[發(fā)明專利]用于對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110279687.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN113160282A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·哈倫德特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康耐視公司;康耐視恩沙普有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06T7/285
• 分類號(hào): G06T7/285;G06T7/579;G06T7/593;G06T7/00;G01B11/25
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 董華林

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量的方法和裝置，該方法具有如下方法步驟：基于成像參數(shù)計(jì)算潛在的對(duì)象點(diǎn)的軌跡，成象參數(shù)與由投影到所述運(yùn)動(dòng)的對(duì)象上的N個(gè)圖案組成的第一圖像序列和由所述N個(gè)圖案組成的第二圖像序列相關(guān)并且與運(yùn)動(dòng)的對(duì)象的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)相關(guān)，基于潛在的對(duì)象點(diǎn)的軌跡和與所述第一圖像序列和第二圖像序列相關(guān)的成像參數(shù)，求得在第一圖像序列中的第一圖像點(diǎn)軌跡以及在第二圖像序列中的第二圖像點(diǎn)軌跡，將沿著第一圖像點(diǎn)軌跡的圖像點(diǎn)與沿著第二圖像點(diǎn)軌跡的圖像點(diǎn)進(jìn)行比較，以確定在所述第一圖像點(diǎn)軌跡與第二圖像點(diǎn)軌跡之間存在對(duì)應(yīng)性，基于相對(duì)應(yīng)的第一圖像點(diǎn)軌跡和第二圖像點(diǎn)軌跡，對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2017年6月20日、申請(qǐng)?zhí)枮?01780045560.0(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/EP2017/065118)、發(fā)明名稱為“用于在已知運(yùn)動(dòng)的情況下對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量的方法。對(duì)此的一個(gè)示例是對(duì)在流水線上運(yùn)動(dòng)的部件的測(cè)量(其中，傳感器自身相對(duì)于流水線固定地布置)或大的對(duì)象的測(cè)量(其中，由一種設(shè)備、尤其是機(jī)械手或坐標(biāo)測(cè)量機(jī)使3D傳感器連續(xù)地在測(cè)量對(duì)象之上運(yùn)動(dòng))。

背景技術(shù)

對(duì)于所提及的應(yīng)用，通常使用具有激光-線-三角測(cè)量的3D傳感器。這些3D傳感器相對(duì)于在對(duì)象與傳感器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是不敏感的。然而在這類傳感器的情況下始終僅測(cè)量在測(cè)量對(duì)象上的一條線。然而通過(guò)傳感器或?qū)ο蟮倪\(yùn)動(dòng)可以進(jìn)行許多單次的測(cè)量，所述測(cè)量可以組合成面式的測(cè)量。

也能夠使用具有兩個(gè)攝像機(jī)和一個(gè)投影器的面式的3D傳感器，利用該投影器投影圖案序列。在此，涉及攝影測(cè)量學(xué)的具有在時(shí)間上變化的結(jié)構(gòu)化照明的方法。在此，利用一次測(cè)量可以采集大的面積，從而在最短的時(shí)間內(nèi)(特別是相比于基于激光-線-三角測(cè)量的方法)能夠?qū)崿F(xiàn)面式的3D測(cè)量。然而這樣的方法相對(duì)于運(yùn)動(dòng)是非常敏感的。

由此，對(duì)于該方法的重要的前提是：每個(gè)圖像點(diǎn)在整個(gè)拍攝時(shí)間期間映射相同的對(duì)象點(diǎn)。測(cè)量對(duì)象和傳感器都不允許在測(cè)量期間相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)。

已經(jīng)存在用于補(bǔ)償在拍攝圖案圖像序列期間的運(yùn)動(dòng)的方式。這些方式中的一個(gè)方式例如在Harendt,B.；Grosse,M.；Schaffer,M.Kowarschik,R.的“3D shape measurementof static and moving objects with adaptive spatiotemporal correlation”《Applied Optics》，2014，53，7507-7515中或在Breitbarth,A.；Kuehmstedt,P.；Notni,G.Denzler,J.的“Motion compensation for three-dimensional measurements ofmacroscopic objects using fringe projection”《DGaO Proceedings》，2012、113中描述。

這些已知的方式迭代地工作。在此首先執(zhí)行粗略的對(duì)運(yùn)動(dòng)不敏感的測(cè)量。該測(cè)量的結(jié)果接著被用來(lái)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)并且在利用時(shí)間上的特征的情況下執(zhí)行點(diǎn)分配。

這些方式的缺點(diǎn)在于迭代的方法，該方法顯著限制3D測(cè)量的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

由此，存在如下任務(wù)：一方面構(gòu)成相對(duì)于運(yùn)動(dòng)不敏感的面式的3D采集，并且另一方面克服迭代式采集的缺點(diǎn)。

該任務(wù)通過(guò)一種用于對(duì)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象進(jìn)行三維測(cè)量的方法解決，所述方法具有如下方法步驟：

基于成像參數(shù)計(jì)算潛在的對(duì)象點(diǎn)的軌跡，所述成象參數(shù)與由投影到所述運(yùn)動(dòng)的對(duì)象上的N個(gè)圖案組成的第一圖像序列和由所述N個(gè)圖案組成的第二圖像序列相關(guān)并且與所述運(yùn)動(dòng)的對(duì)象的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)相關(guān)，