三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，包括：從多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置向測(cè)量對(duì)象物分別照射具有第一等值波長(zhǎng)的第一網(wǎng)格圖案光及具有第二等值波長(zhǎng)的第二網(wǎng)格圖案光，來(lái)獲得與第一網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第一圖案圖像及與第二網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第二圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第二照明裝置以與多個(gè)第一照明裝置交互的方式配置，上述第二等值波長(zhǎng)不同于第一等值波長(zhǎng)；對(duì)由在多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中互相相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置獲得的多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行組合來(lái)生成多個(gè)組合圖案圖像的步驟；算出測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟，上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)；以及利用算出的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定測(cè)量對(duì)象物的代表高度的步驟。由此可測(cè)量出超過(guò)可測(cè)量高度的測(cè)量對(duì)象物的高度，并可獲得更加準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量對(duì)象物的高度。
【專利說(shuō)明】三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維形狀測(cè)量裝置，更為詳細(xì)地涉及照射網(wǎng)格圖案光來(lái)測(cè)量測(cè)量對(duì)象物的三維形狀的三維形狀測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電子裝置內(nèi)通常都設(shè)置有至少一個(gè)印刷電路板(printed circuit board:PCB),在這種印刷電路板上安裝有多個(gè)多種形狀的元件。為了檢查這些多個(gè)元件的不良等，通常使用三維形狀測(cè)量裝置。
[0003]以往的三維形狀測(cè)量裝置利用照相機(jī)拍攝產(chǎn)生于照明部的網(wǎng)格圖案光的反射圖像，并利用所拍攝的上述反射圖像來(lái)測(cè)量三維形狀，上述三維形狀基于如印刷電路板等的測(cè)量對(duì)象物的高度。
[0004]如上所述的三維形狀測(cè)量裝置使得與從照明裝置照射的網(wǎng)格圖案光的傾斜間隔相對(duì)應(yīng)的等值波長(zhǎng)和測(cè)量對(duì)象物的可測(cè)量高度大體成比例，并且無(wú)法無(wú)限增加如上所述的等值波長(zhǎng)，只能夠在規(guī)定的范圍進(jìn)行增加。
[0005]因而，當(dāng)測(cè)量對(duì)象物的高度超過(guò)基于從照明裝置照射的網(wǎng)格圖案光的可測(cè)量高度時(shí)，則存在無(wú)法測(cè)量測(cè)量對(duì)象物的三維形狀的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是，提供能夠增加測(cè)量對(duì)象物的可測(cè)量高度的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法。
[0007]本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，包括:從多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置向測(cè)量對(duì)象物分別照射具有第一等值波長(zhǎng)的第一網(wǎng)格圖案光及具有第二等值波長(zhǎng)的第二網(wǎng)格圖案光，來(lái)獲得與上述第一網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第一圖案圖像及與上述第二網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第二圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第二照明裝置以與上述多個(gè)第一照明裝置交互的方式配置，上述第二等值波長(zhǎng)不同于上述第一等值波長(zhǎng)；相互組合多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像來(lái)生成組合圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而獲得；算出上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟，上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)；以及利用算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定上述測(cè)量對(duì)象物的代表高度的步驟。
[0008]作為一實(shí)施例，在生成上述多個(gè)組合圖案圖像的步驟中，上述多個(gè)第一圖案圖像及上述多個(gè)第二圖案圖像可分別用于與相鄰于任意一側(cè)的照明裝置的圖案圖像的組合。
[0009]作為一實(shí)施例，在上述生成多個(gè)組合圖案圖像的步驟中，上述多個(gè)第一圖案圖像及上述多個(gè)第二圖案圖像可分別用于與相鄰于兩側(cè)的多個(gè)照明裝置的多個(gè)圖案圖像的組口 ο
[0010]作為一實(shí)施例，上述生成多個(gè)組合圖案圖像的步驟可包括:對(duì)多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行第一組合來(lái)生成多個(gè)第一組合圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助在上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中的相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而形成，以及對(duì)多個(gè)第一組合圖案圖像及多個(gè)第二組合圖案圖像進(jìn)行第二組合來(lái)生成多個(gè)第二組合圖案圖像的步驟；算出基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟可包括算出基于上述多個(gè)第二組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟。
[0011]作為一實(shí)施例，上述三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法在相互組合多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像來(lái)生成組合圖案圖像的步驟之前，上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中的相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而獲得，還可包括:在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像中判斷一次噪聲的步驟；以及從上述組合中排除所判斷的上述噪聲的步驟。
