[发明专利]用于确定光栅像在成像平面上的移位的方法和设备和用于确定物体高度的方法和设备

权利要求书

1.一种用于确定光栅像在成像平面上的移位的方法，所述光栅像投影到光学传感器上的所述成像表面且形成光学光栅图案，所述方法包括：

利用所述光学传感器接收所述光学光栅图案；

保持所述光学传感器上的一部分像素的值且重置其余部分像素的值以形成虚拟的数字光栅图案；

通过将光学光栅图案与数字光栅图案重叠并像素化来形成合成光栅图案；和

通过测量所述合成光栅图案的积分光强分布来确定所述移位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，保持所述光学传感器上的一部分像素的值且重置其余部分像素的值以形成虚拟的数字光栅图案包括：

通过以与所述光学光栅图案的光强分布相同的亮暗规律保持所述光学传感器上的所述一部分像素的值且重置所述其余部分像素的值来形成第一数字光栅子图案；

将所述第一数字光栅子图案中被保持和重置部分分别翻转为重置和被保持部分，形成一个互补的第二数字光栅子图案，且

其中，第一数字光栅子图案和第二数字光栅子图案共同形成完整的所述数字光栅图案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

所述第一数字光栅子图案的被保持部分的像素被形成为平行的多个第一数字光栅线；

所述第二数字光栅子图案的被保持部分的像素被形成为平行的多个第二数字光栅线；和

所述第一数字光栅线和所述第二数字光栅线交错布置成彼此平行且在多个边界处邻接，使得所述数字光栅图案具有第一占空比和第一周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过将光学光栅图案与数字光栅图案重叠并像素化来形成合成光栅图案包括：

将所述光学光栅图案与所述数字光栅图案叠置；

由所述第一数字光栅子图案保持所述光学光栅图案上的对应地重叠的部分来形成第一合成光栅子图案，其中第一合成光栅子图案包括由所述第一数字光栅线保持所述光学光栅图案而形成的多个第一合成光栅线；和

由所述第二数字光栅子图案保持所述光学光栅图案上的对应地重叠的部分来形成第二合成光栅子图案，其中第二合成光栅子图案包括由所述第二数字光栅线保持所述光学光栅图案而形成的多个第二合成光栅线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述光学光栅图像具有与第一占空比相等的第二占空比，和相比所述第一周期具有周期差值的第二周期；且

通过测量所述合成光栅图案的积分光强分布来确定所述移位包括：

测量所述合成光栅图案的积分光强分布；

确定所述合成光栅图案上的积分光强的等强度位置，在所述等强度位置处，所述第一合成光栅子图案的单个第一合成光栅线的积分光强等于该处所邻接边界处的所述第二合成光栅子图案的对应的单个第二合成光栅线的积分光强；

确定等强度位置相对于参考位置移位而跨越的数字光栅图案的周期数；和

通过将所述周期差值与所述周期数相乘来确定所述移位，

其中，等强度位置与所述参考位置的距离是所述第一周期的整数倍，且所述参考位置被设定为所述光学光栅图案尚未移位的情况下的上一个等强度位置，并且在所述等强度位置是所述参考位置的情况下，所述移位为零。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在确定所述等强度位置位于所述多个边界之一的情况下，确定所述等强度位置相对于所述参考位置移位所跨越的所述数字光栅图案的周期数包括：

通过计数介于所述等强度位置与所述参考位置之间的第一数字光栅线、第二数字光栅线和边界之一的数量，来直接确定所述周期数。