[发明专利]配准方法和装置

权利要求书

1.一种用于确定对象相对于位置检测系统的位置和取向的配准方法，其中所述方法包括以下步骤

-利用包括至少一个运动传感器和/或至少一个位置传感器的图像传感器单元捕获对象的表面的图像，

-通过处理由所述运动传感器提供的运动传感器信号和/或由所述位置传感器提供的位置信号来确定所述图像传感器单元的捕获位置，

-从所捕获的图像以摄影测量生成所述对象的表面模型，以及

-将以摄影测量生成的表面模型变换到位置检测系统的坐标系中。

2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤

-提供至少一个图像传感器单元，所述至少一个图像传感器单元包括用于独立于所述位置检测系统检测随时间推移的线性加速度和/或转速的至少一个运动传感器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述图像传感器单元的捕获位置的步骤包括以下子步骤

-相对于所述位置检测系统沿着空间路径移动所述图像传感器单元，

-通过处理由运动传感器提供的运动传感器信号来记录所述图像传感器单元的所述路径，

-将所述确定的路径的至少一个点与所述位置检测系统的坐标系中的坐标相关.以及

-基于所述确定的路径以及所述确定的路径上的至少一个点与所述坐标的已知空间关系确定所述图像传感器单元的捕获位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述图像传感器单元沿着所述路径从所述位置检测系统的坐标系中的已知位置移动或移动到所述位置检测系统的坐标系中的已知位置，以在所述位置检测系统的坐标系中的已知位置与所述确定的路径的至少一个点之间建立空间关系。

5.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其中将所述以摄像测量生成的表面模型变换到位置检测系统的坐标系中的步骤包括以下子步骤

-通过校准，将所生成的表面模型的至少一个点与所述运动传感器和/或位置传感器的坐标系中的坐标相关。

6.根据权利要求5所述的方法，包括

-通过校准确定变换函数，所述变换函数用于所述运动传感器的坐标系和/或位置传感器的坐标系与所述图像传感器单元的坐标系之间的坐标的变换，并且

-分别在所述运动传感器和/或所述位置传感器的坐标系中确定所述图像传感器单元的捕获位置的坐标。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定的变换函数用于将所述表面模型的坐标系中的表示所述以摄影测量生成的表面模型的坐标变换成所述位置检测系统的坐标系中的表示所述表面模型的坐标。

8.根据权利要求3或4所述的方法，其中

-所述图像传感器单元移动所沿的路径开始于所述位置检测系统的坐标系中的所述坐标处，并且结束于所述捕获位置处，并且所述图像传感器单元在所述图像被捕获之前沿着此路径移动，并且

-基于所记录的路径以及至少所述路径的起点和所述坐标的已知空间关系在所述位置检测系统的坐标系中确定所述捕获位置。

9.根据权利要求3或4所述的方法，其中

-所述图像传感器单元移动所沿的路径开始于所述捕获位置处，并且结束于所述位置检测系统的坐标系中的所述坐标处，并且所述图像传感器单元在所述图像已被捕获之后沿着此路径移动，并且

-基于所记录的路径以及至少所述路径的终点和所述坐标的已知空间关系在所述位置检测系统的坐标系中确定所述捕获位置。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的方法，包括在捕获图像时检测所述对象的移动，以及借助于位置传感器提供表示检测到的移动以及时间戳的移动信号，所述位置传感器用于检测布置在所述对象上的位置检测系统的坐标系中的位置和取向。