用于生成用于测试测量对象的测试计划的方法和装置、用于测试测量对象的方法和装置以及计算机程序产品

摘要

本发明涉及用于生成用于测试测量对象(24)的所得测试计划的方法，其中，通过测量该测量对象(24)生成数据记录，其中，基于数据将该测量对象(24)或该测量对象(24)的一部分分配给至少一个对象类别，其中，将分配给该对象类别的测试计划确定为对象类别特定的测试计划，并且其中，该所得测试计划是基于该对象类别特定的测试计划确定的。进一步，本发明涉及一种计算机程序产品以及一种用于测试测量对象(24)的方法和装置。

说明书

本发明涉及一种用于生成用于测试测量对象的测试计划的方法和装置、一种用于测试该测量对象的方法和装置以及一种计算机程序产品。

用于测试或测量工件的所谓的测试计划的生成是已知的，这种测试计划定义了测试过程的参数，通过该测试计划可以确定工件或测量对象的质量。举例来说，可以基于某些通用标准或制造商说明书或客户说明书来建立这种测试计划。这里，测试计划通过适当的测试或测量机(例如，通过所谓的坐标测量机(CMM))来执行。

此测试计划包含要测量的工件的要测试的测试特征或与这些测试特征有关的信息项。举例来说，这种测试特征可以是两个孔的中心之间的距离、自由形式表面上的测量点与目标形式的偏差、孔的中心的相对位置、孔的直径等。同样，测试计划可以包含与要测试的工件例如在测试坐标系中的相对位置和形状有关的信息项以及与测试特征的目标值有关的信息项。与形状有关的信息项可以例如以CAD模型的形式包含在测试计划中。这种CAD模型还可以设置上述目标值。进一步，测试计划可以包括测试特征的公差规范。

进一步，测试计划可以设置用于执行由测试计划定义的测试的工作指令(例如，以命令的形式)、要设置的用于执行此测试并生成数据的测试参数(例如，照明参数或探测力)以及要用于执行此测试的测试部件(例如，传感器)。另外，测试计划可以包含测试参数，这些测试参数可以

在测试运行时进行设置或更改，例如，以适应稍后的(部分的)测试过程。

进一步，可以通过测试计划来设置要遍历用于执行测试的例如传感器的测试轨迹。测试结果文档编制也可以通过测试计划设置。

在执行测试计划时生成的实际信息项(例如测量点、图像或测量值)同样可以存储在测试计划中。

如上文所解释的，可以基于测试计划来设置要由测量设备或测量机捕获的测量点，所述测量点是评估测试特征所需的。然后，可以定义测量程序，以便由此捕获要测量的工件的表面上的测量点。然后，通过测量机(例如，呈CMM形式)在测试步骤或测量步骤中完成这样设置的测量程序，由此，所需测量点随后根据通过测试计划设置的测量程序而被捕获并存储。此后，基于记录的测量点来评估测试计划的各个测试特征，并且因此获得创建测量方案所必需的数据。通常来说，测试计划因此可以包含规程(prescription)(例如，呈要捕获的测量点的形式)，这些规程直接或间接地描述了期望的测量程序。

举例来说，文档DE 198 21 371 A1描述了一种用于利用自动化测量程序来测量工件的方法以及对应地被配置成执行该方法的坐标测量机。该方法包括三个基本的方法步骤。在第一方法步骤中，指定自动化测量程序，其中，该自动化测量程序是基于要在测量程序期间评估的测试特征来指定的。在过程中，使用工件的CAD数据选择工件表面上的几何元素，这些几何元素是测试期望的测试特征所需的。另外，指定了用于感测相应几何元素的传感器的移动路径。在第二方法步骤中，然后根据测量程序来感测工件。在第三方法步骤中，然后基于在测量程序中记录的测量数据来评估要测试的测试特征，并以未更详细描述的形式将这些要测试的测试特征输出到坐标测量机的操作者。这种输出通常以测量方案的形式进行，该测量方案生成为电子文档，例如，PDF文档。

还已知其中需要测量大体上具有相同形状的工件组的应用，然而，工件在至少一个维度上有所不同。举例来说，此维度可以是总长度。为了测量这种工件组，用户需要在测量机的软件中不断地改变参数(例如，总长度)或者需要每次都重新测量工件长度。

DE 10 2001 023 934 A1披露了一种用于创建可在测量机器人上执行的测量程序的解决方案，出于此目的，采用存在以用于与新的测量对象尽可能类似的已知测量对象的可用测量程序。

产生了以下技术问题：开发一种方法、计算机程序产品和装置，该方法、计算机程序产品和装置简化、更具体地加速测试计划的生成并且因此有助于简化、更具体地加速对测量对象的测量和测试。

此目的通过根据所附独立权利要求的方法、装置和计算机程序产品来实现。在从属权利要求中指定了有利的发展。还不言而喻的是，除非另外指定或显而易见的，否则在介绍性描述中提及的特征也可以在本案披露的解决方案中单独地或以任何期望的组合或顺序提供。

发明人已经认识到，如果对于给定的测量对象采用类似测量对象的已现有测试计划，则可以减少用于创建测试计划的费用。因此，基本的发明概念由至少部分地基于用于类似测量对象的测试计划为给定的测量对象创建测试计划组成。

详细地，提出了一种用于生成用于测试测量对象的所得测试计划的方法，

-其中，通过测量该测量对象生成至少一个数据记录，

-其中，基于数据将该测量对象或该测量对象的一部分分配给至少一个对象类别，

-其中，将分配给该对象类别的测试计划确定为对象类别特定的测试计划，并且

-其中，该所得测试计划是基于该对象类别特定的测试计划确定的。

该方法通常可以以基于计算机的方式并且尤其是通过下文所解释的计算机程序产品或通过装置来执行。具体地，每个方法步骤可以至少部分地、主要地或完全地以基于计算机的方式或者换句话说自动地执行。然而，至少各个方法步骤还可以部分地(即，以半自动的方式)或完全以手动的方式执行(尤其是基于用户的输入)。具体地，到对象类别的分配可以以用户控制的或手动的方式实施。

