[发明专利]三维形状测量装置及其控制方法

权利要求书

1.一种测量装置，其包括：

图像获取单元，其包括投影单元和捕获单元，所述投影单元被配置为将多个图案依次投影到对象上，所述捕获单元被配置为通过使用图像捕获设备依次捕获依次投影有所述多个图案的所述对象的多个图像，其中，所述多个图案中的一个图案的亮区间和暗区间的各个的宽度与所述多个图案中的其他图案的亮区间和暗区间的各个的宽度不同；

测量单元，其被配置为将所述多个图像二值化，以指定应用三角测量原理的位置，并基于所述位置测量所述对象的三维形状；以及

控制单元，被配置构造为，以捕获与所述多个图案中的用于确定所述位置的第一图案相对应的图像时的所述图像捕获设备上的曝光量，大于捕获与所述第一图案之外的图案相对应的图像时的所述图像捕获设备上的曝光量的方式，来控制所述图像获取单元。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制单元被配置为以所述第一图案的光量大于所述第一图案之外的图案的光量的方式，来控制所述投影单元。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制单元被配置为以用于获得所述第一图案的图像所需的图像捕获时间大于用于获得所述第一图案之外的图案的图像所需的图像捕获时间的方式，来控制所述捕获单元。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制单元被配置为控制所述捕获单元对所述对象进行多个图像捕获操作，使得对所述第一图案的图像的图像捕获操作的次数大于对所述第一图案之外的图案的图像的图像捕获操作的次数。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其中，所述控制单元被配置为，将通过从通过控制所述捕获单元对投影有所述第一图案的所述对象进行所述多个图像捕获操作而获得的多个图像中，减去外部光分量而获得的多个图像组合。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述第一图案是所述多个图案中的、具有最窄宽度的图案。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述多个图案包括通过反转所述第一图案的亮区间和暗区间而获得的图案。

8.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述测量单元被配置为结合代码化图案光和相位偏移方法，来测量所述对象的三维形状。

9.根据权利要求1所述的测量装置，其中，与所述第一图案相对应的图像对应于所述第一图案的亮区间，并且与所述第一图案之外的图案相对应的图像对应于所述第一图案之外的图案的亮区间。

10.一种测量装置的测量方法，所述测量装置包括图像获取单元和测量单元，所述图像获取单元包括投影单元和捕获单元，所述测量方法包括以下步骤：

通过所述投影单元将多个图案依次投影到对象上；

通过所述捕获单元使用图像捕获设备依次捕获依次投影有所述多个图案的所述对象的多个图像；以及

通过所述测量单元将所述多个图像二值化，以指定应用三角测量原理的位置，并基于所述位置测量所述对象的三维形状，

其中，以捕获与所述多个图案中的用于确定所述位置的第一图案相对应的图像时的所述图像捕获设备上的曝光量，大于捕获与所述第一图案之外的图案相对应的图像时的所述图像捕获设备上的曝光量的方式，来控制所述图像获取单元。

11.根据权利要求10所述的测量方法，其中，以所述第一图案的光量大于所述第一图案之外的图案的光量的方式，来控制所述投影单元。

12.根据权利要求10所述的测量方法，其中，以用于获得所述第一图案的图像所需的图像捕获时间大于用于获得所述第一图案之外的图案的图像所需的图像捕获时间的方式，来控制所述捕获单元。