则、处理控制及趋向检测的整合。例如，倾向性事件(trending event)的连续出现将会触发视频片段的生成，这些部分包括在范围内。
[0089]该视频片段中图像的顺序不必一定按时间排列，而是经过优化处理，用以确定测量系统和测量环境中发生的改变。具体地，图像按时间排序允许通过沿时间线将庞大的数据集测量可视化而实现线内趋向分析。
[0090]计算装置的软件可以检测测量系统和环境数据中的改变，并将其突出显示，以更容易地被用户识别。有问题的情况能被该软件自动检测到，然后在视频片段中标记。用户可以对这些测量值添加评论。附加的可视分析(例如图表)可以作为摘要包括在该视频片段中。
[0091]可以为每张幻灯片提供定制的颜色图例，包括柱状图以及连续的或非连续的模式。
[0092]更好地是，用户能够分类和过滤图像序列中的图像。具体地，这包括以时间标记分类和针对多结果树的过滤选项(例如，包括在CoreView软件中)，以便从图像序列中排除特定结果。
[0093]可视化也可以包括至少下列之一:
[0094]籲将得自于针对相似物体类型的多个测量系统或多个测量序列的被减的监视数据统一成为单个视图数据；
[0095]籲呈现关于图像和分析的整合的统计信息，诸如柱状图、平均数、范围等；
[0096]?突出显示按照预定义原则关注的时间点和测量数据；并且
[0097]籲匹配来自不同的测量系统监视数据的数据，以执行自动或半自动匹配，用以预测结实度和外观(fit and finish)质量。
[0098]图9说明来自大量监视装置的数据在可视报告模板70中实现可视化，模型70包括画面分割。该画面分割可视化提供一批图像序列71-74，各图像由测量序列中相同子集的不同监视装置拍摄而成。它提供元数据76，如当前播放图像的拍摄日期和时间，或者被测物体的序号。此外，测量数据还可以以柱状图或其它图表79的形式呈现。
[0099]所描绘的可视化屏幕包括测量序列的两个图像序列71至72，从两个不同的视角示出了整个测量系统。它还包括测量序列的两个图像序列73至74，分别示出了该测量系统或测量环境的细节。在此示出了测量机器人的两个部分。图像中的颜色映射可用于加强用户的直观能力，以便在可视化中快速识别错误或问题区域(未在此示出)。例如，在物体的空间位置里相对于设定值(例如，测量环境的CAD数据)、或者相对于前一图像的尺寸偏差或改变，可以用颜色例示。另选地，绝对或相对表面温度也可用此方式例示。
[0100]此外，示出了柱状图79用于将在相应的测量序列期间采集到的更多监视数据可视化。例如，针对图像序列中当前可视化的图 像的测量环境中的温度(例如，机器人或周围温度)以及前面和后面图像的温度都可以显示。
[0101]用户可选择测量范围，例如，特定部件类型的最后300个测量值，以及过滤和分类方法(例如以时间、序号、与设定值的偏差或测量周期状态进行过滤或分类)。用户也可以选择可视化的类型，这包括画面分割的数量，例如选择同时显示的图像序列的数量，以及统计摘要的种类。
[0102]可视化还可以包括一种自动突出分析，它以柱状图分析为基础，自动放大问题区域或者在质量劣化的点处放慢视频片段。
[0103]还有，在可视化之前可以进行一种统计分析，例如包括傅里叶分析。该统计分析也可以包括平均偏差、从开始到完成的比较或者范围。该分析，例如可以用于确定重复发生误差或改变的频率，使得可以确定并消除针对误差或改变的原因。
[0104]可视化还可以包括多周期报告的全自动对比。优选地，它允许用户有能力过滤或以屏幕显示来自特定的周期、天、小时、流水线或班次的数据。
[0105]可视化文件的生成可以由时间(如一天或一周一次)、质量(若有太多误差被测出)或者用户的要求来触发。优选的，在可视化文件生成之后，可视化可以被自动分配给用户的限定的观众，如作为电邮附件。其他的自动分配选项可以包括如门户网站发布、将文件存入网络硬盘、或者向选定用户(包括PC/笔记本、手机和平板装置)发推送通知。
[0106]图10是例示了一种将生产处理的输出在视频序列中可视化的方法的示例性实施方式的流程图。该方法从针对作为大量基本上相同的物体中的一个物体的第一个物体所进行的第一检查处理开始。“基本上相同”在本文中意思是同样的产品但由于不一致的生产条件使相互间可能存在细微差别，或者是相同产品的微小变化，特别是相似度超过95%。在由多个传感器装置执行的检查期间，所关注的一个或多个特征的检查值被测量或推算。
[0107]物体被测查之后，根据检查处理中确定的检查值，计算装置被用来创建该物体的模型，特别是三维模型。
[0108]然后，或多个检查值通过与相应的已存储的值做对比，至少确定出差异值。该已存储的值可取自CAD数据并在该计算装置的数据存储区保存。