测量对象可以是部件或工件(尤其是已经通过工业制造的部件或工件)、组合件或通用技术系统。可以基于测量测量对象的几何性质来生成数据记录。具体地，数据记录可以包含或定义信息项，这些信息项允许推断出测量对象的对应几何性质或者指定这些几何性质(比如，其外形、轮廓和/或形式)。用于描述这种信息项或性质的合适的数据格式或内容是本领域的技术人员已知的。另外地或作为其替代方案，可以在测量的范围内在预定的坐标系中确认测量对象的取向和/或位置，并且优选地还可以将其保存在数据记录中(或作为另外的数据记录部分)。数据记录通常可以包括不同的子集或部分数据记录，然而，这些子集或数据记录总体上优选地组合关于通过测量获得的测量对象的信息项。为了确定如下文所解释的与对象类别的对应关系，可以针对与对象类别相对应的性质(和/或与之相对应的数据记录子集)对数据记录进行搜索。作为其替代方案或另外地，基于数据记录执行图案识别方法。举例来说，数据记录可以是图像数据记录并且包括图像信息项。

可以通过合适的测量设备和/或合适的测量传感器来执行测量。具有附接到其的触觉或非接触式测量传感器的坐标测量机是测量设备的示例。测量还可以例如基于三角测量、条纹投影和/或照相机捕获而实现为光学对象测量。另外地或作为其替代方案，可以基于使辐射穿过对象来执行测量，其中，例如可以使用磁辐射和/或X射线辐射。一个示例涉及通过计算机断层扫描(CT)来测量对象。进一步，测量对象可以使用光投影和/或通过投射阴影来测量。大体上，用于首先测量工件的测量设备和用于根据测试计划执行测试的测量设备或测量机可以彼此有所不同。然而，这些测量设备也可以是相同的设备或装置。测量还可以包括测量对象的图形捕获(可能仅图形捕获)，以便基于所获得的图像信息项来执行图案识别方法。

具体地，上述测量原理的组合也可以应用于测量。举例来说，已知能够使用多个不同的传感器(例如，可互换传感器)并且因此还基于不同的测量原理来测量测量对象的坐标测量机。作为示例，提到了使用同一坐标测量机通过白光传感器、触觉感测传感器和光学传感器进行的测量。另外地或作为其替代方案，同样可以提供通过不同的坐标测量机对测量对象进行测量，这些不同的坐标测量机例如可以基于在每种情况下的各个测量原理来执行对象测量。然后，可以将针对每个坐标测量机获得的测量信息项组合作为特定测量对象的总体测量结果。

在本披露内容的范围内，术语“基于数据”通常可以意味着使用和/或评估预定的或确认的数据(或其至少子集)，以便执行或提示基于该数据的另外的测量。可以将测量信息项或通过测量获得的结果组合到数据记录中，该数据记录可以用于基于数据分配给对象类别。可以根据预定的规则来创建和/或格式化数据记录。具体地，可以在其中仅保存与分配给对象类别有关的所选测量信息项。这里，这可以涉及关于也形成对象类别的定义的基础的相同性质的测量信息项。这减少了对应的计算费用并且通常增加了到实际上相关对象类别的分配成功的概率。

可以基于可基于数据确定的对象性质与对象类别的性质(同样预先已知和/或预先定义)之间的预先已知和/或预先定义的分配来实施测量对象到对象类别的分配。举例来说，对象类别的性质可以是此对象类别的参考对象的性质。分配通常可以以自动化、半自动或手动的方式来实施，其中，自动方面可以例如通过计算机来实现。自动分配可以包括基于数据记录(和/或基于数据记录的描述此性质的子集)来确定测量对象的至少一个性质。随后以基于计算机的方式但在无需另外的用户输入的情况下可以将性质和/或子集与至少一个对象类别或多个对象类别的对应性质进行比较。为此，可以使用描述一个或多个对象类别的数据记录。如果确认与对象类别的性质完全或充分对应，则可以随后将测量对象分配给此对象类别。确认对应关系可以包括检查测量对象与对象类别之间的可能偏差是否不超过预定的可接受量度的影响。

半自动分配可以包括提出其测量对象可能可以分配给用户的至少一个对象类别(以自动或基于计算机的方式)。然后，用户可以通过用户交互来证实此提议和/或可以从可能的多个提出的对象类别中作出选择。可以基于上文所描述的(优选地自动的)基于数据对测量对象与一个对象类别或多个对象类别之间的对应关系的确认来实施提出对象类别。

可以通过适当的用户输入来实施测量对象到对象类别的手动分配。举例来说，用户可以独立地定义或指定对象类别和/或将该对象类别输入到测量对象的数据记录中。独立于如何详细地(即，自动地、半自动地或手动地)实施分配，该分配可以保存在存储设备中。优选地，将分配输入和/或存储在分配给测量对象的数据记录中(例如，在还包含与测量对象有关的测量结果的相同的数据记录中)。

在本披露内容的范围内，通常可以提供存在多个对象类别(但是至少一个对象类别)。方法还可以包括定义至少一个对象类别或者多个对象类别的步骤，这可以例如基于定义和/或选择定义对象类别的性质来实施。

可以以数据记录的形式描述和/或定义对象类别、尤其是其方式为使得属于此对象类别的对象的基本性质描述在数据记录中和/或可从其中得到。可以为每个对象定义专用的数据记录。替代性地，可以提供总体数据记录，该总体数据记录包含子集或部分数据记录，这些子集或部分数据记录各自定义对象类别。通常可以定义对象类别的方式为使得这些对象类别以预定的性质组合或定义一组对象。性质可以是在测量范围内可确认的对象性质中的任何一种并且尤其可以是几何对象性质(例如，形式或外形)。

在对象类别内也可以组合或描述对象的仅一部分或者可以是多部分对象或组合件的组成部分的对象。这允许仅将测量对象的一部分分配给适当的对象类别。通过暗示，这可以意味着，例如如果不同的部分或区域对应于不同的对象类别，也可以将包括不同部分或区域(并且尤其是不同地成形的部分或区域)的测量对象分配给不同的对象类别或者可以将不同的部分或区域分配给不同的对象类别。仅描述对象部分或组合件的一部分的对象类别也可以被称为对象亚类。

