[发明专利]3D机器视觉扫描信息提取系统

权利要求书

1.一种3D机器视觉扫描系统，具有：

a）用于从目标物体获得原始扫描数据的扫描头；

b）信息提取模块，其将所述原始扫描数据处理和简化为对工业处理中的自动控制决策很重要的目标物体扫描信息；及

c）用于将所述目标物体扫描信息传给控制器的通信接口。

2.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中所述扫描头包含：

a）激光发射器和反射激光检测器；

b）所述信息提取模块，其将所述原始扫描数据处理和简化为对工业处理中的自动控制决策很重要的目标物体扫描信息；及

c）用于将所述目标物体扫描信息传给控制器的所述通信接口。

3.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中所述扫描头包含：

a）激光发射器和反射激光检测器；

b）电子扫描数据处理器，具有一组嵌入的数学函数以从扫描数据提取关键目标物体信息；

从而减少数据传输及降低工业控制系统中随后的处理和决策分析的复杂性。

4.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中将由所述信息提取模块使用的计算方法可由所述控制器选择。

5.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中一组关键扫描信息提取工具集成在扫描头内。

6.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中所述目标物体扫描信息仅源自扫描头能够扫描的大区域内的、控制器选择的感兴趣区域的扫描数据。

7.根据权利要求5的3D机器视觉扫描系统，其中关键扫描信息提取工具包括多个预定的、控制器选择的感兴趣区域。

8.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中信息提取工具应用于来自多个扫描轮廓的、控制器选择的范围的扫描数据，所得的扫描信息在所述信息提取工具应用于随后的所选多个扫描轮廓之前传给所述控制器。

9.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中扫描头包含数据处理器，其快速对大量目标物体扫描数据进行摘要并以工业控制器可使用的格式传输较小的摘要目标物体扫描信息数据集以进行工业处理控制决策。

10.一种扫描头，包括执行扫描数据简化并在通信接口上将摘要扫描信息传给控制器的摄像机和计算机。

11.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中笛卡尔坐标系中的原始3D几何测量重测为机器坐标以用于工业应用。

12.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，与连接到通信复用器的多个类似扫描头组合，所述通信复用器将所提取的目标物体扫描信息传给控制器。

13.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中一组扫描信息提取工具集成在扫描头内及所述工具之一为极值推导。

14.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中一组扫描信息提取工具集成在扫描头内及所述工具之一为轮廓跟踪。

15.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中一组扫描信息提取工具集成在扫描头内及所述工具之一为轮廓匹配。

16.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中一组扫描信息提取工具集成在扫描头内及所述工具之一为面积求和。

17.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，具有包含发射相干光的激光器、摄像机、和扫描仪输出连接器的扫描仪机壳，所述相干光折射到平面扇内。

18.根据权利要求16的3D机器视觉扫描系统，其中所述激光器发出一片光以得到所扫描目标物体的X-Y轮廓。

19.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中密封的扫描头包含激光投影仪、成像反射激光传感器子系统、及扫描数据处理电子电路。

20.根据权利要求12的3D机器视觉扫描系统，其中时分复用器编码器使能从多个扫描头到控制器的通信并包括定时同步从而使每一扫描仪可被锁相。

21.根据权利要求1的3D机器视觉扫描系统，其中对连续的数据轮廓执行数据简化，每一数据轮廓为X轴和Y轴上的一系列成像点，所述连续的数据轮廓在Z轴上以构成扫描仪可见的目标物体部分的整个3D扫描。