[發明專利]目標及使用其的三維形狀測定裝置

有效

• 申請號: 200910118615.3
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN101520514A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 大谷仁志;伊藤忠之
• 申請（專利權）人: 株式會社拓普康
• 主分類號: G01S17/42
• 分類號: G01S17/42;G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 雒運樸;李 偉

1.一種三維形狀測定裝置，所述三維形狀測定裝置使用一種目標， 所述目標設置于測定對象物，用于得到點群數據的基準值，所述目標具 有：被框包圍且具有目標中心的小圓、和被所述框包圍且與所述小圓的 中心同心地包圍所述小圓的大圓，所述框和所述大圓之間的反射區域部 是反射率最低的低亮度反射區域部，所述大圓和所述小圓之間的圓形周 邊區域部是反射率最高的高亮度反射區域部，所述小圓內側的圓形中心 區域部是具有反射率比所述低亮度反射區域部的反射率高、比所述高亮 度反射區域部的反射率低的中間反射率的中亮度反射區域部，

所述三維形狀測定裝置的特征在于，具有：向配置有所述目標的測 定對象物射出脈沖激光的發光部；用于在水平方向掃描所述測定對象物 的驅動部；用于在垂直方向掃描所述測定對象物的驅動部；通過所述水 平方向及垂直方向的掃描計算出所述目標的中心坐標和到該目標的距 離，并計算出所述目標的中心位置的三維坐標，并且根據計算出的該目 標的中心位置的三維坐標，對通過掃描所述測定對象物而得到的點群數 據進行合成處理的控制部；和所述測定對象物的拍攝用的圖像受光部；

所述控制部執行：利用所述脈沖激光掃描所述測定對象物的探索區 域，根據包含從所述測定對象物的各點得到的反射激光、從所述目標的 各點得到的反射激光的點群數據，探索所述目標的目標探索處理步驟； 根據由該目標探索處理步驟得到的點群數據，指定目標探索范圍，根據 通過掃描該目標探索范圍而得到的點群數據，捕捉目標的概略位置的捕 捉處理步驟；根據由該捕捉處理步驟得到的目標的概略位置，詳細探索 目標，取得點群數據的詳細探索處理步驟；根據由該詳細探索處理步驟 得到的點群數據的反射激光的強度，提取出所述目標的高亮度區域部與 低亮度區域部之間的邊緣，利用橢圓近似處理求出該目標的中心坐標的 中心坐標決定處理步驟；和測量到所述目標的距離的測距處理步驟，

所述控制部對通過所述詳細探索處理步驟的處理而得到的點群數 據的反射激光的強度值，設定多個閾值水平，使用對各閾值水平執行橢 圓近似處理而得到的多個橢圓的中心坐標中偏差小的中心坐標，決定所 述目標的中心坐標。

2.根據權利要求1所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

所述控制部在所述捕捉處理步驟中取得點群數據時，以規定的比率 使來自所述測定對象物的反射激光衰減，再執行所述捕捉處理步驟，由 此取得點群數據。

3.根據權利要求2所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

所述控制部在所述捕捉處理步驟中測量到所述目標的距離，根據測 距結果，變更所述脈沖激光的聚束光直徑，再執行所述捕捉處理步驟， 由此取得點群數據。

4.根據權利要求3所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

所述控制部縱向掃描所述點群數據，執行所述邊緣的提取。

5.根據權利要求4所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

所述控制部比較預先登錄的目標的尺寸和由詳細探索得到的目標 的尺寸，進行是否是目標的檢查。

6.根據權利要求5所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

按照到測定對象物的距離，準備多個所使用的目標的尺寸。

7.根據權利要求6所述的三維形狀測定裝置，其特征在于，

具有圖像受光部，控制部根據由所述圖像受光部得到的圖像和由點 群數據得到的三維坐標，執行圖像的中心位置和點群數據的中心位置的 標定作業。