作为示例，提到了具有手柄或阀杆和附接到手柄或阀杆上的工具头的工具，这提供用于与另外的部件或对象的实际交互(例如，具有手柄和呈刀片形式的工具头的螺丝刀)。可以定义对象类别的方式为使得该对象类别仅包括类似或相同的工具头，而不是附接到其上的可能的手柄。然后，在测量之后，可以仅基于其刀片(或工具头)并且因此仅基于测量对象的一部分将呈螺丝刀形式的测量对象分配给适当的对象类别。另外，还可以提供将手柄作为测量对象的单独部分进行测量并将所述手柄分配给适当的手柄对象类别。因此，可以将测量对象(或测量对象的一部分)分配给不同的对象类别。如下文所解释的，这然后还可以允许针对测量对象的每个对应部分确认专用的测试计划，由此可以将所得测试计划放在一起。

通常可以基于类别特定的参考对象来定义对象类别，或者对象类别可以包括类别特定的参考对象。可以选择和/或定义参考对象的方式为使得参考对象具有或指定对此对象类别来说基本的对象性质。如果测量对象同样具有这些对象性质或在预定的程度上与这些对象性质类似的性质中的至少一些或全部，则然后可以将测量对象分配给对象类别。可以以虚拟的方式创建参考对象。替代性地，可以测量真实的参考对象。然后，可以基于虚拟对象或真实测量结果来得到或选择相关性质。

对象类别特定的测试计划也可以被称为主测试计划。针对每个对象类别可以提供仅一个对象类别特定的测试计划。该仅一个对象类别特定的测试计划可以指定或定义应当应用以测量此对象类别的对象的测量程序的至少一部分。对象类别特定的测试计划(或者所得测试计划)通常可以以电子形式或以文件形式生成。如上文所解释的，这种测试计划可以包含要测量的测量对象的至少一个测试特征、优选地多个测试特征或对其进行编码。具体地，测试特征可以是尺寸类型变量，例如，长度、距离、直径等。基于测试计划，然后可以定义要捕获的测量点和/或用于通过适当的测量设备、尤其是通过坐标测量机来测量测量对象的测量程序。用于设置测量点以及用于从测试计划生成测量程序的方法是本领域的技术人员已知的并且不是本发明的主题。

可以预先(即，在执行方法之前)实施测试计划到对象类别的分配。具体地，对应的分配可以以数据记录的形式存储和/或可以保存在存储设备中。确定对象类别特定的测试计划可以包括例如基于适当的分配来确认和/或读取测试计划，所述测试计划属于分配给测量对象的对象类别。这是优选地自动实施的(例如，通过从保存的数据记录中自动或基于计算机读出对应测试计划)。

最终确定的所得测试计划可以包括或对应于对象类别特定的测试计划。替代性地，可以基于调整对象类别特定的测试计划来确定所得测试计划，如仍将在下文更详细地解释的。如果所得测试计划是基于仅对应于测量对象的一部分的对象类别来确认的，则所得测试计划可以仅基于对象类别特定的测试计划针对此测量对象部分来确认(举例来说，包括或对应于此部分的对象类别特定的测试计划)。相比之下，对于测量对象的剩余部分(该剩余部分对应于无对象类别或其他某个对象类别)，可以基于其他信息项、测试计划或规程来定义测试计划。因此，例如如果测量对象包括应当分配给不同对象类别的不同部分或区域，则所得测试计划也可以基于对象类别特定的测试计划来仅部分地确认和/或者可以从不同的对象类别特定的测试计划组合。在这种情况下，可以为对象类别特定的测试计划(和/或所得测试计划)提供信息项，这些信息项指定其应当应用于测量对象的部分(或区域)。

因此总体上可以实现的是，用户不需要出于生成测试计划的目的而手动设置要检验的所有测试特征和/或测量程序。相反，可以基于到预先定义的对象类别的确认的分配来部分或完全地指定合适的测试计划。首先，这减少了生成测试计划以及因此测试测量对象所花费的时间；其次，这还增加了在生成测试计划时的操作者便利性。

以全局方式，在本披露内容的范围内，任何测试计划(即，任何所得或对象类别特定的测试计划)可以对应于在开始时所讨论的变体之一和/或包括在开始时指定的类型的信息项。在最通常的形式中，测试计划可以定义用于测量对象(例如，测量对象)的规程(即，例如测量程序和/或要测量的测量点)。具体地，测试计划可以定义要检查的测试特征以及优选地伴随这些测试特征的测量点。进一步，可以定义至少一个测试准则，该至少一个测试准则被分配给测试特征。在确定测量对象测量范围内的测试特征以及在过程中获得的测量结果(例如，呈测量数据记录的形式)之后，可以评估测试准则。

方法和装置的开发提供了通过对测量对象进行(部分的或完全的)三维测量来生成数据记录。三维测量可以包括至少部分但优选地完全捕获测量对象的三维形状和/或三维形式。举例来说，这可以通过计算机断层扫描方法来实施。这种测量有助于对测量对象的性质的全面且尤其精确的确认并因此提高了在到适合其的对象类别的分配的范围内的准确度。具体地，可以生成包括所谓的体素的数据记录。

在装置和方法的另外的实施例中，基于数据来执行图案识别方法，其中，如果至少一个识别的(针对或在测量对象和/或其数据记录中识别的)图案对应于对象类别特定的图案或者与该对象类别特定的图案不偏离超过预定的量度，则将测量对象分配给对象类别。通常，图案可以在两个维度或三个维度上进行定义和/或对应于或定义二维或三维形式、轮廓或外形。作为其替代方案或另外地，图案可以由数据(例如，图像性质)定义，这些数据是在捕获测量对象时获得的(例如，在结果或评估图像中获得)。可以关于对应的图案是否在测量对象的测量结果(这些测量结果例如可以以数据记录的形式组合)中被识别出或者换句话说存在于这些测量结果中的影响来对这些测量结果进行检查。用于图案比较的方法是从现有技术已知的并且可以用于实施所解释的实施例。

