[发明专利]三维测量装置以及方法

权利要求书

1.一种三维测量装置，对测量对象物的三维形状进行测量，所述三维测量装置具备：

投光拍摄部，至少具备第一单元和第二单元，所述第一单元具有第一投光部和第一拍摄部，所述第一投光部从第一投影方向对所述测量对象物投影包含规定图案的第一图案光，所述第一拍摄部从第一拍摄方向对所述测量对象物进行拍摄，所述第二单元具有第二投光部和第二拍摄部，所述第二投光部从第二投影方向对所述测量对象物投影包含规定图案的第二图案光，所述第二拍摄部从第二拍摄方向对所述测量对象物进行拍摄；

图案存储部，存储所述规定图案；

计算部，从所述测量对象物的拍摄图像中筛选目标像素，并基于所述拍摄图像中的规定图案和存储于所述图案存储部的所述规定图案，计算所述目标像素的三维位置；以及

校正部，对所述第一投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系以及所述第二投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系进行校正，

所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部对规定的校正仪进行拍摄，

所述校正部基于所述规定的校正仪的拍摄图像，对所述第一拍摄部和所述第二拍摄部的几何位置关系进行校正，并基于校正后的所述第一拍摄部和所述第二拍摄部的几何位置关系、以及预先校正后的所述第一投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系和所述第二投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系，对所述第一投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系和所述第二投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系进行校正，

所述投光拍摄部对所述测量对象物分别单独地投影所述第一图案光以及所述第二图案光，并通过所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部对分别被投影有所述第一图案光以及所述第二图案光的所述测量对象物进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的三维测量装置，其中，

所述投光拍摄部通过所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部同时对被投影有所述第一图案光的所述测量对象物进行拍摄，且通过所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部同时对被投影有所述第二图案光的所述测量对象物进行拍摄。

3.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其中，

所述计算部生成多个三维点群数据，并将生成的该多个三维点群数据组合并精细化，所述三维点群数据表示通过所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部得到的多个拍摄图像各自中的所述目标像素的三维位置。

4.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其中，

所述三维测量装置具备投射部，所述投射部将与所述第一图案光以及所述第二图案光不同的普通照明光向所述测量对象物进行投射。

5.根据权利要求1所述的三维测量装置，其中，

所述三维测量装置具备投射部，所述投射部将与所述第一图案光以及所述第二图案光不同的普通照明光向所述规定的校正仪进行投射。

6.一种三维测量方法，采用三维测量装置对测量对象物的三维形状进行测量，所述三维测量装置具备投光拍摄部、图案存储部、计算部以及校正部，所述投光拍摄部至少具备第一单元和第二单元，所述第一单元具有第一投光部和第一拍摄部，所述第二单元具有第二投光部和第二拍摄部，所述三维测量方法包括：

校正步骤，在所述校正步骤中，所述校正部对所述第一投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系以及所述第二投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系进行校正；

投光拍摄步骤，所述投光拍摄步骤至少包括所述第一投光部从第一投影方向对所述测量对象物投影包含规定图案的第一图案光的步骤、所述第二投光部从第二投影方向对所述测量对象物投影包含规定图案的第二图案光的步骤、所述第一拍摄部从第一拍摄方向对所述测量对象物进行拍摄的步骤以及所述第二拍摄部从第二拍摄方向对所述测量对象物进行拍摄的步骤；

存储步骤，在所述存储步骤中，所述图案存储部存储所述规定图案；以及

计算步骤，在所述计算步骤中，所述计算部从所述测量对象物的拍摄图像中筛选目标像素，并基于所述拍摄图像中的规定图案和存储于所述图案存储部的所述规定图案，计算所述目标像素的三维位置，

在所述校正步骤中，所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部对规定的校正仪进行拍摄，所述校正部基于所述规定的校正仪的拍摄图像，对所述第一拍摄部和所述第二拍摄部的几何位置关系进行校正，并基于校正后的所述第一拍摄部和所述第二拍摄部的几何位置关系、以及预先校正后的所述第一投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系和所述第二投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系，对所述第一投光部与所述第二拍摄部的几何位置关系和所述第二投光部与所述第一拍摄部的几何位置关系进行校正，

在所述投光拍摄步骤中，对所述测量对象物分别单独地投影所述第一图案光以及所述第二图案光，并通过所述第一拍摄部以及所述第二拍摄部对分别被投影有所述第一图案光以及所述第二图案光的所述测量对象物进行拍摄。