[发明专利]光线三角测量装置

说明书

本发明涉及一种光线三角测量装置，其具有：测量空间，其用于接纳测量对象；投光器，其适于将光线投射到测量空间中和/或投射到测量对象上；成像器，其用于检测测量空间中的光线，其中成像器包括以多列和多行布置的成像像素。本发明的装置的特征在于，成像器包括多个相同的偏振滤光器组，其中每个偏振滤光器组包括至少两个具有不同偏振方向的偏振滤光器，其中相应的偏振滤光器覆盖一列。

技术领域

本发明涉及一种具有用于接纳测量对象的测量空间和投光器的光线三角测量装置，投光器适于将光线投射到测量空间和/或测量对象上。该装置还包括用于检测测量空间中的光线的成像器，其中成像器包括以多列和多行布置的成像像素。

背景技术

这种光线三角测量装置用于非接触地确定测量对象的轮廓。为了确定测量对象的轮廓，投光器将优选地直线的光线投射到测量对象上。测量对象反射来自投光器的光，其中通过成像器检测由测量对象反射的光。成像器被布置为远离投光器，从而由投光器、测量空间和/或测量对象与成像器形成优选小于90°的角度。由于所述角度，有可能基于三角测量确定测量对象的轮廓。

因此，光线三角测量装置允许非接触地确定测量对象的轮廓。这种装置也被称为光切装置或激光线三角测量装置。

为了正确地检测出测量对象的轮廓，必须明确地识别出光线的真实位置。然而，光线的直接反射能够局部使成像器的像素饱和或投射在成像器的错误位置，从而使线分析变得困难甚至不可能。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种允许减轻直接反射的影响的光线三角测量装置。

该目的通过根据权利要求1的光线三角测量装置来达到。

本发明的光线三角测量装置的特征在于，成像器包括多个相同的偏振滤光器组，其中每个偏振滤光器组包括至少两个具有不同偏振方向的偏振滤光器，其中相应的偏振滤光器覆盖一列。

本发明基于这样的认识：不需要的直接反射(即镜面反射)能够通过其偏振与通常检测到的漫反射区分开。

但是，如果整个成像器仅使用例如一个偏振滤光器，那么只有在测量对象已知并且因此已知反射光的偏振的情况下才能得到可用的结果。由于每个偏振滤光器组中至少有两个不同的偏振滤光器，本发明允许正确地确定未知的/不同的测量对象的轮廓。此外，相应的偏振滤光器覆盖其中一列，优选地是完整的列，这一事实允许在(完整的)列上具有相同的偏振滤光器特性。因此，高度检测的准确度(即测量对象的轮廓检测的准确度)不会因为检测不需要的直接反射而被牺牲。

在光线三角测量装置中，优选地重复偏振滤光器组。这意味着在成像器的像素的多列上布置多个偏振滤光器组。

成像器可以包括像素的矩形阵列，其中优选地，相应的列被相应的偏振滤光器覆盖。如果沿着行看，则偏振滤光器优选地在每个像素之后交替。

术语“被偏振滤光器覆盖”应被理解为，入射在由相应的偏振滤光器覆盖的像素上的光已经穿过相应的偏振滤光器。因此，偏振滤光器的不同位置是可能的，例如，在光路中的某处。

如上所述，光线优选地是直线。此外，成像器被布置为远离投光器，特别是以10°至80°之间的角度，优选地以大约45°的角度。成像器可以包括照相机和透镜，该透镜将来自测量空间和/或来自测量对象的光聚焦到成像器的像素上。

当在测量空间中不存在测量对象时，优选地将光线作为直线投射/反射到成像器的像素上。然后，当将测量对象插入到测量空间中时，由于测量对象的高度，成像器像素上的光线会偏离。如果在测量对象的特定位置处测量对象的高度较大，则像素上的光线的偏离较大。

优选地，该装置适于使用每一列处的像素来分别测量光线的偏离(即反射光线)，从而确定测量对象的多个高度测量。然后可以从多个高度测量中得出测量对象的轮廓。

通过说明书、附图和从属权利要求，本发明的其他有利的实施例将变得显而易见。