对象类别特定的图案可以预先定义并且优选地可以同样地描述二维或三维形式、轮廓或外形或者由预定的数据、尤其是图像性质来定义。举例来说，可以定义预定的量度的方式为使得与对象类别特定的图案偏离的图案的表面部分和/或总体部分必须与图案不偏离超过预定的量度(例如，该预定的量度必须不偏离超过图案的总面积的预定的百分比)。

解释的图案识别的优点在于，可以快速且精确地并且优选地还基本上或完全自动地实现测量对象到对象类别的分配。

根据方法和装置的另外的变体，测量对象或测量对象的一部分到对象类别的分配独立于尺寸。相比之下，通常可以提供此分配不独立于形式和/或几何形状。尺寸的独立性可以包括不考虑特定测量(例如，呈长度、高度或宽度的形式)，而仅考虑例如形式、外形和/或轮廓。换句话说，可以考虑可缩放的形式、外形和/或轮廓(即，可以根据需要放大和/或缩小的形式、外形和/或轮廓)或者可以假设对应的可缩放性。如果例如基于上述图案识别在测量对象和/或对象类别中标识出对应的形式、外形、轮廓或其他几何特征(这通常同样可以独立于尺寸来实施(例如，基于尺寸不变的图案))，则因此即使这些特征关于其尺寸或测量彼此偏离，也可以采取分配。相反，用于采取适当的分配的决定性性质可以被认为是测量对象和对象类别的仅形式和/或几何形状。

因为不必为每种可能的测量都定义专用的对象类别，所以此变体可以有助于的是减少要定义的对象类别的数量。进一步，可以减少分配的范围内所需的计算费用，例如，因为需要检查或比较更少的对象类别和/或由于未考虑到的测量而需要检查或比较更少的信息项。

方法和装置的开发提供了至少部分地通过调整对象类别特定的测试计划来生成所得测试计划，其中，对对象类别特定的测试计划的调整是基于测量对象与对象类别之间(和/或测量对象与对象类别特定的参考对象之间)的差异来执行的。差异可以具体地涉及尺寸差异或者换句话说关于测量对象的测量和用于定义对象类别的可能的尺寸和/或测量(尤其是对象类别的参考对象的尺寸和/或测量)的差异。如果对象类别是基于对象类别特定的参考对象来定义的，或者如果这种参考对象可以基于对象类别来定义和/或得到，则还可以考虑测量对象与对应的参考对象之间的差异(例如，基于这些对象的比较)。在这种情况下，还可以考虑尺寸差异和/或关于测量的差异。调整通常可以包括对确认的差异进行基本或完全的平衡或者换句话说进行补偿。

另外地或作为其替代方案，可以考虑相对位置、取向和/或位置差异。根据确认的适当差异的规定、尤其是平衡或补偿此差异的影响，可以适当地调整对象类别特定的测试计划(或其中保存和/或编码的信息项)的相对位置、取向和/或定位。举例来说，位置的差异可以通过平移来平衡，并且取向的差异可以通过旋转来平衡。因此通常可以相应地缩放、平移和/或旋转在对象类别特定的测试计划中定义的坐标或位置信息项。

这可以在预先设置的参考坐标系中实施。为此，可能会有必要执行到参考坐标系的适当坐标变换。

如果测量对象到对象类别的分配独立于尺寸而实施，则调整尤其相关。在这种情况下，调整测试计划可以确保该测试计划实际上适合于能够检查测量对象，该测量对象例如具有与参考对象的尺寸不同的尺寸。举例来说，可以将在测试计划中或基于测试计划定义的测量点的位置调整至测量对象的特定测量。

通常，由于创建了用于平衡可能的偏差的后续选项，因此调整允许减少对测量对象的测量或为此使用的测量设备的要求。举例来说，这种要求可以是关于测量对象在测量设备的测量空间中的定位和/或取向准确度的要求。此外，调整使得可以不必为测量对象的所有可能的变体定义专用的对象类别并且不必在检查分配选项的范围内以对应高计算费用检查所述对象类别。

在此上下文中，可以进一步提供确定测量对象或测量对象的一部分与分配有(到)对象类别特定的测试计划的参考对象(该参考对象描述了对象类别)之间的几何变换，其中，对对象类别特定的测试计划的调整是基于变换执行的。经调整的对象类别特定的测试计划通常可以选择为所得测试计划的一部分或者可以形成所述所得测试计划。换句话说，可以实施根据上述变体中的任何一种变体的调整的方式为使得经调整的对象类别特定的测试计划可以直接得到使用并且完成作为所得测试计划的一部分或作为所得测试计划。

通常，可以基于和/或根据确认的差异的规定来执行几何变换。具体地，几何变换可以包括根据确认的差异的规定来缩放(即，放大或缩小)、旋转和/或平移保存在测试计划中或通常测试计划元素的几何规范或信息项(例如，呈测量点的位置的形式)。另外地或作为其替代方案，对应的陈述和信息项也可以根据确认的相对位置、取向和/或位置差异的规定来调整、尤其是其方式为使得取向或位置信息项(例如，关于测试计划中定义的测量点或测量区域)以合适的方式进行调整。

进一步，根据方法和装置的一种变体，可以基于测量对象的相对空间位置来调整对象类别特定的测试计划。相对空间位置可以是二维和/或三维相对位置或者可以是在二维和/或三维坐标系中(尤其是参考坐标系中)定义的相对位置。这种调整尤其可以平衡测量对象与对象类别或对象类别特定的参考对象之间的取向上的相对扭曲和/或总体差异。因此，可以立即针对测量对象在其当前相对空间位置生成测试计划。调整测试计划进而可以包括适当地调整保存在其中的取向或位置信息项(例如，关于测试计划中定义的测量点)。

由于用户输入不太全面或甚至可以完全省去，因此用于调整测试计划的上文所描述的变体增加了用户便利性并减少了创建所得测试计划所需的时间。相反，可以自动地(即，基本上独立于用户输入)确认相关差异并且优选地还可以自动地补偿相关差异。

