[发明专利]形状测量设备及形状测量方法

权利要求书

1.一种形状测量设备，其对测量目标的三维形状进行测量，所述设备包括：

照明装置，其用光照射放置在平台上的所述测量目标；

成像装置，其获取所述测量目标的图像；

形状计算装置，其由图像来计算所述测量目标的表面上多个点处法线的取向，该图像是在所述照明装置用光照射所述测量目标时通过用所述成像装置执行成像来得到的，所述形状计算装置由所述法线的取向的计算结果来计算所述测量目标的表面的三维形状；

测距装置，其对于所述测量目标的表面上至少一个点来测量距预定参考位置的距离；以及

确定装置，其确定所述测量目标的表面的三维形状的空间位置，所述三维形状是通过所述形状计算装置使用由所述测距装置获得的有关所述距离的信息来得到的。

2.根据权利要求1所述的形状测量设备，其中所述测距装置包括投影装置，该投影装置向所述测量目标投射条纹图案或格栅图案，并且

所述测距装置通过分析所述测量目标的图像来计算所述测量目标的表面上所述点的距离，所述测量目标的图像是在投射所述条纹图案或格栅图案时获取到的。

3.根据权利要求2所述的形状测量设备，其中所述成像装置还充当所述测距装置获取用于测距的图像所用的装置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的形状测量设备，其中所述照明装置为包括具有预定尺寸的发光区域的面光源，并且

发自所述发光区域中多个位置的多组光在光谱分布上彼此不同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的形状测量设备，其中所述照明装置为这样的面光源，该面光源所发出的光中有多个不同的照明图案彼此叠加，或者该面光源顺序发出所述多个照明图案，并且

每个所述照明图案被设为使得发射强度相对于绕中心轴所成的角度而线性地变化，平行于所述平台以通过所述测量目标所放置的点的特定直线被限定为所述中心轴。

6.一种形状测量方法，用于对测量目标的三维形状进行测量，所述方法包括以下步骤：

用光照射放置于平台上的所述测量目标；

在用所述光照射所述测量目标时对所述测量目标成像；

由成像步骤中得到的图像来计算所述测量目标的表面上多个点处法线的取向，并由该计算的结果来计算所述测量目标的表面的三维形状；

对于所述测量目标的表面上至少一个点来测量距预定参考位置的距离；以及

确定所述测量目标的表面的三维形状的空间位置，所述三维形状是在形状计算步骤中使用测距步骤中获得的有关所述距离的信息来得到的。