[其他]确定反射表面的均匀度的系统、表面分析设备和系统

说明书

技术领域

本实用新型整体涉及对对象的三维表面形状进行估计。更具体地，描述了从对象反射的光图案的摄影图像迅速确定对象的表面轮廓的方法、软件、硬件和系统。

背景技术

可使用机械轮廓曲线仪来完成对制造部件诸如壳或壳体的三维形状的准确测量，该机械轮廓曲线仪针对不同的水平运动来测量与制造部件接触的触笔的竖直位移。虽然准确，但是机械轮廓曲线仪可能会较慢，并且因此在要求速效的高产量制造或快速成型环境中是不合适的。此外，由于对制造部件的表面的潜在损坏，接触测量可为不可取的。

实用新型内容

本文描述了涉及用于对制造部件诸如壳、外壳或壳体的三维形状进行准确测量的系统、方法和装置的各个实施方案。在一些实施方案中，系统被示出为包括能够执行图像分析的计算设备、操作地耦接到该计算设备的光发射设备、和操作地耦接到该计算设备的光捕获设备。该光发射设备被配置为将光图案发射到反射表面上，该光图案包括断开连接的形状的阵列。该光捕获设备被配置为从反射表面接收所得的反射光图案。此外，计算设备被配置为对反射光图案执行图像分析，以便提供对反射表面的表面均匀度的估计，其中图像分析包括计算由反射光图案限定的多个反射四边形中的每个反射四边形的面积。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于确定反射表面的均匀度的系统，其特征在于，所述系统包括：计算设备，所述计算设备能够执行图像分析；光发射设备，所述光发射设备操作地耦接到所述计算设备，其中所述光发射设备被配置为将光图案发射到所述反射表面上，所述光图案包括限定形状阵列的多个断开连接的点；和光捕获设备，所述光捕获设备操作地耦接到所述计算设备，其中，所述光捕获设备被配置为从所述反射表面接收反射光图案，并且其中，所述计算设备被配置为对所述反射光图案执行图像分析，以便提供对所述反射表面的表面均匀度的估计，其中所述图像分析包括计算由所述反射光图案限定的多个反射多边形中的每个反射多边形的面积。

根据一种实施例，所述图像分析包括将每个反射多边形的所述面积与预先确定的面积值进行比较，并且基于所述比较来生成多个均匀度等级。

根据一种实施例，所述图像分析进一步包括将所述多个均匀度等级编译成二维阵列，以用于使所述多个均匀度等级可视化。

根据一种实施例，所述多个断开连接的点中的每个点限定所述多个反射多边形中的每个反射多边形的拐角。

根据一种实施例，计算所述面积包括确定所述多个断开连接的点中的每个点之间的距离。

根据一种实施例，所述反射表面为便携式计算设备的外壳的一部分。

根据一种实施例，所述图像分析包括将每个反射多边形的所述面积与预先确定的面积值进行比较，并且当所述面积基本上等于所述预先确定的面积值时，表征所述反射表面的所述反射多边形被入射在其上的所述一部分的均匀度指示符被存储在所述计算设备的存储器中。

根据本公开的另一个方面，提供了一种确定设备外壳的表面的均匀度的系统，其特征在于，所述系统包括：图像图案生成器，被配置成将光的布置投射到所述设备外壳的表面上；图像捕获设备，被配置成对从所述表面投射的光的所述布置的反射进行采样，其中所述反射包括多个光点；计算设备，操作地耦接到所述图像图案生成器和所述图像捕获设备，所述计算设备确定所述多个光点中的一个或多个光点的坐标；基于所述一个或多个光点的所述坐标来生成特征数据；基于所述特征数据来生成所述反射的一个或多个部分的均匀度等级；以及耦接到所述计算设备的可视器，所述可视器被配置为显示均匀度等级的视觉表示，其中所述均匀度等级被编译成具有与光的所述布置对应的次序的等级阵列。

根据一种实施例，光的所述布置包括被布置成一个或多个多边形的原始光点阵列。

根据一种实施例，生成特征数据包括基于两个光点的坐标来确定所述两个光点之间的距离。

根据一种实施例，生成特征数据包括确定由两个或更多个光点的坐标限定的轨迹的斜率。

根据一种实施例，生成特征数据包括确定由三个或更多个光点的坐标限定的多边形的面积。

根据一种实施例，所述均匀度等级包括以所述等级阵列布置的多个不同的视觉指示符。

根据一种实施例，所述均匀度等级包括以所述等级阵列布置的一个或多个字母数字字符。