[發明專利]形狀測量設備及形狀測量方法

有效

• 申請號: 201180059344.4
• 申請日: 2011-10-03
• 公開（公告）號: CN103261836B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 莊沱;光本大輔;大西康裕;小島岳史;施里·納瓦爾
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T7/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 金鵬,陳昌柏

1.一種形狀測量設備，其對測量目標的三維形狀進行測量，所述設備包括：

照明裝置，其用光照射放置在平臺上的所述測量目標；

成像裝置，其獲取所述測量目標的圖像；

形狀計算裝置，其由圖像來計算所述測量目標的表面上多個點處法線的取向，該圖像是在所述照明裝置用光照射所述測量目標時通過用所述成像裝置執行成像來得到的，所述形狀計算裝置由所述法線的取向的計算結果來計算所述測量目標的表面的三維形狀；

測距裝置，其對于所述測量目標的表面上至少一個點來測量距預定參考位置的距離；以及

確定裝置，其確定所述測量目標的表面的三維形狀的空間位置，所述三維形狀是通過所述形狀計算裝置使用由所述測距裝置獲得的有關所述距離的信息來得到的。

2.根據權利要求1所述的形狀測量設備，其中所述測距裝置包括投影裝置，該投影裝置向所述測量目標投射條紋圖案或格柵圖案，并且

所述測距裝置通過分析所述測量目標的圖像來計算所述測量目標的表面上所述點的距離，所述測量目標的圖像是在投射所述條紋圖案或格柵圖案時獲取到的。

3.根據權利要求2所述的形狀測量設備，其中所述成像裝置還充當所述測距裝置獲取用于測距的圖像所用的裝置。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的形狀測量設備，其中所述照明裝置為包括具有預定尺寸的發光區域的面光源，并且

發自所述發光區域中多個位置的多組光在光譜分布上彼此不同。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的形狀測量設備，其中所述照明裝置為這樣的面光源，該面光源所發出的光中有多個不同的照明圖案彼此疊加，或者該面光源順序發出所述多個照明圖案，并且

每個所述照明圖案被設為使得發射強度相對于繞中心軸所成的角度而線性地變化，平行于所述平臺以通過所述測量目標所放置的點的特定直線被限定為所述中心軸。

6.一種形狀測量方法，用于對測量目標的三維形狀進行測量，所述方法包括以下步驟：

用光照射放置于平臺上的所述測量目標；

在用所述光照射所述測量目標時對所述測量目標成像；

由成像步驟中得到的圖像來計算所述測量目標的表面上多個點處法線的取向，并由該計算的結果來計算所述測量目標的表面的三維形狀；

對于所述測量目標的表面上至少一個點來測量距預定參考位置的距離；以及

確定所述測量目標的表面的三維形狀的空間位置，所述三維形狀是在形狀計算步驟中使用測距步驟中獲得的有關所述距離的信息來得到的。