[發明專利]三維測定裝置、三維測定方法以及三維測定存儲介質

有效

• 申請號: 201980007537.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN111566439B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 付星斗;清水隆史
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01B11/24;G06T7/521
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

1.一種三維測定裝置，其特征在于，包括：

投影部，向測定對象物投影圖案光；

攝像部，以規定的曝光時間來拍攝經投影所述圖案光的所述測定對象物的圖像；

計算部，提取所述圖像所含的多個特征點，基于所述多個特征點來計算表示所述測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置；以及

決定部，以所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的至少一者成為基于所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的任一者的最大值所規定的閾值以上，且所述曝光時間較針對所述最大值的曝光時間更短的方式，來決定所述曝光時間。

2.根據權利要求1所述的三維測定裝置，其中，

所述攝像部改變所述曝光時間來拍攝多個所述圖像，

所述三維測定裝置還包括：推定部，基于多個所述圖像，來推定所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的至少一者相對于所述曝光時間如何變化，

所述決定部基于所述推定部給出的推定結果來決定所述曝光時間。

3.根據權利要求2所述的三維測定裝置，其中，

所述推定結果包含：

第一階段，隨著所述曝光時間變長，所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數增加；以及

第二階段，鄰接于所述第一階段，隨著所述曝光時間變長，所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數較所述第一階段更緩慢地變化，所述多個特征點的個數及所述三維點群的個數的至少一者為所述閾值以上，

所述決定部基于所述第一階段與所述第二階段的交界來決定所述曝光時間。

4.根據權利要求3所述的三維測定裝置，其中，

所述推定結果還包含：第三階段，鄰接于所述第二階段，隨著所述曝光時間變長，所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數減少，

使所述曝光時間變化規定量時的所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的變化量的絕對值在所述第二階段的情況下小于所述第三階段的情況。

5.根據權利要求3或4所述的三維測定裝置，其中，

所述推定部通過包含一個或多個參數的函數來推定所述第一階段及所述第二階段中的、所述曝光時間與所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的關系。

6.根據權利要求5所述的三維測定裝置，其中，

在將所述曝光時間表示為t，將所述一個或多個參數表示為N₀及τ時，

所述推定部將所述函數設為N(t)＝N₀(1－exp(-t/τ))，推定所述第一階段及所述第二階段中的、所述曝光時間與所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的關系。

7.根據權利要求6所述的三維測定裝置，其中，

在將所述閾值表示為大于0且1以下的A時，

所述決定部通過t＝τln(1/(1－A))來決定所述曝光時間。

8.根據權利要求1所述的三維測定裝置，其中，

所述決定部以所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的至少一者成為所述閾值以上，且所述曝光時間較針對所述最大值的曝光時間更短的方式，來決定所述曝光時間或所述投影部的光量。

9.一種三維測定方法，其特征在于，包括：

向測定對象物投影圖案光；

以規定的曝光時間來拍攝經投影所述圖案光的所述測定對象物的圖像；

提取所述圖像所含的多個特征點，基于所述多個特征點來計算表示所述測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置；以及

以所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的至少一者成為基于所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的任一者的最大值所規定的閾值以上，且所述曝光時間較針對所述最大值的曝光時間更短的方式，來決定所述曝光時間。

10.一種三維測定存儲介質，其存儲三維測定程序，所述三維測定存儲介質為計算機可讀取的存儲介質，所述三維測定存儲介質的特征在于，使三維測定裝置所包括的運算裝置作為計算部及決定部而運行，所述三維測定裝置包括：投影部，向測定對象物投影圖案光；以及攝像部，以規定的曝光時間來拍攝經投影所述圖案光的所述測定對象物的圖像，

所述計算部提取所述圖像所含的多個特征點，基于所述多個特征點來計算表示所述測定對象物的三維形狀的、三維點群的位置，

所述決定部以所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的至少一者成為基于所述多個特征點的個數及所述三維點群所含的點的個數的任一者的最大值所規定的閾值以上，且所述曝光時間較針對所述最大值的曝光時間更短的方式，來決定所述曝光時間。