[0012]作為一實(shí)施例，在上述判斷一次噪聲的步驟中，若在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的亮度、信噪比(signal to noise rat1, SNR)、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則可判斷為噪聲。上述一次噪聲按上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的像素來(lái)判斷，從上述組合中排除所判斷的上述噪聲的步驟可包括以下步驟中的至少一個(gè)步驟:從上述組合中排除在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的多個(gè)像素中判斷為噪聲的像素的步驟，以及從上述組合中排除包含在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的多個(gè)像素中判斷為噪聲的像素的圖案圖像的步驟。
[0013]作為一實(shí)施例，在從上述組合中排除上述所判斷的上述噪聲的步驟之后，相鄰于上述判斷為噪聲的圖案圖像的兩側(cè)的圖案圖像與互不相鄰的并且具有互不相同的等值波長(zhǎng)的圖案圖像組合。
[0014]作為一實(shí)施例，上述三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法可在算出基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟之后，還包括:在所算出的上述多個(gè)高度中判斷二次噪聲的步驟；以及從上述設(shè)定代表高度中排除所判斷的上述噪聲的步驟。在上述判斷二次噪聲的步驟中，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則可判斷為噪聲。上述二次噪聲可按上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的像素來(lái)判斷，從上述設(shè)定代表高度中排除所判斷的上述噪聲的步驟包括從上述設(shè)定代表高度中排除在上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中與判斷為噪聲的像素相對(duì)應(yīng)的高度的步驟。
[0015]作為一實(shí)施例，在利用所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定上述測(cè)量對(duì)象物的代表高度的步驟中，當(dāng)將所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度按大小順序排列時(shí)，可將位于中間的中間值設(shè)定為上述代表高度。
[0016]本發(fā)明的再一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，包括:拍攝圖案圖像的步驟，上述圖案圖像是從至少兩個(gè)照明裝置向測(cè)量對(duì)象物照射具有相同的等值波長(zhǎng)或具有至少一個(gè)以上的各自不同的等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光而成；以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟；以及在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中，將任一圖案圖像的算出高度選為代表高度的步驟。
[0017]作為一實(shí)施例，上述選為代表高度的步驟包括在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中選擇中間值來(lái)定為測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟。
[0018]作為一實(shí)施例，上述三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，可在以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟之前，還包括:在所拍攝的上述圖案圖像中判斷一次噪聲的步驟；以及排除所判斷的上述噪聲的步驟。在上述判斷一次噪聲的步驟中，若在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則可判斷為噪聲。
[0019]作為一實(shí)施例，上述選定為代表高度的步驟可包括:在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中判斷二次噪聲的步驟；以及在排除所判斷的上述噪聲后，選定上述代表高度的步驟。在上述判斷二次噪聲的步驟中，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則可判斷為噪聲。
[0020]本發(fā)明的另一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，包括:拍攝圖案圖像的步驟，上述圖案圖像是從至少兩個(gè)照明裝置向測(cè)量對(duì)象物照射具有相同的等值波長(zhǎng)或具有至少一個(gè)以上的各自不同的等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光而成；以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟；以及平均所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度而算出代表高度的步驟。
[0021]作為一實(shí)施例，在以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟之前，若在上述圖案圖像的亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則可判斷為噪聲，在選定為上述代表高度的步驟之前，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則可判斷為二次噪聲，可在各步驟中排除上述一次噪聲及二次噪聲。
[0022]如上所述的本發(fā)明的根據(jù)一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，從具有互不相同的等值波長(zhǎng)并以交互的方式配置的多個(gè)第一照明裝置、多個(gè)第二照明裝置向測(cè)量對(duì)象物照射網(wǎng)格圖案光之后，對(duì)由互相相鄰的第一照明裝置、第二照明裝置形成的第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行組合來(lái)生成多個(gè)組合圖案圖像后，算出測(cè)量對(duì)象物的高度，上述測(cè)量對(duì)象物的高度基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)，并利用所算出的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定測(cè)量對(duì)象物的代表高度，由此能夠測(cè)量超過(guò)分別基于第一照明裝置、第二照明裝置的可測(cè)量高度的測(cè)量對(duì)象物的高度，可獲得更準(zhǔn)確、更可靠的測(cè)量對(duì)象物的高度。
[0023]與此同時(shí)，通過(guò)僅對(duì)由互相相鄰的第一照明裝置、第二照明裝置形成的第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行組合，來(lái)提高中央控制部的運(yùn)算效率，由此可縮短高度測(cè)量時(shí)間。
[0024]并且，在對(duì)基于相鄰的多個(gè)照明裝置的多個(gè)圖案圖像進(jìn)行一次組合，并對(duì)所進(jìn)行組合的多個(gè)組合圖案圖像進(jìn)行二次組合的情況下，由于組合等值波長(zhǎng)增加，因而可大大增加基于組合等值波長(zhǎng)增加的可測(cè)量高度。
