[发明专利]用于获得距离和图像信息的光学仪器和方法

权利要求书

1.一种光学仪器，其用于获得物体的距离和图像信息，所述光学仪器 包括：

透镜布置，其用于观测所述物体；

摄像机，其与所述透镜布置的光轴对齐，用于采集所述物体的至少一 部分的图像；

距离测量单元，其用于沿着平行于所述透镜布置的光轴的所述距离测 量单元的测量轴测量到所述物体的距离；

定位单元，其用于相对于至少一个参考轴调节所述透镜布置的光轴； 以及

控制单元，其具有：

第一控制元件，其适合于限定所述图像中待扫描的区域、获得限 定的所述区域中所述物体的物体特征、以及在所述区域中限定相应于所述 物体上多个位置的多个测量像素，其中在所述物体特征处有相比于所述物 体的其他部分的增加密度的测量像素，以及

第二控制元件，其适合于指示所述定位单元将所述透镜布置的光 轴顺序地调节到所述物体上的所述多个位置上，以及指示所述距离测量单 元测量到所述物体所述多个位置处的距离。

2.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过 操作员选择所述区域中所述物体特征来获得所述物体特征或通过使用用于 探测所述区域中所述物体的所述物体特征的探测算法处理所述图像中的所 述区域来获得所述物体特征。

3.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过 操作员选择所述图像中的所述区域来限定所述待扫描的区域或通过使用用 于探测所述物体的至少一部分的探测算法处理所述图像来限定所述待扫描 的区域。

4.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于在所 述待扫描的区域中限定具有高测量像素密度的区、具有低测量像素密度的 区以及没有测量像素的区中的至少一个。

5.如权利要求4所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过 操作员选择所述区域中的所述区来限定所述区，或通过使用用于探测所述 区域中的所述区的探测算法处理所述区域来限定所述区。

6.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第二控制元件适合于按使 对所述透镜布置的光轴的调节最小化的顺序扫描所述区域中的测量像素。

7.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过 将轮廓的二维表示引入所述区域中并通过在所述区域中将所述轮廓的二维 表示的轮廓线处的多个像素选择为测量像素，来在所述区域中限定所述多 个测量像素。

8.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述图像至少包括第一子图像 和第二子图像，且这至少两个子图像包括所述多个测量像素。

9.如权利要求8所述的光学仪器，其中所述第一控制元件进一步适合 于限定在所述第一子图像和所述第二子图像的测量像素之间的待测量的其 它位置。

10.如权利要求9所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通 过沿着连接至少两个测量像素的线限定所述其它位置，或通过使用外插算 法来对由探测算法所探测的所述第一子图像和所述第二子图像中的至少一 个子图像中的所述物体的边缘或其它物体特征进行外插，来处理所述第一 子图像和所述第二子图像中的至少一个，由此来限定待测量的所述其它位 置。

11.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述定位单元进一步适合于 相对于参考轴系统测量对所述物体上所述多个位置的水平和垂直角。

12.如权利要求1所述的光学仪器，进一步包括用于显示所采集的图 像的显示单元。

13.如权利要求12所述的光学仪器，其中所述显示单元适合于重叠地 显示所采集的图像和所测量的位置。

14.如权利要求12所述的光学仪器，其中所述显示单元是触摸显示单 元，用于下列操作中的至少一个：由操作员限定所述图像中待扫描的区域 以及由操作员获得所述物体特征。