用于实物形状的三维测量的系统和方法

摘要

提供使用非接触式结构光三角测量法进行实物形状的三维测量的系统和方法。该系统包括：将结构光图案投射到任何物体的表面的投光器和拍摄作用于物体表面的结构光图案的图像的照相机。该系统进一步包括计算装置，用于基于计算得到的投射的结构光和拍摄到的图像之间的对应关系通过采用的三角测量算法确定被照亮的物体的表面形状的三维测量值。结构光包括经过编码的元素，这些经过编码的元素位于经过投光器和照相机两者的中心投射区的顶点并且也经过被测物体的空间的平面内。

主权项

用于实物形状的3D测量的系统，所述系统包括：投光器，用于将结构光图案投射到物体的表面上，其中所述投光器包括光源、具有位于幻灯片表面的幻灯片图案的幻灯片和由投射器透镜顶点表征的投射器透镜；用于拍摄所述结构光图案反射在所述物体上的图像的装置，其中用于拍摄图像的装置包括由装置透镜顶点表征的装置透镜；以及计算装置，用于使用三角测量算法，基于所述幻灯片图案中的点和所述图像中的点之间的对应关系确定关于所述物体的所述形状的测量值，以及其中所述幻灯片图案包括多个经过编码的元素，其中所述经过编码的元素中的每一个至少由所述经过编码的元素的形状、长度或厚度表征，以及其中所述多个经过编码的元素被分配到至少第一组或第二组中的一组，第一组和第二组中的每一组包括所述多个经过编码的元素中的至少两个，以及其中在所述幻灯片表面上定义至少第一幻灯片虚拟线和第二幻灯片虚拟线，其中所述第一幻灯片虚拟线由所述幻灯片表面和经过所述投射器透镜顶点且经过所述装置透镜顶点的第一平面之间的相交线定义，并且所述第二幻灯片虚拟线由所述幻灯片表面和经过所述投射器透镜顶点且经过所述装置透镜顶点的第二平面之间的相交线定义，以及其中所述第一组经过编码的元素沿着所述第一幻灯片虚拟线定位，并且所述第二组经过编码的元素沿着所述第二幻灯片虚拟线定位。