[发明专利]立体形状检测装置和立体形状检测方法

权利要求书

1.对目标物体进行摄影来检测其立体形状的立体形状检测装置，其特征在于，包括下列工具：

可以从不同的视线方向瞄准目标物体、至少在2个指定摄像位置上对目标物体摄影、带有摄像元件和摄像镜头的至少1套摄像工具；

在上述至少2个指定摄像位置连接的方向上、使上述摄像工具的光轴作微小移动的光轴微动工具；

对光轴微小移动的摄像工具拍摄的多枚图像进行图像处理、对上述至少2个指定的摄像位置拍摄到的目标物体的边缘进行边缘提取、各自生成边缘图像、并比较上述边缘图像从而检测出目标物体的对应边缘的图像处理工具。

2.根据权利要求1所述的立体形状检测装置，其特征在于，所述的指定摄像位置，可以沿着水平方向、垂直方向、倾斜方向的至少1个方向或者多个方向配置摄像工具。

3.根据权利要求1或2所述的立体形状检测装置，其特征在于，还包括能让上述的摄像工具可以在指定的摄像位置间移动的移动工具。

4.根据权利要求1或2所述的立体形状检测装置，其特征在于，上述的各摄像工具至少由2台摄像机组成，各摄像机被预先配置在指定摄像位置上。

5.根据权利要求4所述的立体形状检测装置，其特征在于，所述的摄像工具至少2个，各自在做相同的微小移动的同时，同期进行摄影。

6.根据权利要求1至5任一项所述的立体形状检测装置，其特征在于，所述光轴微动工具可以让摄像镜头做微小移动。

7.根据权利要求1至5任一项所述的立体形状检测装置，其特征在于，所述光轴微动工具可以让摄像工具做微小移动。

8.根据权利要求1至7任一项所述的立体形状检测装置，其特征在于，所述光轴微动工具可以是压电元件、超磁致伸缩元件、静电传动装置、油压传动装置、气压传动装置、电磁铁、光学传动装置、形状记忆合金、高分子传动装置中的任何一个。

9.根据权利要求1至8任一项所述的立体形状检测装置，其特征在于，在上述用光轴微动工具来做微小移动时，可以按上述摄像工具的光轴的法线方向做平行运动。

10.根据权利要求1至8任一项所述的立体形状检测装置，其特征在于，在上述用光轴微动工具来做微小移动时，可以做以指定点为中心的回转运动。

11.根据权利要求10所述的立体形状检测装置，其特征在于，上述回转运动的回转角度，对于接近于无限远处的目标物体在摄像元件上的图像的移动幅度，为0-3像素所成的角度。

12.对目标物体摄影来检测其立体形状的立体形状检测方法，其特征在于，包括如下过程：

从不同的视线方向对准目标物体，至少在2个指定摄像位置上，用带有摄像元件和镜头的，至少1套摄像工具对目标物体摄影的过程；

在上述摄影过程中，连接上述至少2个指定摄像位置的方向上，使上述摄像工具的光轴做微小移动的过程；

对光轴被微小移动的摄像工具摄影到的多枚图像进行图像处理，对从上述至少2个指定摄像位置拍摄目标物体的边缘做边缘提取从而各自生成边缘图像的过程，比较上述各个边缘图像，检测出目标物体的对应边缘的过程。

13.根据权利要求12所述的立体形状检测方法，其特征在于，上述的边缘图像生成过程是对上述多枚图像的各对应像素，进行浓淡值或者彩度值的差分处理后再进行标准化处理。

14.根据权利要求13所述的立体形状检测方法，其特征在于，在上述边缘图像生成过程中还包括进一步进行2值化处理。

15.根据权利要求12至14任一项所述的立体形状检测方法，其特征在于，上述对应边缘检测过程，是以上述边缘图像的边缘的宽度及长度为基准，使上述至少2个指定摄影位置的边缘图像的边缘相对应。

16.根据权利要求12至14任一项所述的立体形状检测方法，其特征在于，上述对应边缘检测过程，根据图形匹配的方法，使上述至少2个指定摄像位置的边缘图像的边缘相对应。

17.根据权利要求12至16任一项所述的立体形状检测方法，其特征在于，上述对应边缘检测过程，采用对准目标物体的视线方向为基准。

18.根据权利要求17所述的立体形状检测方法，其特征在于，上述对应边缘检测过程，将所生成的边缘图像的边缘，变换为对准目标物体的视线方向为基准的指定的基准宽度以后，比较各个边缘图像。