[發明專利]確定可移動物體在空間中的位置的系統、方法和標記物

有效

• 申請號: 201880048659.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN110959099B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: J.霍恩;N.哈弗坎普;M.施奈德;T.托伊伯;L.奧姆洛爾
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司;卡爾蔡司工業測量技術有限公司
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27;G01M11/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

1.一種系統，用于確定能夠以六個移動自由度移動的物體(12)在空間中的6D位置，所述系統包括一個或多個標記物(16)，所述一個或多個標記物(16)要被施加到所述物體(12)且各自具有被細分成多個單獨場(32)的表面(30)，其中，所述場(32)各自具有統計噪聲圖案(34)，所述系統還包括圖像捕獲單元(18)且進一步包括圖像評估單元(26)，所述圖像捕獲單元遠離所述物體(12)且布置為捕獲所述一個或多個標記物(16)的圖像(28)，其中所述圖像捕獲單元(18)包括在不同視角下觀測所述一個或多個標記物(16)的多個相機(20)，并且所述圖像評估單元存儲噪聲圖案(34)的參考圖像且設計為通過與所述參考圖像比較在所述標記物(16)的當前捕獲的圖像(28)中定位所述場(32)中的至少一個，以便確定所述一個或多個標記物(16)在空間中的當前位置，其中，所述圖像評估單元(26)被設計為通過檢測所述標記物(16)的拐角和/或邊緣、和/或所述標記物(16)的場(32)的拐角和/或邊緣來粗略地確定由所述圖像捕獲單元(18)當前捕獲的所述標記物(16)的位置，其中，所述圖像評估單元(26)被設計為通過檢測所述噪聲圖案(34)來精細地確定由所述圖像捕獲單元(18)當前捕獲的所述標記物(16)的位置，以及其中，所述精細確定包括：基于所述標記物的當前捕獲的圖像和所述噪聲圖案的參考圖像，對所述標記物的噪聲圖案進行精細調整，并且所述精細確定得到精確的投射參數和所述標記物的場的精確位置。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述標記物(16、16a)的場(32、32a)是多邊形的。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述標記物(16、16a)的場(32、32a)是矩形的。

4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述標記物(16、16a)的場(32、32a)是正方形的。

5.根據權利要求1至4中的一項所述的系統，其中，所述標記物(16、16b)的場(32、32b)以矩陣的形式布置在行和列中。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述標記物(16b，16c)的場(32b，32c)是圓形的。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述標記物(16b，16c)的場(32b，32c)是橢圓形的。

8.根據權利要求2至4中任一項所述的系統，其中，所述標記物(16a、16c)的場(32a、32c)相對于彼此旋轉和/或移位。

9.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述單獨場(32)的噪聲圖案(34)彼此不同。

10.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述單獨場(32)的噪聲圖案(34)至少不相關。

11.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述噪聲圖案(34)在頻域中具有寬帶噪聲。

12.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述噪聲圖案(34)是灰度圖案。

13.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述噪聲圖案(34)包含白噪聲。

14.根據權利要求12所述的系統，其中，所述噪聲圖案(34)內的灰度值的概率密度是高斯分布。

15.根據權利要求1至4中的任一項所述的系統，其中，所述圖像捕獲單元(18)具有低通濾波器和/或散焦裝置。

16.根據權利要求1至11中的任一項所述的系統，其中，通過對白噪聲進行低通濾波來生成所述標記物(16)的噪聲圖案(34)。