[0025]并且，在對(duì)多個(gè)圖案圖像進(jìn)行組合之前去除屬于噪聲的數(shù)據(jù)的情況下及/或在所測(cè)量的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中去除屬于噪聲的數(shù)據(jù)的情況下，可大大提高對(duì)于最終測(cè)量高度的準(zhǔn)確度及可靠性。
[0026]并且，當(dāng)在所算出的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中將任一圖案圖像的算出高度設(shè)定為代表高度時(shí)，將實(shí)際測(cè)量的值指定為代表高度，因而可提高最終測(cè)量高度的可靠性，在將中間值設(shè)定為測(cè)量對(duì)象物的代表高度的情況下，即使存在尚未去除的噪聲，也不會(huì)由此受影響，因此可更加信賴最終測(cè)量高度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的概念圖。
[0028]圖2為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的平面概念圖。
[0029]圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]對(duì)本發(fā)明可施加多種變更，并可具有多種形態(tài)，將多個(gè)特定實(shí)施例例示于附圖，并將在本文中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，這并不是將本發(fā)明限定于特定的公開形態(tài)，而是應(yīng)理解為包括包含于本發(fā)明的思想及技術(shù)范圍的所有變更、等同技術(shù)方案以及替代技術(shù)方案。
[0031]第一、第二等的術(shù)語(yǔ)可用于說(shuō)明多個(gè)各種結(jié)構(gòu)元件，但上述結(jié)構(gòu)元件并不能限定于上述多個(gè)術(shù)語(yǔ)。上述多個(gè)術(shù)語(yǔ)僅以將一個(gè)結(jié)構(gòu)元件區(qū)分于其他結(jié)構(gòu)元件的目的來(lái)使用。例如，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利范圍的情況下，第一結(jié)構(gòu)元件可被命名為第二結(jié)構(gòu)元件，與此相似地，第二結(jié)構(gòu)元件也可被命名為第一結(jié)構(gòu)元件。
[0032]在本申請(qǐng)中所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于說(shuō)明多個(gè)特定實(shí)施例，意圖并不是限定本發(fā)明。只要在文章中并未明確具有其他意義，單數(shù)表達(dá)包括復(fù)數(shù)表達(dá)。在本發(fā)明中，“包括”或“具有”等的術(shù)語(yǔ)用于指定說(shuō)明書中所記載的特征、數(shù)字、步驟、工作、結(jié)構(gòu)元件、部件或這些的組合確實(shí)存在，應(yīng)理解為并未事先排除其他一個(gè)或者多個(gè)特征、數(shù)字、步驟、工作、結(jié)構(gòu)元件、部件或這些的組合或者附加可能性。
[0033]只要并未以其他意義來(lái)定義，包括技術(shù)性或科學(xué)性的術(shù)語(yǔ)在內(nèi)，所使用的所有術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員通常所理解的術(shù)語(yǔ)相同的意義。
[0034]與一般使用的詞典所定義的意義相同的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與相關(guān)技術(shù)在文章中所具有的意義相同的意義，只要在本發(fā)明中并未明確定義，則不解釋為理想化或過(guò)分形式化的意義。
[0035]以下，參照附圖，來(lái)對(duì)本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
[0036]圖1為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的概念圖，圖2為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的平面概念圖。
[0037]參照?qǐng)D1至圖2，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置利用網(wǎng)格圖案光的圖案圖像來(lái)測(cè)量基于測(cè)量對(duì)象物高度的三維形狀。作為一實(shí)施例，上述三維形狀測(cè)量裝置可包括:測(cè)量臺(tái)部100 ;圖像拍攝部200 ;包括多個(gè)第一照明裝置300及多個(gè)第二照明裝置400的第一照明部；第二照明部450 ;圖像獲得部500 ;模塊控制部600 ;中央控制部700。
[0038]上述測(cè)量臺(tái)部100可包括:臺(tái)110，用于支撐測(cè)量對(duì)象物10;以及臺(tái)移送單元120，用于移送上述臺(tái)110。在本實(shí)施例中，上述測(cè)量對(duì)象物10通過(guò)上述臺(tái)110來(lái)相對(duì)于上述圖像拍攝部200和上述多個(gè)第一照明裝置300及多個(gè)第二照明裝置400進(jìn)行移動(dòng)，由此可變更上述測(cè)量對(duì)象物10的測(cè)量位置。
[0039]上述圖像拍攝部200配置在上述臺(tái)110的上部，來(lái)接收從上述特定對(duì)象物10反射的光，由此測(cè)量上述測(cè)量對(duì)象物10的圖像。即，上述圖像拍攝部200接收從上述多個(gè)第一照明裝置300及上述多個(gè)第二照明裝置400發(fā)出并在上述測(cè)量對(duì)象物10反射的光來(lái)拍攝上述特定對(duì)象物10的平面圖像。
[0040]上述圖像拍攝部200可包括照相機(jī)210、成像透鏡220、濾光鏡230以及圓形燈240。上述照相機(jī)210接收從上述測(cè)量對(duì)象物10反射的光來(lái)拍攝上述測(cè)量對(duì)象物10的平面圖像，作為一例可使用CXD照相機(jī)或CMOS照相機(jī)中的任意一種。上述成像透鏡220配置在上述照相機(jī)210的下部，來(lái)使在上述測(cè)量對(duì)象物10反射的光在上述照相機(jī)210成像。上述濾光鏡230配置在上述成像透鏡220的下部，來(lái)對(duì)在上述測(cè)量對(duì)象物10反射的光進(jìn)行過(guò)濾并向上述成像透鏡220進(jìn)行供給，作為一例可由濾波鏡、濾色鏡以及光強(qiáng)調(diào)節(jié)過(guò)濾器中的任一種形成。上述圓形燈240配置在上述濾光鏡230的下部，可向上述測(cè)量對(duì)象物10供給光，以拍攝如上述測(cè)量對(duì)象物的二維形狀等的特殊圖像。
[0041]上述第一照明部產(chǎn)生具有規(guī)定等值波長(zhǎng)的第一網(wǎng)格圖案光、第二網(wǎng)格圖案光，并包括多個(gè)照明裝置，上述多個(gè)照明裝置向上述特定對(duì)象物10照射多個(gè)網(wǎng)格圖案光。例如，如圖2所示，上述第一照明部可包括多個(gè)第一照明裝置300和多個(gè)第二照明裝置400。
[0042]上述多個(gè)第一照明裝置300能夠以例如在多個(gè)第一照明裝置300以測(cè)量對(duì)象物10為中心等距配置的同時(shí)，相對(duì)于支撐上述測(cè)量對(duì)象物10的上述臺(tái)110傾斜的方式來(lái)配置。如圖2所示，上述多個(gè)第一照明裝置300a、300b、300c、300d能夠以在以上述測(cè)量對(duì)象物10為中心四個(gè)照明裝置等距配置的同時(shí)，相對(duì)于支撐上述測(cè)量對(duì)象物10的臺(tái)110傾斜的方式配置。在圖2中，四個(gè)第一照明裝置300以測(cè)量對(duì)象物10為中心等距配置，但還能夠以四個(gè)以上或不足四個(gè)的方式設(shè)置。如上所述的多個(gè)第一照明裝置300向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第一等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光。
