与远程结构光扫描仪协作的六自由度激光追踪器

摘要

一种利用坐标测量装置和目标扫描仪来测量对象的表面上的三个或更多个表面集的方法，每个表面集是装置参考坐标系中的对象的表面上的点的三维坐标，每个表面集包括三个值。该方法包括：提供具有主体、第一回射器、投射器、摄像装置和扫描仪处理器的目标扫描仪；提供坐标测量装置，该坐标测量装置被配置为向第一回射器发送第一光束并且从第一回射器接收第二光束，第二光束是第一光束的一部分，扫描仪处理器和装置处理器联合地被配置为确定表面集；选择光的源图案；将光的源图案投射到对象上以产生光的对象图案；将光的对象图案成像到光敏阵列上以获得光的图像图案；获得光的图像图案的像素数字值；利用坐标测量装置来测量平移集和方位集；确定至少三个非共线图案元素中的每个相对应的表面集；以及保存表面集。

主权项

一种方法（5000），所述方法利用坐标测量装置（10）和目标扫描仪（2500，2505）来测量对象的表面（2528，2590，4790）上的三个或更多个表面集，所述三个或更多个表面集中的每个是装置参考坐标系中的所述对象的表面上的点（2526，2527，2574，4774）的三维坐标，每个表面集包括三个值，所述装置参考坐标系与所述坐标测量装置相关联，所述方法包括以下步骤：提供具有主体（2514）、第一回射器（2510）、投射器（2520，2562，4762）、摄像装置（2530，2564，4764）和扫描处理器（1584）的目标扫描仪，其中所述第一回射器、所述投射器和所述摄像装置刚性地固定至所述主体，并且所述目标扫描仪从所述坐标测量装置机械地拆卸，其中所述投射器包括光的源图案（2524，2570，4770），光的所述源图案位于源平面上并且包括至少三个非共线图案元素，所述投射器被配置为将光的所述源图案投射到所述对象上以在所述对象上形成光的对象图案，并且所述至少三个非共线图案元素中的每个与至少一个表面集相对应，其中所述摄像装置包括摄像装置透镜（2532，2582，4782）和光敏阵列（2534，2580，4780），所述摄像装置透镜被配置为将光的所述对象图案成像到所述光敏阵列上作为光的图像图案，所述光敏阵列包括摄像装置像素，所述光敏阵列被配置为针对每个摄像装置像素产生响应于所述摄像装置像素从光的所述图像图案接收到的光量的相应的像素数字值（5005）；提供所述坐标测量装置，所述坐标测量装置被配置为测量平移集和方位集，所述平移集是所述装置参考坐标系中的所述目标扫描仪的三个平移自由度的值并且所述方位集是所述装置参考坐标系中的所述目标扫描仪的三个方位自由度的值，所述平移集和所述方位集足以限定所述目标扫描仪在空间内的位置和方位，所述坐标测量装置被配置为将第一光束（784）发送至所述第一回射器并且从所述第一回射器接收第二光束（786），所述第二光束是所述第一光束的一部分，所述坐标测量装置包括装置处理器（1520，1530‑1536，1540，1550，1560，1565，1570，1590），所述装置处理器被配置为确定所述方位集和所述平移集，所述平移集至少部分基于所述第二光束，其中所述扫描仪处理器和所述装置处理器联合地被配置为确定所述 三个或更多个表面集，每个表面集至少部分基于所述平移集、所述方位集和所述像素数字值（5010）；选择光的所述源图案（5015）；将光的所述源图案投射到所述对象上以产生光的所述对象图案（5020）；将光的所述对象图案成像到光敏阵列上以获得光的所述图像图案（5025）；获得光的所述图像图案的所述像素数字值（5030）；将所述第一光束从所述坐标测量装置发送至所述第一回射器（5035）；从所述第一回射器接收所述第二光束（5040）；测量所述方位集和所述平移集，所述平移集至少部分基于所述第二光束（5045）；确定与所述至少三个非共线图案元素中的每个相对应的所述表面集（5050）；以及保存所述表面集（5055）。