然而，例如如果用户指定优选的取向并且对象类别特定的测试计划基于该优选的取向进行调整，则也可以提供至少部分地以手动的方式执行调整。

在方法和装置的开发中，从所得测试计划中确定并针对测量对象验证测量点，其中，如果测量点得到验证，则所得测试计划得到验证。此所得测试计划可以被称为经过验证的所得测试计划。验证可以包括在测量对象上搜索测试计划中定义的测试元素(例如，呈相关联的测量点的形式)。进而，搜索可以基于对测量对象的图案识别和/或非接触式(例如，光学)或触觉捕获。换句话说，可以确认测试计划中定义的测试元素和/或测量点的坐标(或者通常是测试元素和测量点的取向和/或位置规范)是否实际上定位在测量对象上和/或定位在测量对象的预定的区域内。相比之下，如果在相关坐标处存在空白空间或测量对象的出乎意料的区域，则无法验证测量点并且因此也无法验证测试计划。

此变体可以确保例如根据上文所描述的变体的规定调整的测试计划实际上以所期望的方式适用于测量对象。因此，可以确保测试计划本身是适用的和/或以足够的概率有助于期望的测量或检查准确度。

在此上下文中，可以进一步提供将测量点的位置信息项(这些位置信息项是基于变换预定的)用于验证。换句话说，可以关于基于上文所描述的变换获得的测量点的位置信息项是否实际上对存在于测量对象上/处的测量点进行编码在验证的范围内执行检验。进而，这可以包括检查对应的测量点实际上定位在测量对象上还是在测量对象的预定的区域中的影响。

在方法和装置的开发中，基于当前测量的测量对象的对象性质(对于该测量对象，确定了所得测试计划)和/或分配给这种测量对象的所得测试计划来调整可基于数据确定的(测量对象的)对象性质与对象类别之间的预先已知的分配和/或对象类别与(对象类别特定的)测试计划之间的预先已知的分配。因此，(多种)分配可以是自适应分配。换句话说，有助于对应的分配的灵活或者换言之自适应的调整。举例来说，可以基于上文所描述的确定的差异来实施调整。另外地或作为其替代方案，可以基于所执行的补偿来实施调整，以平衡此差异(例如，基于几何变换)。举例来说，如果确认某种形式的测量对象出乎意料地大或小，则相关联的对象类别的测试计划(即，对象类别特定的测试计划)可以以与上文所解释的测试计划缩放类似的方式进行调整。因此，将来还将对应地缩放的对象类别特定的测试计划分配给此对象类别。另外地或作为其替代方案，如果用户执行手动分配或手动改变测试计划和/或对象类别和/或可基于数据确定的对象性质、尤其是如果预先已知的分配偏离由用户采取或更改的分配，则可以有助于对预先已知的分配的适当调整。

在方法和装置的一个实施例中，进一步提供确定用于测量测量对象的测量信息项并且优选地还基于对象类别向用户显示这些测量信息项。具体地，可以将旨在根据测试计划的规定简化测量工件和/或提高可获得的测量或测试准确度的测量信息项保存在对象类别中。举例来说，测量信息项可以包括与合适的测量或检查有关的用户通知。具体地，关于对象的合适的夹紧、要使用的测量方法或要考虑到的公差等级的通知可以被定义为测量信息项并且可以被保存。这些测量信息项可以根据确认的分配的对象类别的规定例如在传统PC和/或如下文所解释的装置的显示设备上显示给用户。

在另外的实施例中，该方法作为模拟执行。换句话说，可以通过模拟测量方法来生成表示测量对象的数据记录。为此，可以应用例如用于生成测量对象的虚拟图像表示的方法。例如，在WO 2014/19130 A1中披露了这种方法，在此引用所述文献的全部披露内容。具体地，这种方法还有助于模拟光学或触觉测量方法。

还提出了一种程序，该程序当在计算机或评估设备上或由其执行时使计算机执行本披露内容中所展示的用于生成用于测试测量对象的测试计划的方法的步骤中的一个步骤、多个步骤或所有步骤。替代性地或累积地，描述了一种程序存储介质或计算机程序产品，程序尤其是以非临时的(例如，永久的)的形式存储该程序存储介质或计算机程序产品上或中。替代性地或累积地，描述了一种计算机，该计算机包括此程序存储介质。此外，替代性地或累积地，描述了一种信号(例如，数字信号)，该信号对表示程序的信息项进行编码并且包括适合于执行本披露内容中阐述的用于生成用于测试测量对象的测试计划的方法的步骤中的一个步骤、多个步骤或所有步骤的编码装置。信号可以是物理信号(例如，电信号)，该物理信号尤其是在技术上或通过机器生成的。程序还可以提示计算机执行测试计划(即，根据测试计划执行对测量对象的测试)。

此外，用于生成用于测试测量对象的测试计划的方法可以是计算机实施的方法。在此方面，例如，方法的步骤中的一个步骤、多个步骤或所有步骤可以由计算机执行。计算机实施的方法的一个实施例是使用计算机用于执行数据处理方法。例如，计算机可以包括至少一个计算设备、尤其是处理器以及例如至少一个存储设备，以便处理数据(尤其是在技术上、例如电子地和/或光学地)。在这种情况下，计算机可以是任何种类的数据处理器具。处理器可以是基于半导体的处理器。

进一步，本发明涉及一种用于生成用于测试测量对象的所得测试计划的装置，

其中，该装置包括至少评估设备和至少用于测量测量对象的设备，

其中，可通过测量该测量对象生成至少一个数据记录，

其中，可基于数据将该测量对象或该测量对象的一部分分配给至少一个对象类别，其中，可将分配给该对象类别的测试计划确定为对象类别特定的测试计划，

其中，所得测试计划可基于该对象类别特定的测试计划确定。

用于测量测量对象的设备可以被实现为坐标测量机(CMM)或包括该坐标测量机。此设备还可以包括评估设备、尤其是计算设备、进一步尤其具有至少一个微控制器。数据记录可以通过用于测量目的的设备(例如，通过可以各自包括对应的数据生成功能的其控制设备或者评估设备)来生成。评估设备可以访问此数据记录，以便执行另外的方法步骤或方法量度。测量对象到对象类别的分配还可以通过用于测量目的的设备的控制设备(例如，基于其可能的分配功能)来执行。替代性地，分配可以通过评估设备或者以用户控制的方式来实施。所得测试计划同样可以通过用于测量目的的设备的评估设备或者控制设备来确定(该评估设备或控制设备可以各自包括适当的确定或设置功能)。进一步，用于测量目的的设备的评估设备或者控制设备可以被配置成执行上文所解释的类型的图案识别。

