[发明专利]用于跟踪扫描仪的位置的方法以及系统

权利要求书

1.一种用于跟踪扫描仪的位置的方法，所述方法包括：

(a)将扫描仪(14)的传感器阵列(60)邻近目标物体(30)的表面(31)放置，使得所述传感器阵列以所述传感器阵列上的参考点在所述目标物体的所述表面上的第一位置的方式覆盖所述目标物体的第一结构特征(11)，其中，所述第一位置在所述目标物体的所述表面上具有已知的第一X位置坐标和第一Y位置坐标，其中所述传感器阵列是二维的；

(b)当所述参考点处于所述第一位置时，从所述目标物体的面对所述传感器阵列的第一部分获取第一组传感器数据；

(c)将所述第一组传感器数据转换为第一扫描图像(42a)的第一扫描图像数据；

(d)在所述目标物体的所述表面上平移所述扫描仪，直到所述参考点位于与所述第一位置相距一定距离的第二位置处，同时所述传感器阵列再次覆盖所述第一结构特征；

(e)当所述参考点处于所述第二位置时，从所述目标物体的面对所述传感器阵列的第二部分获取第二组传感器数据；

(f)将所述第二组传感器数据转换为第二扫描图像(42b)的第二扫描图像数据；

(g)找到所述第一扫描图像和所述第二扫描图像中的特征点(48)；

(h)确定在步骤(g)中找到的哪些特征点是所述第一扫描图像和所述第二扫描图像中的共同特征点(48a)；

(i)计算所述共同特征点之间的像素位置差值；和

(j)至少部分地基于所述第一Y位置坐标和在步骤(i)中计算的所述像素位置差值，计算在所述目标物体的所述表面上的所述第二位置处的所述参考点的第二Y位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(j)包括：

计算第一像素偏移，所述第一像素偏移等于所述共同特征点在所述第二扫描图像中的位置相对于所述共同特征点在所述第一扫描图像中的位置偏移的所述传感器阵列的像素行的数量；

将所述第一像素偏移乘以相邻传感器行之间的距离以形成乘积，所述乘积等于在步骤(d)期间所述扫描仪在垂直于所述传感器行的方向上平移的第一距离；和

将所述第一距离与所述第一Y位置坐标相加，得到所述参考点的所述第二Y位置坐标。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，进一步包括：

(k)至少部分地基于所述第一X位置坐标和在步骤(i)中计算的所述像素位置差值，计算所述参考点在所述目标物体的所述表面上的第二X位置坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括计算具有所述第一X位置坐标和所述第一Y位置坐标的第一点与具有所述第二X位置坐标和所述第二Y位置坐标的第二点之间的距离。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，步骤(j)包括：

计算第一像素偏移，所述第一像素偏移等于所述共同特征点在所述第二扫描图像中的位置相对于所述共同特征点在所述第一扫描图像中的位置偏移的像素行的数量；

将所述第一像素偏移乘以相邻传感器行之间的距离以形成等于在步骤(d)期间所述扫描仪在垂直于所述传感器行的方向上平移的第一距离的乘积；和

将所述第一距离与所述第一Y位置坐标相加得到所述第二Y位置坐标，其中，步骤(k)包括：

计算第二像素偏移，所述第二像素偏移等于所述共同特征点在所述第二扫描图像中的位置相对于所述共同特征点在所述第一扫描图像中的位置偏移的像素列的数量；

将所述第二像素偏移乘以相邻传感器列之间的距离以形成等于在步骤(d)期间所述扫描仪在平行于所述传感器行的方向上平移的第二距离的乘积；和

将所述第二距离与所述第一X位置坐标相加，得到所述第二X位置坐标。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，进一步包括通过使用所述第一扫描图像和所述第二扫描图像中的所述共同特征点将所述第二扫描图像中的所述第二扫描图像数据与所述第一扫描图像中的所述第一扫描图像数据对准，来处理所述第一扫描图像和所述第二扫描图像以形成合成扫描图像(30)。