[发明专利]用于测量/识别形状的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量或识别形状的方法。

背景技术

在许多不同的技术应用中，需要测量表面。这种应用的示例有例如在各种药物质量控制应用中的颗粒尺寸的测量。另一方面，表面的形状测量也用于各种类型的图案识别中，从形状的简单识别到人的面部的识别或甚至更复杂图案的识别。

在本发明的一般领域中的现有技术的一些应用示例在下面公开中给出。

公开FI20000493、US5239358、JP10010033、US6122043和WO03062804公开了粉末的颗粒尺寸或表面形状的光学测量。在Laitinen、Antikainen、Yliruusi的名称为“Does a powder surface contain all necessary informationfor particle size distribution analysis？”(粉末表面含有所有必需的信息供颗粒尺寸分布分析用吗？)、欧洲药物科学期刊、17(4-5)、217—227的公开中，具有关于测量装置的描述，其中，使用两个白光源，且使用单个相机对样品成像。在所述公开中，所述测量装置获取两个单独的黑白照片。第一幅图像利用第一个灯照射物体获取，第二幅图像利用第二个灯照射物体获取。所谓的差值矩阵的分布从这两个图像计算。

上述方法的缺点的示例包括：当获取交替照射产生的两个单独的照片时，颗粒尺寸不能从移动物体上测量。

下面还可参考公开了各种测量方法和它们的改进的公开：US6556706、WO02059545、US6028672、US6974964和DE199962779。

发明内容

本发明用于提供一种方法和装置，借助于所述方法和装置，可快速、高度准确地执行表面的形状的测量和识别，甚至从运动物体上。这在非常多的不同技术领域中提供了利用本发明的多种机会。

本发明的上述和其他益处和优点以权利要求书中的特征所述的方式实现。

附图说明

下面，将参看附图针对本发明的一些示意性实施例描述本发明。

附图包括：

图1示出了根据本发明的一个实施例的简化示意性图；

图2示出了第二示意性测量几何图；

图3示出了使用根据本发明的方法和测试装置获得的表面的图像；

图4示出了在产生结果的阶段的根据图3的图像，包括通过本方法计算的轮廓；

图5示出了通过本系统产生的影像；以及

图6示出了用于利用本发明的另一种配置方式。

具体实施方式

如上所述，图1示出了配置方式的一个示例，已借助于所述配置方式执行测试，以检验该系统。因此，作为本发明的主题且用于该配置中的表面形状测量装置包括两个颜色不同的光源例如红光源1和蓝光源2、以及相机3。数码相机3同时获取正被检查的物品4的两幅图像：红色的和蓝色的。相机从上方对物品进行成像，且光源1和2处于样品的相反侧，以大约45°的角度指向样品4。

如上所述，该配置形式已被仅用于实验观察，但它确实有真实实际的应用需要。图2示出了测量配置形式的另一示例，它示出了当利用三种不同颜色的测量光线、例如红、蓝和绿光操作时的情况。在具有三种光的系统中，测量装置的精度得到相当大的提高。

在图中已省去了所有的传统连接技术。当然，对于相机的图像处理来说显而显见的是，相机连接到计算机装置，其中，具有用于执行必需的计算任务的合适程序，基于所述程序实现所需的最终结果。

每个像素(像元)的红、蓝和绿色的亮度被记录在数字图像中。相对表面高度从数字图像通过像素的不同部分颜色的强度值的简单减法计算来计算。像素在光源对的方向上连续地被读取。

图2示出了三种光线系统，其中，测量结构以圆柱体表示，在圆柱体的假设底部是正被测量的表面，实际中自然可以是任何表面。红光源1、蓝光源2和绿光源6位于圆柱体5的壁上。在该结构中，图像可在三个不同的方向上读取，且颗粒的高度可从颗粒的不同侧测量。在竖直和水平方向上，没有任何东西阻止光线也相对于样品成非对称的结构设置。

根据本发明的测量更具体地讲以如下方式执行。如上所述，在两种光线构成的每对光线的方向上顺序读取像素。假设相对于从两个不同方向照射物体的两光线例如蓝色的和绿色的光线执行了读取。在正被测量的物体上逐个像素地执行读取。在所述像素处测量绿光和蓝光的强度。如果在正在读取的点处表面是平的，则绿光和蓝光的强度是相同的。光线强度的差值被计算，在这种情况下，光线强度差值为零。