以全局方式，装置还可以包括存储设备(优选地，电子和/或数字存储设备)，例如以便在其中存储以下信息项中的至少一个信息项：测量结果、数据记录、多个对象类别、至少一个对象类别特定的测试计划、用于图案识别的可能图案和/或图案识别所需的程序指令、所得测试计划。

装置通常可以包括任何开发和任何另外的特征，以便提供或执行上文或下文所提及的所有步骤、操作状态和功能。具体地，装置可以被设计成实施根据上文或下文所提及的任何方面的方法。

本发明还涉及一种用于测试测量对象的方法，其中，通过根据前述方面中任一项所述的方法生成测试计划，并且其中，该测量对象根据该测试计划进行测试。测试可以通过测量设备(例如，呈坐标测量机形式)来执行。具体地，测试可以包括根据测试计划中定义的规定来测量测量对象。因此，测试还可以包括根据测试计划的规定、尤其是根据在测试计划中定义和/或编码的测量规程或指令的规定来驱动用于测量对象测量的测量设备。此驱动可以通过合适的控制设备来实施。

具体地，如上文已经解释的，在此方法的范围内，可以基于测试计划来设置要捕获的测量对象的测量点。然后可以在测量期间捕获这些测量点。然后，同样如上文已经描述的，可以基于测量点来捕获测试特征。进一步，可以基于这些测试特征来评估测试准则(例如，通过所谓的基于阈值的方法)。

最后，本发明涉及一种用于测试测量对象的装置，其中，可使用根据前述方面中任一项所述的方法生成测试计划，其中，该装置至少包括用于执行该测试计划的控制设备(例如，电子和/或数字可操作控制设备)，并且其中，该测量对象根据测试计划可测试和/或进行测试(例如，通过由控制设备执行该测试计划)。举例来说，控制设备可以被设计成读取和/或执行用于执行测试计划(或者读取和/或执行测试计划本身)的程序指令。为此，控制设备可以包括合适的接口单元和/或例如到上文所描述的评估设备的数据连接。具体地，控制设备可以包括处理器单元，上文所解释的类型的计算机程序产品例如存储于该处理器单元上和/或可在该处理器单元上执行。控制设备通常可以被配置成根据测试计划的规定来驱动和/或操作上文所描述的类型的测量设备和/或评估设备。以全局方式控制设备因此可以提示执行测试计划并控制伴随此测试计划的测量程序。执行测试计划尤其可以包括选择并捕获或测量测量对象上的预定的测量点。

用于测试测量对象的上文的方法以及装置也可以包括所有开发、实施例和方面，上文或下文关于对应的相同特征解释了这些开发、实施例和方面。

以下基于示意性附图来解释本发明的实施例。在这种情况下，在所有附图中，在性质和/或功能方面一致的特征可以带有相同的附图标记。在附图中：

图1：示出了根据本发明的第一装置的示意草图，根据本发明的第一方法能够通过该第一装置执行；

图2：示出了根据本发明的第一方法的流程图；

图3A至图3B：示出了测量对象和对象类别特定的参考对象的示例，其中，测试计划通过缩放进行调整；

图4A至图4B：示出了测量对象和对象类别特定的参考对象的另外的示例，其中，仅将对象类别分配给测量对象的一部分；

图5A至图5B：示出了测量对象和对象类别特定的参考对象的另外的示例，其中，仅将对象类别分配给测量对象的一部分；

图6示出了根据本发明的第二装置的视图，根据本发明的第二方法能够通过该第二装置执行；以及

图7示出了根据本发明的第二方法的流程图。

下文中相同的附图标记指示具有相同或类似技术特征的要素。

在图1中示意性地简化很多的第一装置20包括用于优选地对测量对象24进行三维测量的设备22。在下文中，设备22也被称为测量设备22。大体上，测量设备22用于在方法的初始阶段期间在三个维度上测量测量对象24并且尤其是用于确定该测量对象的三维形式。在所示示例中，为此目的的测量设备22被具体化为工业计算机断层扫描设备。测量对象24是任何期望的工件，其特定示例仍在随后的另外的附图中示出。

在所示情况下，装置20用于通过测量测量对象24并将其分配给预定的对象类别来生成所得测试计划。相比之下，虽然可以同样设想，但装置20未被设置成通过测量测量对象24上的各个测量点来完成测试计划。相反，使用未展示的坐标测量机来完成用于测量对象24的测试计划。在下文所讨论的图6中找到了这种坐标测量机的示例。

图1的装置20还包括评估设备26，该评估设备由传统的PC实现或者可以由其包括。评估设备26包括处理器单元29，以便能够执行计算机程序产品的程序指令并因此执行下文的按照图2的方法。为此，评估设备26进一步提供数据记录生成功能、对象类别分配功能、测试计划确定功能和所得测试计划确定功能以及任选地测试计划调整功能。评估设备26以允许通过(有线或无线)数据连接25进行数据传送的方式连接到测量设备22。

装置20还包括存储设备27，该存储设备同样可以由还包括或形成评估设备26的PC包括。替代性地，评估设备26本身可以包括适当的存储设备27。存储设备27以允许通过(有线或无线)数据连接28进行数据传送的方式连接到评估设备26。将通过其定义多个对象类别的数据记录保存在存储设备27中。举例来说，数据记录可以包含关于相应对象类别的几何性质的信息项，例如，如预定的对象类别特定的三维形式。进一步，数据记录包括每个对象类别的对象类别特定的测试计划。换句话说，每个对象类别链接到一个相关联的(优选地，单个相关联的)对象类别特定的测试计划，该对象类别特定的测试计划可以由评估设备26读取并且可以任选地以下文所描述的方式进行调整。

