[發明專利]物件空間信息量測裝置與方法及取像路徑的計算方法

有效

• 申請號: 201410161954.0
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104976950B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 李韋辰;張津魁;呂尚杰;江博通
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種非接觸式物件空間信息量測裝置，包括：

攝影機，用于取得一待測物體的一影像；

激光掃描裝置，用于掃描該待測物體；

移動平臺，用于提供該攝影機及該激光掃描裝置固定在該移動平臺上；

移動控制單元，用于控制該移動平臺于一三度空間內移動；以及

中央處理單元，連接該移動控制單元，并經由該移動控制單元控制該攝影機的取像角度，及該激光掃描裝置的掃描角度；

其中，該中央處理單元執行一初始掃描定位以及一取像路徑補償；

該中央處理單元包括：

計算單元，根據該待測物體的該影像，取得該待測物體的一主軸方向θ_p，并根據該激光掃描裝置掃描所得到的至少一深度信息，取得一轉彎補償角度Δθ_α及一深度偏擺補償角度Δθ_β；以及

坐標轉換單元，根據該轉彎補償角度Δθ_α及該深度偏擺補償角度Δθ_β，執行該取像路徑補償并輸出至該移動控制單元。

2.如權利要求1所述的量測裝置，其中，該中央處理單元為執行該初始掃描定位還包括：

初始掃描定位模塊，用于取得對一工作區域的二影像，通過該二影像相減以取得該待測物體的一擷取位置影像，并根據該擷取位置影像的形心與長軸方向，取得一主軸方向θ_p。

3.如權利要求2所述的量測裝置，其中，該工作區域的該二影像分別于不同時間點所取得，該二影像的其中之一包括該待測物體。

4.如權利要求2所述的量測裝置，其中，該初始掃描定位模塊還驅動該激光掃描裝置沿該主軸方向θ_p找尋一邊界點。

5.如權利要求1所述的量測裝置，其中，該中央處理單元為執行該取像路徑補償還包括：

取像路徑補償模塊，用于取得由該激光掃描裝置沿一主軸方向θ_p掃描該待測物體的多個影像，并根據該些影像的深度信息，取得各該些影像深度變化最大的一起點與一終點，以求得一第一時間點的一第一平面方向的一轉彎補償角度Δθ_α以及一第二平面方向的一深度偏擺補償角度Δθ_β，進而取得一第二時間點的主軸方向θ_p'，于該第一時間點進入一第二時間點時，將該激光掃描裝置的一掃描線導向該第二時間點的主軸方向θ_p'。

6.如權利要求5所述的量測裝置，其中，該轉彎補償角度Δθ_α根據該些起點與終點的多個中間點而求得。

7.如權利要求5所述的量測裝置，其中，該深度偏擺補償角度Δθ_β根據該些起點與終點而求得。

8.如權利要求5所述的量測裝置，其中，該些起點與終點的深度值變化若大于或等于一預定閥值時，則進行求得該轉彎補償角度Δθ_α與該深度偏擺補償角度Δθ_β，若小于該閥值且其中之一者為0時，將該主軸方向θ_p旋轉+90°或-90°，否則則停止掃描。

9.如權利要求1所述的量測裝置，其中，該主軸方向θ_p指該待測物體的該影像的一主慣性軸與一坐標軸的夾角，該主慣性軸指該影像的邊界上任二點之間的最長距離。

10.一種非接觸式取像路徑的計算方法，用以驅動一移動平臺，其中一攝影機以及一激光掃描裝置固定在該移動平臺上，其步驟包括：

進行一初始掃描定位步驟，根據由該攝影機所擷取的一待測物體的一影像，取得該待測物體的一主軸方向θ_p；以及

進行一取像路徑補償步驟，根據由該激光掃描裝置沿該主軸方向θ_p掃描該待測物體的多個影像，取得一第一時間點的一第一平面方向的一轉彎補償角度Δθ_α以及一第二平面方向的一深度偏擺補償角度Δθ_β，進而取得一第二時間點的主軸方向θ_p’，當于該第一時間點進入該第二時間點時，將該激光掃描裝置的一掃描線導向該第二時間點的主軸方向θ_p’，以建立一取像路徑。