[0109]然后，第一物体的检查和/或差异值与第一检查处理的元数据一起存入数据存储区。该元数据包括如该物体的标识符(例如已经被条形码扫描仪或RFID扫描仪读取的序号)，检查处理的序列数字或者执行检查处理的单个或多个传感器系统的标识符。此外，该元数据还包括检查日期和时间或环境数据诸如检查进行时的温度、气压和湿度。
[0110]上述步骤对于全部受检物体重复执行。当全部物体检查完毕及全部值存储完毕之后，从大量检查处理中选择子集用于可视化。该选择可按图5a和5b所示执行，即均匀或不均匀分布于大量检查序列中。不均匀分布可以具有预定义模式，或属于随机选择函数。并且，也可以使用部分随机选择，如预定义模式和随机选择相结合。另选地，该子集也可以包括全部检查处理。
[0111]该子集的选择方式最好是能够让用户看到生产处理中的长期模式，如质量趋向或系统性问题的反复出现。
[0112]然后，针对已选子集的与被测物体上对应点相关的检查值或差异值进行统计分析。根据该统计分析，可以导出数据集。
[0113]根据该数据集，可以确定或提供一种可视报告模板，生成物体模型的大量视图。以该可视报告模板为基础，生成视频输出。该视频输出包括子集的物体模型的两个或多个同步序列，同步示出了相同模型的不同视图，其中检查或差异值可见，例如以颜色映射的方式。
[0114]该视频输出作为文件保存，并且可以分配给大量用户。然后用户可以观看该视频输出，例如在计算机屏幕上，则可以很容易地识别出长期模式，并检测生产处理中可能出现的系统性错误或者出品质量中的趋向。
[0115]图11示出了图10中所述方法可能得到的结果。即由该方法生成的视频输出(冻结图像)让用户可见，例如在计算机屏幕上。该视频输出示出了可视报告模板70，包括表述物体的5个不同视图71-75，此物体作为生产处理的出品已经被测查。在本例中，该被测物体为盖住一台汽车发动机的引擎盖。该视频输出也使对应物体检查的元数据76可视化。在本例中，该元数据包括物体的序号(输出编号)及检查的日期和准确时间。用户可以通过点击视频控制按键77来控制视频，实现视频停播(如特别有兴趣，查看可视报告模板70的细节)、快进或回放。用户还可以选择视频播放速度，如视频报告模板70要看多久才换到下画面。
[0116]在上述5个视频中，物体图像75是在检查期间拍摄的，其余4个视图71-74以彩图形式示出了带有差异值的三维模型。第一视图71是从引擎盖顶部，第二个视图72是从底部示出了带色标的模型。而第三、第四视图73、74示出了引擎盖的带色标的边缘。不同颜色(在本图中以不同阴影表示)说明测量(或推算)值和标称值之间的差异，如空间偏差。例如，一侧的较大偏差值用红色表示，另一侧的则可用紫色表示，其中无偏差或小偏差区域可用绿色表示。
[0117]在本例中，图例78分别解释了视图71-74中各种颜色的含义，如差异值的范围。
[0118]该视频输出示出了物体序列的方式最好是能够让用户看到生产处理中的长期模式，如质量趋向或系统性问题的反复出现。
[0119]图12示出了如图11所示的视频输出的相同冻结图像，其中，向该视频输出添加了更多信息。在引擎盖的第三视图73中，值80表示容差度。在第一视图中，示出了了各种预警信号81-83，可以提醒用户注意检查或差异值超出了预定临界值。该预警信号包括受影响区域的突出显示81，如频闪；可视信号82围绕问题模型出现；和/或声音信号83。
[0120]此外，该可视报告模板70上可以显示背景信息，如已用传感器系统的数据，如图2-9所示。
[0121]虽然本发明已由上文详述，并部分配以某些实施方式作为参考，但必须理解为针对上述实施方式的不同特征还可以做出许多修改和重新组合。这些改动全部包括在附加权利要求的范围之内。
【主权项】
1.一种用于采集和分析测量系统(20)的处理监视数据的方法，所述测量系统(20) ?包括一个或多个传感器(21，22);并且 籲适用于一系列基本上相同的物体(10)的测量操作，所述测量操作包括大量的测量序列，每个测量序列包括所述系列的物体(10)的特征的测量值， 该方法包括大量监视操作，其中，每个监视操作包括在测量序列期间采集监视数据，每个测量序列的所述监视数据包括至少一个图像，所述至少一个图像包括测量系统(20)和/或测量环境， 其特征在于， 籲从所述大量的测量序列中选择测量序列的子集；以及 籲将包括所述子集的所述测量序列的所述监视数据的图像的图像序列可视化，其中，在所述图像序列中的图像的顺序被优化，用以确定在所述测量系统(20)和/或所述测量环境中发生的改变。