[发明专利]位置测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种位置测量装置，用于检测在一平面上运动的待测物体的位置和旋转角度，其包括一悬置于该待测物体上方以撷取该待测物体的图像的图像撷取装置、一用于处理该图像并计算出该待测物体的位置和旋转角度的处理器及一连接该图像撷取装置和该处理器用于将该图像传输至该处理器的一图像坐标系中的传输线，该图像撷取装置的镜头所在平面与该待测物体所在的平面相互平行，其特征在于：该位置测量装置还包括一装设于该待测物体上的光源模组，该光源模组上设有第一透明窗及第二透明窗，该图像撷取装置即时撷取该光源模组的图像，该处理器中相应的以该第一透明窗和该第二透明窗的图像作为样板图像，并通过样板比对算法计算出该待测物体在该平面上的即时位置和旋转角度，该第一透明窗及该第二透明窗二者的形状或尺寸满足该光源模组发生旋转后能通过样板比对算法确定该光源模组的第一透明窗和第二透明窗在该图像坐标系中的位置变化。

2.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该光源模组包括一一端开口的容置体、一光源以及一顶板，该第一透明窗及该第二透明窗设于该顶板，该光源收容于该容置体内，该顶板装设于该容置体的开口。

3.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该第一透明窗呈圆形，该第二透明窗呈圆环形。

4.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该第一透明窗呈圆形，该第二透明窗也呈圆形，且该第二透明窗与该第一透明窗的尺寸不同。

5.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该第一透明窗呈圆环形，该第二透明窗也呈圆环形，且该第二透明窗与该第一透明窗的尺寸不同。

6.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该第一透明窗及该第二透明窗是分别由不同数量的圆环组成的圆环形。

7.如权利要求1所述的位置测量装置，其特征在于：该图像撷取装置为一数码相机。

8.一种利用如权利要求1所述的位置测量装置进行位置测量的方法，包括以下步骤：将待测物体放置于一平面上确定的一初始位置；图像撷取装置撷取该待测物体的初始图像；通过样板比对算法获得光源模组的第一透明窗和第二透明窗的中心在处理器的图像坐标系中的初始坐标；该图像撷取装置撷取该待测物体移动或旋转后的即时图像；通过样板比对算法获得该光源模组的第一透明窗和第二透明窗的中心在该图像坐标系中的即时坐标；计算该待测物体在该图像坐标系中的即时位置和旋转角度；计算该待测物体在该平面上的即时位置和旋转角度。

9.如权利要求8所述的位置测量方法，其特征在于：通过计算该光源模组的第一透明窗和第二透明窗的中心连线的中点的坐标变化来确定该待测物体在该平面上的即时位置。

10.如权利要求8所述的位置测量方法，其特征在于：通过计算该光源模组的第二透明窗的中心到该第一透明窗的中心的向量变化来确定该待测物体的旋转角度。