[發明專利]確定3D特征的位置和朝向的系統和方法

有效

• 申請號: 201180036246.9
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN103154665A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 林成志;C·A·曼寧;S·P·凱沙夫瑪賽
• 申請（專利權）人: 感知器股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳芳

1.一種用于分析感測體積中的特征的傳感器系統，該傳感器系統包括：

安裝結構；

激光源，被附接到安裝結構并被配置用來將多條激光線投射到特征上；

傳感器，被附接到安裝結構并被配置用來對激光線與特征的相交處進行成像；

控制器，與傳感器進行通信以接收圖像數據；所述圖像數據包括對應于激光線與特征的相交處的峰，其中，控制器被配置為基于所述峰的熵來生成動態窗口。

2.根據權利要求1所述的傳感器系統，其中，控制器將圖像數據分成多個區域。

3.根據權利要求2所述的傳感器系統，其中，傳感器具有按行和列組織的多個像素，其中控制器對每個區域中的每一列像素進行總計和歸一化以生成輪廓。

4.根據權利要求3所述的傳感器系統，其中，控制器識別輪廓中的峰。

5.根據權利要求4所述的傳感器系統，其中，控制器計算每個峰的重心。

6.根據權利要求5所述的傳感器系統，其中，控制器計算各相鄰峰間的距離。

7.根據權利要求6所述的傳感器系統，其中，控制器基于各相鄰峰間的距離來計算區域熵。

8.根據權利要求7所述的傳感器系統，其中，控制器基于各相鄰峰間的距離與各相鄰峰間的平均距離之間的差來計算區域熵。

9.根據權利要求8所述的傳感器系統，其中，控制器基于各相鄰峰間的距離與各相鄰峰間的平均距離之間的差的平方和來計算區域熵。

10.根據權利要求9所述的傳感器系統，其中，基于區域中的峰的總數對總和進行歸一化。

11.根據權利要求1所述的傳感器系統，其中，控制器基于以下關系來計算熵：

其中，C_i是峰的位置，C_i+1是與C_i相鄰的峰的位置，C_Avg是相鄰峰之間的平均距離，N是識別的峰的數量。

12.根據權利要求1所述的傳感器系統，其中，控制器利用熵來生成對應于激光線與特征的相交處的目標區域。

13.根據權利要求12所述的傳感器系統，其中，控制器識別目標區域中的線的位置并跟蹤每一條激光線以尋找每一條激光線的上端點和下端點。

14.根據權利要求13所述的傳感器系統，其中，控制器利用跟蹤窗口在跟蹤每一條激光線時過濾噪聲；基于激光線的前一位置測量來調整跟蹤窗口。

15.一種用于分析感測體積中的特征的方法，該傳感器系統包括：

從傳感器接收圖像數據，該圖像數據包括對應于激光線與特征的相交處的峰；

使用控制器基于峰的熵來生成動態窗口。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，控制器將圖像數據分成多個區域，傳感器具有按行和列組織的多個像素，其中控制器對每個區域中的每一列像素進行總計和歸一化以生成輪廓。

17.根據權利要求16所述的傳感器系統，其中，控制器識別輪廓中的峰并計算各相鄰峰間的距離。

18.根據權利要求17所述的傳感器系統，其中，控制器基于各相鄰峰間的距離與各相鄰峰間的平均距離之間的差的平方和來計算區域熵。

19.根據權利要求15所述的傳感器系統，其中，控制器基于以下關系來計算熵：

其中，C_i是峰的位置，C_i+1是與C_i相鄰的峰的位置，C_Avg是相鄰峰之間的平均距離，N是識別的峰的數量。

20.根據權利要求15所述的傳感器系統，其中，控制器利用熵來生成對應于激光線與特征的相交處的目標區域并識別所述線在目標區域中的位置，其中控制器跟蹤每一條激光線以尋找每一條激光線的上端點和下端點，控制器利用跟蹤窗口在跟蹤每一條激光線時過濾噪聲，并且基于激光線的前一位置測量來調整跟蹤窗口。