[0043]上述多個(gè)第一照明裝置300可包括第一照明單元310、第一網(wǎng)格單元320、第一網(wǎng)格移送單元330以及第一聚光鏡340。上述第一照明單元310以照明源和至少一個(gè)透鏡構(gòu)成來(lái)產(chǎn)生光，上述第一網(wǎng)格移送單元320配置在上述第一照明單元310的下部來(lái)將在上述第一照明單元310產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換為具有網(wǎng)格圖案的第一網(wǎng)格圖案光。上述第一網(wǎng)格移送單元330與上述第一網(wǎng)格單元320相連接來(lái)移送上述第一網(wǎng)格單元320，作為一例，可使用壓電(PZT,Piezoelectric)移送單元或微直線移送單元中的任一種。上述第一聚光鏡340配置在上述第一網(wǎng)格單元320的下部來(lái)將從上述第一網(wǎng)格單元320發(fā)出的上述第一網(wǎng)格圖案光聚光于上述測(cè)量對(duì)象物10。
[0044]上述多個(gè)第二照明裝置400能夠以例如多個(gè)第二照明裝置400在配置在相鄰的上述多個(gè)第一照明裝置300之間的同時(shí)，相對(duì)于支撐上述測(cè)量對(duì)象物10的上述臺(tái)110傾斜的方式來(lái)配置。如圖2所示，上述多個(gè)第二照明裝置400能夠以四個(gè)第二照明裝置400在以上述測(cè)量對(duì)象物10為中心等距配置的同時(shí)，相對(duì)于支撐上述測(cè)量對(duì)象物10的臺(tái)110傾斜的方式來(lái)配置。在圖2中，四個(gè)第二照明裝置400a、400b、400c、400d以測(cè)量對(duì)象物10為中心等距配置，但還能夠以四個(gè)以上或不足四個(gè)的方式設(shè)置。如上所述的多個(gè)第二照明裝置400向上述測(cè)量對(duì)象物10照射具有與上述多個(gè)第一照明裝置300不同的第二等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光。
[0045]上述第二照明裝置400可包括第二照明單元410、第二網(wǎng)格單元420、第二網(wǎng)格移送單元430以及第二聚光鏡440。上述多個(gè)第二照明裝置400的結(jié)構(gòu)與之前所說(shuō)明的上述多個(gè)第一照明裝置300實(shí)際上相同，因而將省略重復(fù)的詳細(xì)說(shuō)明。
[0046]上述第二照明部450向測(cè)量對(duì)象物10照射用于獲得上述測(cè)量對(duì)象物10的二維圖像的光。作為一實(shí)施例，上述第二照明部450可包括紅色照明452、綠色照明454以及藍(lán)色照明456。例如，上述紅色照明452、上述綠色照明454以及上述藍(lán)色照明456在上述測(cè)量對(duì)象物10的上部配置成圓形，來(lái)可向上述測(cè)量對(duì)象物10分別照射紅色光、綠色光以及藍(lán)色光，并且如圖1所示能夠以高度各不相同的方式設(shè)置。
[0047]上述圖像獲得部500以電的方式與上述圖像拍攝部200的照相機(jī)210相連接，并從上述照相機(jī)210獲得基于上述第一照明部的多個(gè)圖案圖像并進(jìn)行存儲(chǔ)。并且，上述圖像獲得部500從上述照相機(jī)210獲得基于上述第二照明部450的多個(gè)二維圖像并進(jìn)行存儲(chǔ)。例如，上述圖像獲得部500包括圖像系統(tǒng)，上述圖像系統(tǒng)接收在上述照相機(jī)210拍攝的基于上述第一照明部的N個(gè)圖案圖像和基于上述第二照明部450的N個(gè)圖案圖像并進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0048]上述模塊控制部600以電的方式與上述測(cè)量臺(tái)部100、上述圖像拍攝部200、多個(gè)上述第一照明裝置300以及多個(gè)上述第二照明裝置400相連接來(lái)進(jìn)行控制。上述模塊控制部600包括例如照明控制器、網(wǎng)格控制器以及臺(tái)控制器。上述照明控制器分別控制上述多個(gè)第一照明單元310及多個(gè)第二照明單元410來(lái)產(chǎn)生光，上述網(wǎng)格控制器分別控制上述多個(gè)第一網(wǎng)格移送單元330及多個(gè)第二網(wǎng)格移送單元430來(lái)使上述多個(gè)第一網(wǎng)格單元320及多個(gè)第二網(wǎng)格單元420移動(dòng)。上述臺(tái)控制器控制上述臺(tái)移送單元120來(lái)可使上述臺(tái)110以上下左右的方式移動(dòng)。
[0049]上述中央控制部700以電的方式與上述圖像獲得部500及上述模塊控制部600相連接來(lái)分別進(jìn)行控制。具體地，上述中央控制部700從上述圖像獲得部500的圖像系統(tǒng)接收基于上述第一照明部的N個(gè)圖案圖像及基于上述第二照明部450的N個(gè)圖案圖像，并對(duì)此進(jìn)行處理來(lái)算出上述測(cè)量對(duì)象物10的高度，由此可測(cè)量上述測(cè)量對(duì)象物10的三維圖像。并且，上述中央控制部700可分別控制上述模塊控制部600的照明控制器、網(wǎng)格控制器以及臺(tái)控制器。如上所述，上述中央控制部700可包括圖像處理板、控制板以及界面板。
[0050]以下，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]從上述多個(gè)第一照明裝置300及多個(gè)第二照明裝置400向測(cè)量對(duì)象物10照射具有相同的規(guī)定波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光或具有至少兩種各不相同的規(guī)定波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光后，利用照相機(jī)210進(jìn)行拍攝，并利用基于第一照明裝置300(第一至第八信道或一號(hào)至八號(hào)照明裝置)、第二照明裝置400 (第一至第八信道或一號(hào)至八號(hào)照明裝置)而形成的多個(gè)圖案圖像來(lái)通過(guò)上述中央控制部700分別算出測(cè)量對(duì)象物10的高度。
[0052]此時(shí)，在算出高度之前，可對(duì)8個(gè)圖案圖像以像素為單位進(jìn)行去除一次噪聲。
[0053]在如上所述地分別通過(guò)第一照明裝置300、第二照明裝置400算出測(cè)量對(duì)象物10的高度之后，通過(guò)中央控制部700來(lái)決定上述所算出的測(cè)量對(duì)象物10的代表高度。
[0054]此時(shí)，選擇代表高度或算出代表高度的方式可使用:1)對(duì)利用所有信道或所選擇的信道來(lái)測(cè)量的高度信息進(jìn)行平均來(lái)算出的方式，2)中央控制部700將在利用所有信道或所選擇的信道來(lái)測(cè)量的高度信息中具有中間值的高度選定為代表高度的方式，3)在利用所有信道或所選擇的信道來(lái)測(cè)量的高度信息中，將具有至少一個(gè)以上的相同高度信息的信道的高度選定為代表高度的方式等；還可對(duì)各個(gè)方式進(jìn)行組合來(lái)使用。
[0055]在此情況下，中間值意味著在以大小順序?qū)⑺愠龅臏y(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度進(jìn)行排列時(shí)位于中間的值。與此不同，上述中間值可以是接近高度信息平均值的值或者各信道的高度值范圍中的中間的值。而且，在算出代表高度前，可去除二次噪聲，在由此去除包含噪聲的信道后，可利用所選擇的多個(gè)信道來(lái)選定代表高度。對(duì)于去除一次噪聲及去除二次噪聲，將在之后進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