2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 籲在将所述图像序列可视化之前，从所述子集的所述测量序列的所述监视数据中减去被测物体(10)的数据，和/或 籲生成包括可视报告模板(70)的视频输出，用于向用户顺序地展示所述子集的所述测量序列的所述监视数据的图像，其中，针对所述子集的每个物体(10)，所述视频输出包括至少两个不同的图像序列的同步展示。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法， 其特征在于， 籲所述可视化包括统计分析，具体地包括用于识别周期性事件的傅里叶分析； 籲所述可视化包括颜色映射； 籲所述可视化包括分割画面，同步地示出了至少两个图像场景；和/或 籲所述图像序列以非时间顺序提供所述图像。4.根据以上权利要求中的任意一项所述的方法， 其特征在于， 籲仅针对所述测量序列的所述子集执行所述监视操作； 籲每个监视操作包括在所述测量系统的预定条件下或者在所述测量序列的预定时间点采集图像；和/或 籲所述监视数据包括所述测量系统(20)和/或所述测量环境的部分的表面的温度数据和/或空气的温度数据。5.根据上述权利要求中的任意一项所述的方法， 其特征在于 ， 籲所述子集的所述测量序列被均匀地分布于所述大量的测量序列之上，具体地，其中，所述图像序列以时间顺序提供所述图像；或者 籲为了防止人为干扰，具体地为了防止混叠效应，所述测量序列的所述子集不均匀地分布于所述大量的测量序列中，具体地，其中，监视操作的所述分布至少部分地经历随机函数； 具体地，其中，所述子集包括不超过给定的时段的测量序列的总数的十分之一，具体地不超过五十分之一。6.一种用于采集和长期分析测量系统(20)的监视数据的处理监视系统(I)，所述测量系统(20) ?包括一个或多个传感器(21，22);并且 籲适用于针对一系列基本上相同的物体(10)的测量操作，所述测量操作包括大量相同的测量序列，每个测量序列包括所述系列的物体(10)的特征的测量值， 所述监视系统(I)包括适合于执行大量的监视操作的至少一个监视装置(3)，其中，每个监视操作包括在测量序列期间采集监视数据，所述监视数据包括所述测量系统(20)和测量环境的至少一个图像， 其特征在于， 计算装置(4)，所述计算装置适合于 籲从所述大量的测量序列中选择测量序列的子集；以及 籲将包括所述子集的所述测量序列的所述监视数据的图像的图像序列可视化，其中，所述图像序列中的图像的顺序被优化，用以确定所述测量系统(20)和/或所述测量环境中发生的改变。7.根据权利要求6所述的处理监视系统(I)， 其特征在于， 至少一个监视装置(3) 籲是所述测量系统(20)的一部分，并且适合于测量所述系列的物体(10)的特征的值，和/或 籲适用于采集所述测量系统(20)和/或所述测量环境的部分的表面温度数据。8.根据权利要求6或权利要求7所述的处理监视系统(I)， 其特征在于， 至少两个监视装置(3)适合于采集至少 籲来自不同位置的同一时间的两个图像， 籲不同波长的两个图像， 籲立体图像，和/或 籲同一表面的图像和点云。9.根据权利要求6至8中任意一项所述的处理监视系统(I)， 其特征在于， 所述计算装置(4)适合于 籲从所采集的监视数据中减去被测物体(10)的数据； 籲统计地分析所述监视数据，具体地，其中，所述计算装置(4)适合于执行用于识别周期性事件的傅里叶分析；和/或 籲匹配来自各种测量系统的监视数据，并将所述监视数据整合成单视图，具体地，执行部件匹配、齐平和间隙分析，以在实际组装之前确定关键组装件之间的匹配。10.—种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储于机器可读媒体上的或由包括程序代码段的电磁波实现的程序代码，具有具体地当在根据权利要求6至9中的一项所述的处理监视系统(I)的计算装置(4)上运行时、用于执行根据权利要求1至5中的一项所述的方法的至少以下步骤的计算机可执行指令: 籲从大量的测量序列中选择测量序列的子集；以及 籲将包括所述子集的所述测量序列的所述监视数据的图像的图像序列可视化，其中，所述图像序列中的图像的顺序被优化，用以确定在所述测量系统(20)和/或所述测量环境中发生的改变。11.一种用于监视和可视化生产处理的输出的方法，所述生产处理包括基本上相同的物体(10)的集合的大量的检查处理，每个物体(10)具有一个或多个特征(15，16，17)，每个检查处理包括利用包括至少一个传感器(21，22)的至少一个传感器系统(20)来测量和/或推算出所述集合的物体(10)的至少一个特征(15，16，17)的一个或多个检查值，该方法还包括: ?