[实用新型]图案投射模组、三维信息获取系统及处理装置

说明书

本申请公开了一种用于测量物体尺寸的图案投射模组，其包括相干光源和图案生成器，所述图案生成器包括衍射光学元件并且设置在从所述相干光源向物体传播的照明光的光路中，用于基于所述照明光生成要被投射到物体上的测量用图案，该测量用图案包括至少两条线条，所述线条在测量用图案中相交形成至少一个中央交点。本申请还公开了包括该图案投射模组的三维信息获取系统。根据本实用新型，基于所述测量用图案有助于实现对大致长方体物体的快速、高精度的尺寸测量，而且允许测量装置便携化，降低制造成本。

技术领域

本实用新型总体上涉及用于物体尺寸测量的三维测量方法和装置，具体涉及用于测量物体尺寸的图案投射模组、用于测量大致长方体物体的尺寸的三维信息获取系统、三维信息处理装置以及用于测量大致长方体物体尺寸的三维测量方法。

背景技术

物流行业近年来飞速发展，在储存、运输和计费诸多环节中需要物流包裹(通常用纸箱包装)的三维尺寸。传统的手工测量和记录显然不能满足要求。有一些库房采用了工业三维扫描设备。工业三维扫描设备大多使用线结构光扫描技术，精度高，但是需要固定的安装和测量环境，扫描时要求被测物体位置不能移动，而且价格高昂。

市面上出现一些可供人们日常使用的三维传感设备，例如微软的Kinect体感传感器。这些设备大多采用红外散斑结构光或TOF(time of flight)技术，可以构造为便携式的，但是测量误差较大，大约为2～10％的范围，不能准确、稳定地测量包裹三维尺寸，而且成本仍然较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型的三维测量方案，特别是适用于大致长方形形状的物体(例如物流包裹)尺寸测量的三维测量方案，其至少部分地解决了现有技术中存在的上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于测量物体尺寸的图案投射模组，其包括：相干光源；以及图案生成器，所述图案生成器包括衍射光学元件并且设置在从所述相干光源向物体传播的照明光的光路中，用于基于所述照明光生成要被投射到物体上的测量用图案，该测量用图案包括至少两条线条，所述线条在测量用图案中相交形成至少一个中央交点。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用于测量大致长方体物体的尺寸的三维信息获取系统，所述系统包括：如上所述的图案投射模组，用于向位于目标区域中的物体投射所述测量用图案；以及成像单元，该成像单元包括至少一个相机，用于获取投射有所述测量用图案的、所述物体的图像，所述图案投射模组和所述成像单元相对于彼此具有确定的位置。

通过采用包括至少两条线条且线条相交形成至少一个中央交点的测量用图案，根据本实用新型的模组、系统、方法和装置有助于实现对物体，特别是大致长方体形状物体的快速、高精度尺寸测量。此外，基于上述测量用图案的三维测量装置能够实现便携化，而且制造成本低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本实用新型实施例的三维信息获取系统的示意性框图；

图2为根据本实用新型实施例的图案投射模组的示意性结构图，示出了两种不同的构造方式；

图3示意性地示出了根据本实用新型实施例的三维信息获取系统实现为手持式测量设备；

图4A和图4B分别示出了根据本实用新型实施例的三维信息获取系统中图案投射模组与成像单元的两种布置方式；

图5示意性地示出了根据本实用新型实施例的三维信息获取系统的一个应用例；

图6示出了根据本实用新型实施例的三维测量方法的示意性流程图；

图7示出了根据本实用新型实施例的图案投射模组投射出的测量用图案的一个示例；