[发明专利]用于获得距离和图像信息的光学仪器和方法

权利要求书

1.一种光学仪器，其用于获得物体的距离和图像信息，所述光学仪器包括：

透镜布置，其用于观测所述物体；

摄像机，其与所述透镜布置的光轴对齐，用于采集所述物体的至少一部分的图像；

距离测量单元，其用于沿着平行于所述透镜布置的光轴的所述距离测量单元的测量轴测量到所述物体的距离；

定位单元，其用于相对于至少一个参考轴调节所述透镜布置的光轴；以及

控制单元，其包括：

第一控制元件，其适合于限定所述图像中待扫描的区域、获得所述区域中所述物体的多个测量像素、以及采用多个位置和所述光学仪器之间的默认距离通过使用转换算法将所述多个测量像素转换成待测量的所述多个位置的坐标的近似，以及

第二控制元件，其适合于指示所述定位单元将所述透镜布置的光轴顺序地调节到待测量的多个位置上，并指示所述距离测量单元测量到所述多个位置的距离，

其中所述第一控制元件进一步适合于根据所测量的距离通过使用所述转换算法再次计算所述多个位置的坐标。

2.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过操作员选择所述区域中所述多个测量像素来获得所述物体的所述多个测量像素，或通过使用用于探测所述区域中所述多个测量像素的探测算法处理所述图像中的所述区域来获得所述物体的所述多个测量像素。

3.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过操作员选择所述图像中的所述区域来限定所述待扫描的区域，或通过使用用于探测所述图像中的所述区域的探测算法处理所述图像来限定所述待扫 描的区域。

4.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于获得所述区域中的所述物体的物体特征并限定所述区域中位于所述物体的核心位置处的多个测量像素。

5.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于限定所述待扫描的区域中的具有高测量像素密度的区、具有低测量像素密度的区和无测量像素的区中的至少一个。

6.如权利要求5所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过操作员选择所述区域中的所述区来限定所述区，或者通过使用用于探测所述区域中的所述区的探测算法处理所述区域来限定所述区。

7.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第二控制元件适合于按使对所述透镜布置的光轴的调节最小化的顺序扫描所述区域中的测量像素。

8.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过将轮廓的二维表示引入所述区域中并通过将所述区域中的所述轮廓的所述二维表示的轮廓线处的多个像素选择为测量像素，来获得所述区域中的所述多个测量像素。

9.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述第一控制元件进一步适合于通过连接所述多个测量像素以便所述多个测量像素构成多边形的角来限定所述待扫描的区域，并适合于在由所述多边形限定的所述区域中限定待测量的多个多边形位置。

10.如权利要求9所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过操作员选择所述区域中的所述多个多边形位置来限定所述区域中的所述多个多边形位置，或者通过使用用于探测所述区域中的所述物体的物体特征的探测算法处理所述区域来限定多边形测量像素。

11.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述图像至少包括第一子图像和第二子图像，并且这至少两个子图像包括所述多个测量像素。

12.如权利要求11所述的光学仪器，其中所述第一控制元件进一步适合于在所述第一子图像和所述第二子图像的多个测量像素之间限定待测量 的其它位置。

13.如权利要求12所述的光学仪器，其中所述第一控制元件适合于通过沿着连接至少两个测量像素的线限定所述其它位置，或通过利用外插算法来对由探测算法所探测到的所述第一子图像和所述第二子图像中的至少一个子图像中的所述物体的边缘或其它物体特征进行外插，来处理所述第一子图像和所述第二子图像中的至少一个，由此来限定待测量的所述其它位置。