[发明专利]利用空间光调制器来查找物体的三维坐标的装置和方法

摘要

一种确定物体的表面上的物点的三维坐标的方法，该方法包括以下步骤：设置源、投影仪以及照相机；在两个实例中的每一个中：空间调制光源；通过该投影透镜来发送光的调制器图案，以形成光点；利用针孔板来过滤所述点；将来自所述光点的光线传播到所述物体上以生成条纹图案；利用照相机镜头使所述物点成像在所述感光阵列的阵列点上，以从所述感光阵列获取第一和第二电学数据值；以及至少部分地基于所述第一电学数据值、所述第二电学数据值以及基线长度来确定所述第一物点的三维坐标。

主权项

一种确定物体（256）的表面上的第一物点（258）的三维坐标的方法，所述方法包括以下步骤：设置源（210）、投影仪（230）、以及照相机（260），所述投影仪包括空间光调制器（224）、投影透镜（240）、以及针孔板（252），所述照相机（260）包括照相机镜头（262）和感光阵列（265），所述投影仪具有投影仪透视中心（241），所述照相机具有照相机透视中心（263），连接所述投影仪透视中心和所述照相机透视中心的线段是基线（251），所述基线的长度是基线长度；将第一光线从所述源投影到所述空间光调制器；在第一实例中：利用所述空间光调制器来空间调制所述第一光线，以生成具有第一间距的光的第一调制器图案；通过所述投影透镜来发送所述光的第一调制器图案，以形成第一组光点；利用所述针孔板（252）来过滤所述第一组点，以使第一光点对通过同时阻挡所述第一组点中的其它点；来自所述第一光点对的光线传播到所述物体上，以获取所述物体上的第一条纹图案，所述第一物点由所述第一条纹图案来照亮；利用所述照相机镜头使所述第一物点在所述感光阵列的第一阵列点（267）上成像，以从所述感光阵列获取第一电学数据值；在第二实例中：利用所述空间光调制器来空间调制所述第一光线，以生成具有与所述第一间距相等的间距的光的第二调制器图案，其中所述第二调制器图案相对于所述第一调制器图案在空间上移位；通过所述投影透镜来发送所述光的第二调制器图案，以形成第二组光点；利用所述针孔板来过滤所述第二组点，以使第二光点对通过同时阻挡所述第二组点中的其它点；来自所述第二光点对的光线传播到所述物体上，以获取所述物体 上的第二条纹图案，所述第一物点由所述第二条纹图案来照亮；利用所述照相机镜头使所述第一物点在所述感光阵列的第一阵列点上成像，以从所述感光阵列获取第二电学数据值；至少部分地基于所述第一电学数据值、所述第二电学数据值以及所述基线长度来确定所述第一物点的三维坐标；以及存储所述第一物点的三维坐标。