图1中未分别示出用于用户输入的装置20的至少一个任选的输入设备，例如，呈触摸屏、触敏输入表面(例如，呈触敏显示设备的形式)、键盘、操纵杆或鼠标的形式。这种输入设备可以用于上文或下文所描述的任选的用户输入中的任何一种。

图2示出了根据本发明的方法的流程图，如能够由图1的装置20执行的。在第一步骤S1中，在三个维度上测量测量对象24，并且由评估设备26通过基于获得的测量结果组合的三维性质(即，尤其是几何性质)来生成数据记录。举例来说，此数据记录可以描述或指定测量对象24的形式或者包含可以从其重构期望的性质的信息项。

在步骤S2中，评估设备26采取基于数据(基于创建的数据记录)在测量对象24的确认的性质与针对各个对象类别存储在存储设备27中的性质或指定这些对象类别的性质之间的比较。如果在过程中标识出足够的对应关系，则将测量对象24(或仅其一部分，如下文所解释的)分配给对应的对象类别。

在步骤S3中，针对分配给测量对象24的正是此对象类别，评估设备26确认并读取同样保存在存储设备27中的对象类别特定的测试计划。

在步骤S4中，于是基于或者换句话说取决于此对象类别特定的测试计划针对测量对象24确定所得测试计划。下文基于另外的附图解释对所得测试计划的对应确定的示例，包括为此由评估设备26执行的可能的调整。

所得测试计划随后可用于未展示的测量机，以便根据测试计划中定义的规程(或测试计划中定义或可从测试计划中得到的测量点)的规定来测量测量对象24。此测量机可以是来自图6的坐标测量机60。

图3A示出了呈开放式扳手形式的被测量的测量对象24的示例。相比之下，图3B示出了参考对象30的示例，该参考对象具有在相关联的对象类别中定义的性质或定义了对应的对象类别。参考对象30同样具体化为开放式扳手。参考对象30通常可以是例如由用户创建或定义的纯粹虚拟的对象(例如，每个CAD[计算机辅助设计])或者是被测量以定义对象类别的真实对象。随后，可以基于对应的虚拟或真实参考对象以自动、半自动或手动的方式来得到和/或选择性质，以便定义对象类别。

在所示示例中，参考对象30的三维形式组合在数据记录中或者换句话说描述在数据记录中，其中，此数据记录还用于定义属于参考对象30的对象类别。换句话说，对象类别因此基于参考对象30以形式特定的方式定义，并且该对象类别涉及开放式扳手30，如图3B所示。这里，应当理解的是，多个对象类别也可以保存在图1的存储设备27中，所述对象类别描述了例如开放式扳手或者其他工具的不同变体或形式。

测量对象24和参考对象30两者的性质或相关联的对象类别尤其可以以图案的形式(优选地，三维图案)可用或者可以以这种图案的形式组合或定义。如上文所解释的，这些图案可以描述二维或三维形式、轮廓或外形或者描述通用图像性质，这些通用图像性质是在捕获和/或测量对象24、30时在结果图像中获得的。然后，通过已知的图像评估和/或图案识别算法，评估设备26可以执行关于对象类别的图案是否也在测量对象中被标识出或存在于其中的检查。如果是这种情况，则可以将测量对象分配给对应的对象类别。

原则上，除了形式之外，还可以提供捕获参考对象30的特定测量(即，尺寸)并且这些特定测量形成相关联的对象类别的定义。然而，在所示的示例中未设想到这一点。相反，对象类别是独立于尺寸并且仅以形式特定的方式定义的。因此，在图3A中还可以标识出，尽管测量对象24具有与参考对象30相同的形式，但是该测量对象显著大于该参考对象(即，尤其更长且更宽)。然而，评估设备26由于对应的形式而将测量对象24分配给属于参考对象30的对象类别，其中，此对应关系是例如基于解释的图案识别来标识的。

还为参考对象30的对象类别指定了对象类别特定的测试计划，在该对象类别特定的测试计划中，定义了包括要检查的相关联的测量点的测试计划测试特征和/或这种测量点可以从所述测试特征得到。图3A示出了三个对应测量点32的示例。这些测量点32的坐标或位置信息项在对象坐标系中定义并保存在对象类别特定的测试计划中。

然而，由于测量对象24与参考对象30之间的大小差异，这些测量点也不能容易地应用于测量对象24。相反，在所示情况下，必须调整测试计划(或存储在该测试计划中的测量点32的位置信息项)并对其进行几何变换。这里，几何变换涉及缩放并且具体地涉及参考对象30(或其相关联的测试计划和/或该相关联的测试计划中定义的位置信息项)的放大，以便平衡此大小差异。为此，本身已知的不同数学方法成为课题。

结果，因此基于对象类别特定的测试计划获得经调整的所得测试计划，在该所得测试计划中，对象类别特定的测试计划的测量点32的位置信息项被调整，以获得所得位置信息项或测量点32′(参见图3A)。

应当理解的是，也可以根据所采取的缩放来调整保存在对象类别特定的测试计划中的其他信息项并且尤其是几何信息项。进一步，还可以提供例如在机器坐标系中考虑在测量对象24与参考对象30之间的取向上的可能差异。在这种情况下，也可以通过本身已知的数学方法来执行变换，以便适当地调整测量点32的位置信息至所得位置信息项或测量点32′并且优选地补偿取向上的差异。

进一步，在完成或执行测试计划之前，可以首先验证经过变换的测量点32′中的至少各个测量点。举例来说，这可以通过执行测试计划的测量机(参见例如图6中的坐标测量机60)来实施，该测量机首先确认要测量的测量对象24实际上是否存在于经过变换的测量点32′处(即，那里是否存在大量或空白的空间)。如果是这种情况，则所得测试计划可以称为经验证的所得测试计划并且可以完成。

