[发明专利]三维非接触式扫描系统的场校准

权利要求书

1.一种三维非接触式扫描系统，包括：

台；

至少一个扫描仪，被配置为扫描所述台上的物体；

运动控制系统，被配置为在所述至少一个扫描仪与所述台之间产生相对运动；

控制器，耦合到所述至少一个扫描仪和所述运动控制系统，所述控制器被配置为执行场校准，其中：

利用所述至少一个扫描仪以多个不同的取向扫描具有特征的制品，以产生与所述特征对应的感测测量数据，所述特征带有已知位置关系；

确定所述感测测量数据与所述已知位置关系之间的偏差；以及

基于确定的偏差，针对所述至少一个扫描仪中的每一个计算坐标变换，其中所述坐标变换减小所确定的偏差。

2.根据权利要求1所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述台是旋转台，并且所述运动控制系统被配置为使所述旋转台围绕旋转轴旋转到多个精确的角位置。

3.根据权利要求2所述的三维非接触式扫描系统，进一步包括：

位置编码器，所述位置编码器可操作地耦合到所述旋转台并且被配置为感测所述旋转台的多个精确的角位置。

4.根据权利要求1所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述制品是具有非共面中心的球体的星座。

5.根据权利要求1所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述制品是球板。

6.根据权利要求5所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述控制器进一步被配置为：

接收与所述球板对应的感测视觉标记的指示。

7.根据权利要求6所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述控制器进一步被配置为：

基于所述感测视觉标记的指示，识别所述校准制品并向数据库查询与所识别的制品的特征对应的已知位置关系。

8.根据权利要求6所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述控制器进一步被配置为识别所述校准制品以及与编码在所述视觉标记中的所识别的制品的特征对应的已知位置关系。

9.根据权利要求6所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述感测视觉标记包括位于所述制品的表面上的矩阵码。

10.根据权利要求9所述的三维非接触式扫描系统，其中，至少一个扫描仪被配置为感测所述矩阵码并向所述控制器提供所感测的矩阵码的指示。

11.根据权利要求5所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述球板包括多个球，所述多个球相对于彼此固定并且安装到板使得每个球从所述板的相对表面延伸。

12.根据权利要求11所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述球板包括具有第一直径的第一多个球和具有第二直径的第二多个球，所述第二直径大于所述第一直径。

13.根据权利要求11所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述球板被配置为直立使得所述板的平面呈竖直取向。

14.根据权利要求1所述的三维非接触式扫描系统，其中，所述至少一个扫描仪包括第一扫描仪和第二扫描仪，所述第一扫描仪被配置为从第一仰角扫描物体，所述第二扫描仪被配置为从第二仰角扫描物体，所述第二仰角不同于所述第一仰角。

15.根据权利要求14所述的三维扫描系统，其中，所述控制器被配置为：

产生包括所述第一扫描仪坐标系中的感测测量数据的第一多个扫描；

产生包括所述第二扫描仪坐标系中的感测测量数据的第二多个扫描；以及

产生将所述第一扫描仪坐标系映射到台空间的第一变换和将所述第二扫描仪坐标系映射到台空间的第二变换。