[发明专利]用于采用机器视觉检查物体的方法和设备

说明书

本发明提供一种用于采用机器视觉检查物体的方法和设备。包括数字摄像头的机器视觉系统可用于检查视野中的物体。其包括将投射以数字方式产生的光图案，所述光图案包括在视野的物体上的第一和第二边界图案和第一和第二空间图案。捕获与包括物体的投射光图案相关的影像。通过将第一和第二空间图案中的代码与基于第一和第二边界图案中的一个确定的边界匹配而在视野中找出空间单元。通过将空间图案中的代码与基于边界图案确定的边界匹配而找出视野中的空间单元。空间单元被译码且匹配到边界。基于匹配到边界的译码空间单元产生物体的三维(3D)点云数据。

技术领域

本发明涉及机器视觉系统。

背景技术

本文提供的背景描述的目的是大致给出本发明的背景。目前指定的发明人的就该背景部分中描述的工作而言，以及在提交申请时可能不被认为是现有技术的说明书的一些方面，没有被明确地或暗示地承认为是对抗本发明的现有技术。

成像系统用于制造环境，以自动地检查静止部件。成像系统试图确定与视野中的物体相关的三维(3D)信息，以用于质量检查、逆向工程、机器人和相似的系统。这种系统采用作为立体成像系统一部分的结构照明以在视野上投射光，捕获视野中物体的数字影像，并且采用几何方法和译码技术以使用数字影像计算影像深度。

发明内容

包括数字摄像头的机器视觉系统可用于检查视野中的物体。用于检查物体的方法包括投射多个以数字方式产生的光图案在视野中的物体上，所述光图案包括第一和第二边界图案以及第一和第二空间图案。包括物体的多个影像经由数字摄像头捕获，其中每一个影像与投射的光图案中的一个相关。通过将第一和第二空间图案中的代码与基于第一和第二边界图案中的一个确定的边界匹配而在视野中找出空间单元。通过将第一和第二空间图案中的代码与基于第一和第二边界图案中的一个确定的边界匹配而在视野中找出空间单元。空间单元被译码且与边界匹配。基于与边界匹配的译码空间单元产生物体的三维(3D)点云数据。

根据本发明一方面，提供一种采用包括数字摄像头的机器视觉系统检查视野中的物体的方法，包括：

将多个以数字方式产生的光图案投射到视野中的物体上，其中以数字方式产生的光图案包括第一和第二边界图案以及第一和第二空间图案；

经由数字摄像头捕获包括物体的多个影像，每一个影像与投射的光图案中的一个相关；

通过将第一和第二空间图案的代码与基于第一和第二边界图案中的一个确定的边界匹配而在视野中找出空间单元；

将空间单元译码；

将译码的空间单元与边界匹配；和

基于与边界匹配的译码空间单元产生物体的三维(3D)点云数据。

优选地，其中捕获多个影像包括依序捕获多个二维(2D)影像，其中每一个2D影像与投射的光图案中的一个相关。

优选地，其中将多个以数字方式产生的光图案投射到视野中的物体上包括依序投射以数字方式产生的光图案，所述光图案包括在视野中的物体上的第一和第二边界图案以及第一和第二空间图案。

优选地，其中第一边界图案包括二进制条带图案，其包括多个名义垂直条带，其中条带图案的单元沿水平线在1的光值和0的光值之间交替。

优选地，其中在高分辨率下条带图案的单元沿水平线在1光值和0光值之间交替。

优选地，其中每一个单元具有4x4像素分辨率。

优选地，其中第二边界图案包括二进制条带图案，其中第二投射图案的单元是与第一投射图案的单元光相逆的。

优选地，其中第二投射图案是可选的。