[0056]另一方面，對(duì)作為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置，利用多重波長(zhǎng)的高度測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明，內(nèi)容如下。
[0057]圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法的流程圖。
[0058]參照?qǐng)D1至圖3，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法為利用照相機(jī)對(duì)向測(cè)量對(duì)象物照射產(chǎn)生于照明裝置并具有規(guī)定的等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光來(lái)生成的圖案圖像進(jìn)行拍攝，并利用所拍攝的上述圖案圖像來(lái)測(cè)量基于上述測(cè)量對(duì)象物高度的三維形狀。
[0059]參照?qǐng)D1至圖3，為使用上述三維形狀測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量出測(cè)量對(duì)象物的高度，首先從以測(cè)量對(duì)象物10為中心來(lái)等距設(shè)置的多個(gè)第一照明裝置300向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第一等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光，并利用照相機(jī)210來(lái)獲得多個(gè)第一圖案圖像(SllO)。
[0060]并且，從以與上述多個(gè)第一照明裝置300交互的方式配置的多個(gè)第二照明裝置400向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第二等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光，并利用照相機(jī)210來(lái)獲得多個(gè)第二圖案圖像(SllO)。
[0061 ] 在此情況下，可顛倒順序來(lái)進(jìn)行從上述多個(gè)第一照明裝置300向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第一等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光并利用照相機(jī)210獲得多個(gè)第一圖案圖像的步驟和從上述多個(gè)第二照明裝置400向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第二等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光并利用照相機(jī)210獲得多個(gè)第二圖案圖像的步驟。
[0062]如上所述，從多個(gè)第一照明裝置300和以與上述多個(gè)第一照明裝置300交互的方式配置的多個(gè)第二照明裝置400向測(cè)量對(duì)象物10依次照射分別具有互不相同的第一等值波長(zhǎng)、第二等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光，并利用照相機(jī)210獲得多個(gè)第一圖案圖像、第二圖案圖像之后，通過(guò)圖像獲得部500分別對(duì)基于上述互相相鄰的上述第一照明裝置300、第二照明裝置400所獲得的多個(gè)第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行互相組合，之后在中央控制部700算出上述多個(gè)組合圖案圖像(S130)。
[0063]作為一實(shí)施例，兩側(cè)相鄰的多個(gè)圖案圖像可用于算出上述多個(gè)組合圖案圖像。即，上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像可分別用于與在相鄰于兩側(cè)的多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400的多個(gè)圖案圖像的組合。
[0064]與此不同，上述多個(gè)組合圖案圖像的算出可使用與任一側(cè)相鄰的圖案圖像。SP，上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像可分別用于與任一側(cè)相鄰的多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400的圖案圖像的組合。
[0065]參照?qǐng)D2及圖3，更加詳細(xì)說(shuō)明利用在相鄰于兩側(cè)的多個(gè)圖案圖像來(lái)算出上述多個(gè)組合圖案圖像的過(guò)程，內(nèi)容如下。
[0066]如圖2所不，標(biāo)為I號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)的多個(gè)第一照明裝置300a、300b、300c、300d以測(cè)量對(duì)象物10為中心等距配置，標(biāo)為2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)的多個(gè)第二照明裝置400a、400b、400c、400d以等距配置于上述多個(gè)第一照明裝置300a、300b、300c、300d之間。因而從標(biāo)為上述I號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)的多個(gè)第一照明裝置300a、300b、300c、300d向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第一等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光，并由照相機(jī)210獲得多個(gè)第一圖案圖像，而且從上述標(biāo)為2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)的多個(gè)第二照明裝置400a、400b、400c、400d向測(cè)量對(duì)象物10照射具有第二等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光，并由照相機(jī)210獲得多個(gè)第二圖案圖像。之后，由上述互相相鄰的第一照明裝置300、第二照明裝置400，即對(duì)由在圖2中以虛線構(gòu)成的圍繞成為橢圓形(I號(hào)信道至8號(hào)信道)的第一照明裝置300、第二照明裝置400(第一信道至第八信道)形成的各個(gè)第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行互相組合來(lái)生成各個(gè)組合圖案圖像。
[0067]在此情況下，當(dāng)上述多個(gè)第一照明裝置300a、300b、300c、300d產(chǎn)生具有第一等值波長(zhǎng)λ I的第一網(wǎng)格圖案光，上述多個(gè)第二照明裝置400a、400b、400c、400d產(chǎn)生具有與上述第一等值波長(zhǎng)不同的第二等值波長(zhǎng)λ 2的第二網(wǎng)格圖案光時(shí)，上述等值波長(zhǎng)λ 12可由λ 12= λ1λ2/(λ1- λ 2)來(lái)決定，上述三維形狀測(cè)量裝置利用上述多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400來(lái)可測(cè)量的上述測(cè)量對(duì)象物10的可測(cè)量高度可與網(wǎng)格圖案光的等值波長(zhǎng)λ 12相對(duì)應(yīng)。