图4A和图4B用于解释下文的示例，在该示例中，仅为测量对象24的各个部分分配了对象类别。图4A示出了呈螺纹螺钉形式的测量对象24。因此，测量对象24包括头部部分34和螺纹部分(或轴)36。图4B示出了定义对象类别的参考对象30。该参考对象同样包括头部部分34并且还包括螺纹部分36。

从图4A和图4B的比较可以清楚地看到，头部部分34彼此偏离，并且螺纹部分36具有不同的大小。更精确地，头部部分34具有彼此偏离的形式，并且图4B中的螺纹部分36比图4A中的螺纹部分更长。在这种情况下，也将会首先测量测量对象24，以便确认其三维形状并将该三维形状存储在数据记录中。然而，在这种情况下，图1的评估设备26还被配置成确定测量对象24的仅一部分与对象类别或定义对象类别的参考对象30的对应关系。

具体地，评估设备26被配置成确定测量对象24的头部部分34与参考对象30的头部部分34的形式之间不存在对应关系。其次，即使螺纹部分36具有不同的尺寸，评估设备26也可以确定关于这些螺纹部分的形式上的对应关系。

详细地，呈头部部分34和螺纹部分36形式的参考对象30的每个部分表示专用的对象类别或者对象亚类，该专用的对象类别或者对象亚类在每种情况下分配有对应地对象类别特定的或对象亚类特定的测试计划。大体上，评估设备26被配置成将具有相关联的测试计划的多个对象类别分配给测量对象24。在所示情况下，评估设备26将会仅选择与螺纹部分36有关的测试计划以用于创建所得测试计划并以与上文示例类似的方式缩放该测试计划，其中，螺纹部分36表示对应地专用的对象类别。相比之下，对于同样表示专用的对象类别的头部部分34，评估设备26将会确定没有对应关系并且因此也将会不确认用于创建所得测试计划的相关联的测试计划。

图5A和图5B示出了另外的示例，在该另外的示例中，测量对象24的不同部分可以分配有不同的对象类别。可以认识到的是，根据图5A的测量对象24具体化为具有两个手柄40的杯子。更精确地，杯子由圆柱形主体42组成，在该圆柱形主体的外侧上并且在相反的位置处布置有两个手柄40。相比之下，参考对象30被定义为具有仅一个手柄40的杯子。然而，在这种情况下，参考对象30的手柄40和主体42可以各自定义专用的对象类别或者可以被定义为与杯子有关的对象类别的对象亚类。

独立于具体选择的变体，评估设备26被配置成例如通过图案识别方法确认测量对象24包括应当分配给参考部分30的对应对象类别的部分或区域。更精确地，评估设备26通过描述标识出的手柄40的图案和标识出的主体42的图案两者来确认测量对象24具有两个手柄40和一个主体42。这些相应图案也可以被称为对象类别特定的图案。可以将针对参考对象30或其手柄40和主体42保存的对应的对象类别特定的测试计划应用于测量对象24的对应部分或区域(即，所得测试计划包括用于手柄40的第一测试计划(或部分测试计划)和用于主体42的第二测试计划(或部分测试计划))。

作为将测量对象24或其至少一部分分配给对象类别的替代方案，还可以在所有上述变体中提供由用户进行的手动分配。在这种情况下，评估设备26可以任选地呈现用于合适的对象类别的提议，这些提议可以从测量对象24的测量的性质与定义对象类别的性质(或相关联的参考对象30的性质)之间的比较以与上文类似的方式来确认。

图6示出了根据本发明的第二装置11，该第二装置包括呈坐标测量机(CMM)60的形式的测量机。通常，CMM 60用于完成用于测量对象24的所得测试计划或者根据此测试计划的规定来测量对象24。以本身大体上已知的方式，CMM 60具有门户式实施例并且包括测量台1和柱2、3，该测量台和这些柱与横梁4一起形成CMM 60的门户并且可在所述测量台之上移位。横梁4在其相反的端处分别连接到柱2和3，这些柱可移位地纵向安装在测量台1上。

横梁4与横向滑动件7相组合，该横向滑动件可通过空气轴承沿横梁4移动(在X方向上)。横向滑动件7相对于横梁4的当前位置可以基于分刻度6来确定。可在竖直方向上移动的套管轴8安装在横向滑动件7上并且在下端通过安装设备10连接到测量传感器5。探头9可移除地布置在测量传感器5上，该探头以触觉的方式进行感测。代替探头9，测量传感器5可以类似地包括非接触式感测传感器、尤其是激光传感器。

在测量台1上布置有另外的可旋转测量台13，在该可旋转测量台上布置有测量对象24，该测量对象应根据测试计划的规定进行测量并且可以通过测量台13的旋转而绕竖直旋转轴线转动。在测量台1上还布置有匣盒14，在该匣盒中可以布置有可以更换为探头9的各种探头，或者在该匣盒中可以布置可以更换为探头9上承载的触针的各种触针。

图6还示意性地示出了CMM 60的控制设备12，该控制设备可以例如由具有软件和至少一个数据存储器15的计算机来实现并且通过信号线和控制线连接到坐标测量机60的可驱动部件(尤其是驱动器)。此外，控制设备12通过测量数据连接来连接到CMM 60的用于确定基于测试计划获得的测量值的那些元件。由于这种元件和设备在坐标测量机60的领域中通常是已知的，因此这里不再详细讨论。

控制设备12根据此测试计划接收用于要测量的测量对象24的所得测试计划。举例来说，图1的评估设备26可以将根据上文所描述的方法生成的所得测试计划经由未单独展示的数据连接传输到图6的控制设备12。控制设备12被配置成根据此测试计划的规定来驱动和/或操作CMM 60。具体地，控制设备12被配置成标识在所得测试计划中定义或可从所得测试计划得到的测量点32′(参见图4A)并驱动CMM 60以用于捕获或测量这些测量点32′。所得测量结果可以存储在数据存储器15中并且可以形成另外的评估的基础。

图7示出了由装置11执行的方法的流程图。在步骤S10中生成所得测试计划(例如，通过基于图2解释的方法和/或通过图1的评估设备26)。然后，在步骤S20中，由图6的CMM 60执行或完成此所得测试计划。