将来自每个检查处理的对应的检查和/或差异值与相应的检查处理的元数据(76)一起保存到数据存储装置中； 籲通过将所述检查值中的至少一个与对应的已存储的标称值进行比较来确定所述差异值， 籲所述元数据(76)包括相应的物体(10)的、检查处理的和/或传感器系统(20)的标识符和/或检查时间；并且 籲生成包括可视报告模板(70)的视频输出，用以向用户顺序地展示大量的物体(10)的数据，其中，针对所述大量的物体中的每个物体(10)，所述视频输出包括关于所述物体(10)的表示、可视化检查和/或差异值的至少两个不同的视图(71-75)以及元数据(76)的同时展示。12.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于， 从所述大量的检查处理中选择检查处理的子集，用以展示对应于所述子集的大量物体(10)的数据，具体地，其中，所述子集包括不超过给定时段的检查处理总数的十分之一，具体地不超过五十分之一，并且具体地，其中 籲所述子集的所述检查处理被均匀地分布于所述大量的检查处理之上，具体地，其中，与所述检查处理的时间顺序相对应地在所述视频输出中展示所述数据，或者 籲为了防止人为干扰，具体地为了防止混叠效应，所述子集的所述检查处理不均匀地分布于所述大量的检查处理之上，具体地，其中，所述检查处理的分布至少部分地经历随机函数。13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法， 其特征在于， 使用计算装置(4) 籲基于所述检查和/或差异值，为所述大量的物体中的每个物体、具体地为每个被测物体(10)生成模型，具体地是三维模型，具体地，其中，所述模型用做所述物体(10)在所述视频输出中的展示；和/或 籲针对与所述每个被测物体(10)上的对应的点相关的对应的检查和/或差异值执行统计分析，以得到基于统计分析的数据集，具体地，其中，所述可视报告模板(70)的外观是基于所述数据集。14.一种处理监视系统(I)，用于采集和长期分析生产处理的输出的检查数据，所述处理监视系统包括 ?传感器系统(20)，所述传感器系统具有一个或多个传感器(21，22)，并且适合于对基本上相同的物体(10)的集合执行大量的检查处理，每个检查处理包括测量和/或推算出所述集合的物体(10)的至少一个特征(15，16，17)的一个或多个检查值；以及 籲数据存储装置适合于保存来自每个检查处理的差异值和/或对应的检查以及相应的检查处理的元数据(76)， 籲通过将所述检查值中的至少一个与对应的已存储的标称值比较来确定所述差异值； 籲所述元数据(76)包括相应的物体(10)的、检查处理的和/或传感器系统(20)的标识符和/或检查时间，并且其特征在于， 计算装置(4)，所述计算装置适合于生成包括可视报告模板(70)的视频输出，用于向用户顺序地展示大量的物体(10)的数据，其中，针对所述大量的物体中的每个物体(10)，所述视频输出包括关于所述物体(10)的表示、可视化检查和/或差异值的至少两个不同视图(71-75)以及元数据(76)的同时展示。15.—种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储于机器可读媒体上的或由包括程序代码段的电磁波实现的程序代码，具有具体地当在根据权利要求14所述的处理监视系统(I)的计算装置(4)上运行时、用于执行根据权利要求10至13中的一项所述的方法的至少以下步骤的计算机可执行指令: 生成包括可视报告模板(70)的视频输出，用于向用户顺序地展示大量的物体(10)的数据，其中，针对所述大量的物体的每个物体(10)，所述视频输出包括关于所述物体(10)的表示、可视化检查和/或差异值的至少两个不同视图(71-75)以及元数据(76)的同时展不O
【专利摘要】本发明涉及一种用于分析处理监视数据的方法和系统。测量系统(20)包括一个或多个传感器(21，22)，用于一系列相同物体(10)的测量操作，该测量操作包括大量的测量序列，每个测量序列包括测量上述系列的物体(10)的特征的值，该方法包括大量监视操作，其中，每个监视操作包括在测量序列期间采集监视数据，每个测量序列的所述监视数据包括至少一个图像，所述至少一个图像包括测量系统(20)和/或测量环境。本发明还涉及一种用于执行所述方法的监视系统(1)。
【IPC分类】H04N7/18, G06T7/00
【公开号】CN104881863
【申请号】CN201510172277
【发明人】T·瓦格曼, J·E·阿贝拉
【申请人】海克斯康计量(以色列)有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月12日
【公告号】EP2913148A1, US20150248755