[0068]在此情況下，在對(duì)多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行互相組合的情況下，上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像的數(shù)量為16個(gè)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，只對(duì)由以虛線構(gòu)成的圍繞成橢圓形(I號(hào)信道至8號(hào)信道)的第一照明裝置300、第二照明裝置400 (第一信道至第八信道)形成的各個(gè)第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行組合后，利用各個(gè)組合圖案圖像，在這種情況下可縮短運(yùn)算時(shí)間。
[0069]如上所述，對(duì)由互相相鄰的第一照明裝置300、第二照明裝置400形成的各個(gè)第一圖像圖案、第二圖像圖案進(jìn)行互相組合后，利用上述各個(gè)組合圖案圖像來(lái)通過(guò)上述中央控制部700分別算出基于組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物10的高度。例如，如圖2所示，利用通過(guò)I號(hào)信道至8號(hào)信道算出的多個(gè)組合圖案圖像來(lái)通過(guò)中央控制部700算出8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度(SI40)。
[0070]另一方面，可重復(fù)執(zhí)行算出上述多個(gè)組合圖案圖像。即，對(duì)在上述多個(gè)第一照明裝置300、第二照明裝置400中由互相相鄰的第一照明裝置300、第二照明裝置400形成的多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行第一組合來(lái)生成多個(gè)第一組合圖案圖像后，對(duì)多個(gè)第一組合圖案圖像、多個(gè)第二組合圖案圖像進(jìn)行第二組合來(lái)可生成多個(gè)第二組合圖案圖像。由此，上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度可由上述多個(gè)第二組合圖案圖像算出，此時(shí)的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度基于組合等值波長(zhǎng)，因此可增加可測(cè)量高度。
[0071]在如上所述地算出測(cè)量對(duì)象物10的高度后，可利用基于中央控制部700的上述算出的測(cè)量對(duì)象物10的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定上述測(cè)量對(duì)象物10的代表高度。此時(shí)，可將上述算出的測(cè)量對(duì)象物的高度中的任一圖案圖像的算出高度選定為代表高度。在此情況下，由于將實(shí)際測(cè)量的值定為代表高度，因而可提高最終測(cè)量高度的可靠性。
[0072]例如，在按大小順序排列上述所算出的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度時(shí)，可將位于中間的中間值設(shè)定為上述代表高度。即，在8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度中，由中央控制部700選擇具有中間值的高度來(lái)定為上述測(cè)量對(duì)象物10的高度。在此情況下，并未將8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度的平均值定為上述測(cè)量對(duì)象物10的高度而將上述8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度中具有中間值的高度定為測(cè)量對(duì)象物10的高度的原因是，在上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像中夾有噪聲的情況下，有可能產(chǎn)生因上述噪聲使得測(cè)量對(duì)象物10的平均值受損的情況，因而為了算出更加準(zhǔn)確的測(cè)量對(duì)象物10的高度值，則與上述8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的平均值相比，應(yīng)優(yōu)選地將中間值定為測(cè)量對(duì)象物10的高度。
[0073]除此之外，在對(duì)由上述多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400中互相相鄰的多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400獲得的多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行互相組合來(lái)生成多個(gè)組合圖案圖像之前，還可包括通過(guò)中央控制部700對(duì)從上述多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400照射而成的多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像中的一次噪聲的步驟(S120)。
[0074]判斷一次噪聲的方式為，以像素為單位的圖案圖像中若在亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中以至少一個(gè)為基準(zhǔn)來(lái)產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，例如產(chǎn)生突出的信號(hào)，則可判斷為噪聲。
[0075]而且，可在算出8個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度(S140)后，去除二次噪聲。判斷二次噪聲的方式為，在按像素算出的測(cè)量對(duì)象物10的多個(gè)高度中，若存在超出允許范圍的值或若存在不包含于相同范圍內(nèi)的值，例如存在突出的高度，則判斷為噪聲，并在算出高度時(shí)去除相關(guān)高度信息后，可算出測(cè)量對(duì)象物10的代表高度。
[0076]在此情況下，可在上述組合中去除上述所判斷的噪聲(S121)。例如，在上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像中，判斷為第一噪聲的圖案圖像不與互相相鄰的圖案圖像進(jìn)行組合而可被去除。例如，若判斷由上述標(biāo)為I號(hào)的第一照明裝置300a形成的第一圖案圖像為噪聲，則包含由上述標(biāo)為I號(hào)的第一照明裝置300a形成的第一圖案圖像的第一信道(標(biāo)為I號(hào)的第一照明裝置300a和標(biāo)為2號(hào)的第二照明裝置400a)的第一圖案圖像、第二圖案圖像不與由第八信道(標(biāo)為I號(hào)的第一照明裝置300a和標(biāo)為8號(hào)的第二照明裝置400d)形成的第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行組合，而被中央控制部700去除。
[0077]另一方面，與上述判斷為噪聲的第一圖案圖像相鄰的由標(biāo)為2號(hào)的第二照明裝置400a形成的第二圖案圖像則與作為并未判斷為噪聲的圖案圖像的照明裝置來(lái)具有互不相同的波長(zhǎng)的例如與由標(biāo)為5號(hào)的第一照明裝置300c形成的第一圖案圖像組合后，由中央控制部700算出組合圖案圖像(S122)。并且，與上述判斷為噪聲的第一圖案圖像相鄰的由標(biāo)為8號(hào)的第二照明裝置400d形成的第二圖案圖像也與由標(biāo)為5號(hào)的第一照明裝置300c形成的第一圖案圖像組合后，由中央控制部700算出組合圖案圖像，由此可對(duì)隨著由標(biāo)為I號(hào)的第一照明裝置300a形成的第一圖案圖像被判斷為噪聲而使得丟棄I號(hào)信道和8號(hào)信道進(jìn)行補(bǔ)償。
[0078]由此，利用以不包含噪聲的2號(hào)信道至7號(hào)信道的圖案圖像算出的組合圖案圖像和由所進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?個(gè)圖案圖像算出的組合圖案圖像來(lái)通過(guò)上述控制部700分別算出上述測(cè)量對(duì)象物10的高度。
