[發明專利]形狀測定系統、形狀測定裝置以及形狀測定方法

有效

• 申請號: 201710086151.7
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107091617B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 宮田薰
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供一種形狀測定系統、形狀測定裝置以及形狀測定方法。抑制對測定對象物的形狀進行測定時的多重反射的影響。形狀測定裝置(3)具有：圖像獲取部(321)，其獲取多個攝像圖像，該多個攝像圖像是通過拍攝依次被投射各不相同的多個投影圖案的測定對象物而生成的；量化部(322)，其通過將多個攝像圖像的各像素的亮度值與規定的基準值進行比較，來生成亮度值的量化值；選擇部(323)，其根據多個攝像圖像中的同一坐標的多個像素的亮度值與基準值的關系，從與多個攝像圖像對應的多個量化值中選擇在測定對象物的形狀的確定中使用的量化值；以及形狀確定部(324)，其根據選擇部所選擇出的量化值，來確定測定對象物的形狀。

技術領域

本發明涉及一種用于測定物體的形狀的形狀測定系統、形狀測定裝置以及形狀測定方法。

背景技術

以往，已知如下一種方法：向測定對象物投射規定的投影圖案，對拍攝被投射光線的測定對象物而得到的攝像圖像進行解析，由此不接觸測定對象物地對測定對象物的形狀進行測定。

在日本特開2009-94295號公報中公開了如下一種測定裝置：根據對將線光投射于電子部件時的光切割線進行拍攝而得到的攝像圖像，來測定電子部件的高度。

發明內容

發明要解決的問題

當向測定對象物投射投影圖案時，有時發生光在測定對象物所具有的多個表面之間的反射、即多重反射。當發生多重反射時，導致在攝像圖像中產生亮度與沒有多重反射的情況不同的區域，從而測定對象物的形狀的測定精度下降。為了防止這樣的問題，而進行了在測定對象物的表面涂布用于防止多重反射的涂料、或者使用用于限定測定對象物上被投射投影圖案的區域的掩模的處理。

然而，向測定對象物涂布涂料的方法存在如下那樣的問題：由于被涂布涂料而導致測定對象物的形狀變化；向測定對象物涂布涂料的工時和清洗涂料的工時增加；以及在被要求較高的純度的環境中無法使用。另外，使用掩模的方法存在需要針對每個測定對象物制作專用的掩模的問題以及能夠一次性測定的區域被限定而導致測定時間變長的問題。因此，尋求一種抑制對測定對象物的形狀進行測定時的多重反射的影響的新方法。

因此，本發明是鑒于這些點而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制對測定對象物的形狀進行測定時的多重反射的影響的形狀測定系統、形狀測定裝置以及形狀測定方法。

用于解決問題的方案

在本發明的第一方式中，提供一種形狀測定系統，具備：投影裝置，其向測定對象物投射各不相同的多個投影圖案的光；攝像裝置，其通過依次在所述投影裝置投射所述多個投影圖案的每個投影圖案的期間拍攝所述測定對象物，來生成多個攝像圖像；以及形狀測定裝置，其根據所述多個攝像圖像來測定所述測定對象物的形狀，其中，所述形狀測定裝置具有：圖像獲取部，其獲取所述多個攝像圖像；量化部，其通過將所述多個攝像圖像的各像素的亮度值與規定的基準值進行比較，來生成所述亮度值的量化值；選擇部，其根據所述多個攝像圖像中的同一坐標的多個像素的亮度值與所述基準值的關系，從所述多個像素中選擇在所述測定對象物的形狀的確定中使用所述量化值的像素；以及形狀確定部，其根據由所述選擇部選擇出的像素的所述量化值，來確定所述測定對象物的形狀。

所述投影裝置向所述測定對象物依次投射所述多個投影圖案，所述多個投影圖案例如是將寬度按每個投影圖案而不同的由光投影區域和非投影區域構成的條紋沿同一方向排列而成的。所述投影裝置也可以向所述測定對象物依次投射所述條紋的圖案對應于格雷碼的所述多個投影圖案。