[发明专利]测距方法、测距系统与其处理方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种测距技术，且特别是有关于一种可对一待测物进行非接触的的三维的测距技术。

背景技术

目前的测距仪器可以分为接触式和非接触式。其中，所谓的接触式测距仪器，也就是传统的测距技术，例如坐标测量机(Coordinate Measuring Machine，简称CMM)。虽然接触式测量技术相当精确，但是由于必须接触待测物的本体，有可能会导致待测物遭到测距仪器的探针的破坏。因此，接触式测距装置不适用于高价值物件的测量。

相较于传统的接触式测距仪器，非接触测距仪器由于运作频率高达数百万，因此被使用的领域相当广泛。非接触测距技术又分为主动式与被动式。所谓的主动式非接触测距技术，就是将一能量波投射至待测物，再借助能量波反射来计算待测物与一参考点之间的距离。常见的能量波包括一般的可见光、高能光束、超音波与X射线。

发明内容

本发明提供一种测距方法和一种测距系统，可以对一待测物进行非接触的三维测距。

另外，本发明也提供一种处理方法，可以处理测距系统中的资料，并且更精确地计算一待测物的位置。

本发明提供一种测距系统，包括一光源模组、一影像撷取装置和一处理模组。光源模组会向在多个位置点上的参考平面和一待测物投射具有一斑点图样的面光源，使得在每一位置点的参考平面和待测物朝向光源模组的表面都会呈现斑点图样的影像，而此斑点图样具有多个斑点。此时，影像撷取装置会撷取各位置点上的参考平面上所呈现的斑点图样的影像，而产生多个参考影像信息。另外，影像撷取装置也会撷取待测物上所呈现的斑点图样的影像，而产生一待测影像信息。而这些参考影像信息和待测影像信息会送至处理模组，使得处理模组会将这些参考影像信息和待测影像信息进行比对，而获得多个比对结果。借此，处理模组就可以将这些比对结果进行内插法运算，以计算出待测物的位置。

从另一观点来看，本发明还提供一种测距方法，包括投射具有一斑点图样的面光源到在多个位置点上的参考平面和一待测物上，以使在这些位置点上的参考表面和待测物朝向面光源的表面上呈现斑点图样的影像，而此斑点图样具有多个斑点。接着，撷取每一位置点的参考平面上的斑点图样的影像，以获得多个参考影像信息，并且撷取待测物上的斑点图样的影像，以获得一待测影物像信息。借此，本发明会将这些参考影像信息与待测物影像信息进行比对，而获得多个比对结果。此时，将这些比对结果进行一内插法运算，以计算出待测物的位置。

从另一观点来看，本发明更提供一种处理方法，包括接收多个参考影像信息，是由在多个位置点上的参考平面反射一面光源所投射的斑点图样而呈现的影像，而此斑点图样具有多个斑点。另外，接收一待测影像信息，其是一待测物朝向面光源的表面上所呈现斑点图样的影像。接着，将此待测物影像信息与每一参考影像信息进行比对，而获得多个比对结果。此时，本发明可以将这些比对结果进行内插法运算，以计算出待测物的位置。

由于本发明是依据投射在参考平面和待测物上的斑点图样的影像来进行测距，因此可以实现非接触的三维测距技术。另外，本发明会将待测物影像信息与参考影像信息进行比对，而获得多个比对结果，并且将这些比对结果进行内插法运算。借此，就可以更精确地测量待测物的位置。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为依照本发明第一实施例的一种测距系统的示意图。

图2A-2D是绘示与一参考点相距70、75、80和85公分的参考平面上所呈现的斑点图样的影像。

图3绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种在待测物的一表面上所呈现的斑点图样影像的示意图。

图4绘示为依照本发明第二实施例的一种测距系统的示意图。

图5绘示为依照本发明第三实施例的一种测距系统的示意图。

图6绘示为依照本发明第一实施例的一种测距方法的步骤流程图。

图7绘示为依照本发明第二实施例的一种测距方法的步骤流程图。

【主要元件符号说明】

100、400、500：测距系统

102：光源模组

104：影像撷取装置

122、124、126：参考平面

132：待测物

302、304：待测物的一表面

402：透镜

404：分光元件

AX-AX’：光轴

IMG_OB：待测物影像信息