[0079]上述一次噪聲可按圖案圖像的像素來(lái)判斷，并可從上述組合僅排除判斷為噪聲的像素。與此不同地，還可從上述組合排除包含判斷為噪聲的像素的整個(gè)圖案圖像。例如，在判斷為噪聲的像素占整個(gè)圖案圖像的規(guī)定比率以上的情況下，將整個(gè)圖案圖像視為難以信任，并可從上述組合排除整個(gè)圖案圖像。而且，在算出各個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度之后，由中央控制部700將上述所算出的測(cè)量對(duì)象物10的高度平均值定為代表高度，或在各個(gè)測(cè)量對(duì)象物10的高度中選定中間值來(lái)定為上述測(cè)量對(duì)象物10的代表高度。
[0080]另一方面，可按上述多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像的像素來(lái)判斷上述二次噪聲，并可在對(duì)上述代表高度的設(shè)定中去除在上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中與判斷為噪聲的像素相對(duì)應(yīng)的高度。
[0081]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法使得在從具有互不相同的等值波長(zhǎng)的多個(gè)第一照明裝置300、第二照明裝置400向測(cè)量對(duì)象物10照射網(wǎng)格圖案光后，對(duì)由互相相鄰的多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400形成的第一圖案圖像、第二圖案圖像進(jìn)行相互組合來(lái)算出組合圖案圖像之后，利用上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)來(lái)算出測(cè)量對(duì)象物10的高度。
[0082]因此，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的三維形狀測(cè)量裝置可測(cè)量出超過(guò)基于多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400的可測(cè)量高度的測(cè)量對(duì)象物10的高度，可獲得更加準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量對(duì)象物的高度。
[0083]并且，通過(guò)僅對(duì)由互相相鄰的多個(gè)第一照明裝置300、多個(gè)第二照明裝置400形成的多個(gè)第一圖案圖像、多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行組合后算出組合圖案圖像，提高了中央控制部700的運(yùn)算效率，由此可縮短高度測(cè)量時(shí)間。
[0084]并且，在對(duì)基于相鄰的照明裝置的多個(gè)圖案圖像進(jìn)行一次組合并對(duì)所進(jìn)行組合的多個(gè)組合圖案圖像進(jìn)行二次組合的情況下，組合等值波長(zhǎng)增加，由此可大大增加可測(cè)量高度。
[0085]并且，在對(duì)多個(gè)圖案圖像進(jìn)行組合之前去除屬于噪聲的數(shù)據(jù)的情況下及/或在所測(cè)量的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中去除屬于噪聲的數(shù)據(jù)的情況下，可大大提高對(duì)于最終測(cè)量高度的準(zhǔn)確度及可靠性。
[0086]并且，當(dāng)在所算出的測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中將任一圖案圖像的算出高度設(shè)定為代表高度時(shí)，將實(shí)際測(cè)量的值指定為代表高度，因而可提高最終測(cè)量高度的可靠性，在將中間值設(shè)定為測(cè)量對(duì)象物的代表高度的情況下，即使存在尚未去除的噪聲，也不會(huì)由此受影響，因此可更加信賴最終測(cè)量高度。
[0087]在上述的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中，參照本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)進(jìn)行了說(shuō)明，但相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的熟練技術(shù)人員或相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員應(yīng)理解在不超出記載于專利請(qǐng)求范圍的本發(fā)明的思想及【技術(shù)領(lǐng)域】的范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改及變更。
【權(quán)利要求】
1.一種三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，包括: 從多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置向測(cè)量對(duì)象物分別照射具有第一等值波長(zhǎng)的第一網(wǎng)格圖案光及具有第二等值波長(zhǎng)的第二網(wǎng)格圖案光，來(lái)獲得與上述第一網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第一圖案圖像及與上述第二網(wǎng)格圖案光相對(duì)應(yīng)的第二圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第二照明裝置以與上述多個(gè)第一照明裝置交互的方式配置，上述第二等值波長(zhǎng)不同于上述第一等值波長(zhǎng)； 相互組合多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像來(lái)生成組合圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而獲得； 算出上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟，上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)；以及 利用算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定上述測(cè)量對(duì)象物的代表高度的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在生成上述多個(gè)組合圖案圖像的步驟中，上述多個(gè)第一圖案圖像及上述多個(gè)第二圖案圖像分別用于與相鄰于任意一側(cè)的照明裝置的圖案圖像的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在上述生成多個(gè)組合圖案圖像的步驟中，上述多個(gè)第一圖案圖像及上述多個(gè)第二圖案圖像分別用于與相鄰于兩側(cè)的多個(gè)照明裝置的多個(gè)圖案圖像的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中， 上述生成多個(gè)組合圖案圖像的步驟包括: 對(duì)多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像進(jìn)行第一組合來(lái)生成多個(gè)第一組合圖案圖像的步驟，上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助在上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中的相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而形成，以及 對(duì)多個(gè)第一組合圖案圖像及多個(gè)第二組合圖案圖像進(jìn)行第二組合來(lái)生成多個(gè)第二組合圖案圖像的步驟； 算出基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟包括算出基于上述多個(gè)第二組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在相互組合多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像來(lái)生成組合圖案圖像的步驟之前，而上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像借助上述多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置中的相鄰的多個(gè)第一照明裝置及多個(gè)第二照明裝置而獲得，還包括: 在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像中判斷一次噪聲的步驟；以及 從上述組合中排除所判斷的上述噪聲的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在上述判斷一次噪聲的步驟中，若在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則判斷為噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中， 上述一次噪聲按上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的像素來(lái)判斷， 從上述組合中排除所判斷的上述噪聲的步驟包括以下步驟中的至少一個(gè)步驟: 從上述組合中排除在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的多個(gè)像素中判斷為噪聲的像素的步驟，以及 從上述組合中排除包含在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的多個(gè)像素中判斷為噪聲的像素的圖案圖像的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在從上述組合中排除所判斷的上述噪聲的步驟之后，相鄰于上述判斷為噪聲的圖案圖像的兩側(cè)的圖案圖像與互不相鄰的并且具有互不相同的等值波長(zhǎng)的圖案圖像組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在算出基于上述多個(gè)組合圖案圖像的組合等值波長(zhǎng)的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度的步驟之后，還包括: 在所算出的上述多個(gè)高度中判斷二次噪聲的步驟；以及 從上述設(shè)定代表高度中排除所判斷的上述噪聲的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在上述判斷二次噪聲的步驟中，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則判斷為噪聲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中， 上述二次噪聲按上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的像素來(lái)判斷， 從上述設(shè)定代表高度中排除所判斷的上述噪聲的步驟包括從上述設(shè)定代表高度中排除在上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度中與判斷為噪聲的像素相對(duì)應(yīng)的高度的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在利用所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度來(lái)設(shè)定上述測(cè)量對(duì)象物的代表高度的步驟中，當(dāng)將所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的多個(gè)高度按大小順序排列時(shí)，將位于中間的中間值設(shè)定為上述代表高度。
13.—種三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，包括: 拍攝圖案圖像的步驟，上述圖案圖像是從至少兩個(gè)照明裝置向測(cè)量對(duì)象物照射具有相同的等值波長(zhǎng)或具有至少一個(gè)以上的各自不同的等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光而成； 以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟；以及 在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中，將任一圖案圖像的算出高度選為代表高度的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，上述選為代表高度的步驟包括在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中選擇中間值來(lái)定為測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟之前，還包括: 在所拍攝的上述圖案圖像中判斷一次噪聲的步驟；以及 排除所判斷的上述噪聲的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在上述判斷一次噪聲的步驟中，若在上述多個(gè)第一圖案圖像及多個(gè)第二圖案圖像的亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則判斷為噪聲。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，上述選定為代表高度的步驟包括: 在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中判斷二次噪聲的步驟；以及 在排除所判斷的上述噪聲后，選定上述代表高度的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，在上述判斷二次噪聲的步驟中，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則判斷為噪聲。
19.一種三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中，包括: 拍攝圖案圖像的步驟，上述圖案圖像是從至少兩個(gè)照明裝置向測(cè)量對(duì)象物照射具有相同的等值波長(zhǎng)或具有至少一個(gè)以上的各自不同的等值波長(zhǎng)的網(wǎng)格圖案光而成； 以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟；以及 平均所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度而算出代表高度的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的三維形狀測(cè)量裝置的高度測(cè)量方法，其中， 在以上述圖案圖像分別算出上述測(cè)量對(duì)象物的高度的步驟之前，若在上述圖案圖像的亮度、信噪比、相位擴(kuò)散中基于其中至少一種而產(chǎn)生超出允許范圍的信號(hào)，則判斷為噪聲，在選定為上述代表高度的步驟之前，若在所算出的上述測(cè)量對(duì)象物的高度中產(chǎn)生超出允許范圍的值，則判斷為二次噪聲， 在各步驟中排除上述一次噪聲及二次噪聲。
【文檔編號(hào)】G01B11/25GK104169679SQ201380012672
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】鄭仲基, 洪德和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社高永科技