[发明专利]形状测量设备和方法

权利要求书

1.一种形状测量设备，包括：

具有基于第一视角限定的第一视场的第一成像装置，所述第一成像装置被配置成基于所述第一视场拍摄序列单色图像；

具有基于第二视角限定的第二视场的第二成像装置，所述第二成像装置被配置成基于所述第二视场拍摄彩色图像，所述第二视角比所述第一视角窄，所述第一视场和所述第二视场具有公共视场；以及

图像处理单元，被配置成：

计算所述单色图像中的选定的一个单色图像的公共图像区域与所述彩色图像之间的视差，所选定的单色图像与所述彩色图像基本同步，所述公共图像区域具有与所述第二成像装置的所述第二视场公共的视场，成像对象包括位于所述公共图像区域中的至少第一成像对象和至少部分地位于所述公共图像区域之外的第二成像对象；

基于所计算的视差导出关于所述第一成像对象距所述形状测量设备的绝对距离信息；以及

基于所述序列单色图像重建包括所述第一成像对象和所述第二成像对象的所述成像对象中的每一个的三维形状。

2.根据权利要求1所述的形状测量设备，其中，所述图像处理单元被配置成根据关于所述第一成像对象的所述绝对距离信息来校正所述第二成像对象的三维形状。

3.根据权利要求2所述的形状测量设备，其中：

所述第一成像装置和所述第二成像装置中的每一个包括图像传感器，所述图像传感器包括光接收区域，所述光接收区域包括以水平行和竖直列布置的光敏像素，

所述第一成像装置被配置成以卷帘快门模式驱动相应的图像传感器，从而拍摄所述序列单色图像中的每一个，

所述第二成像装置被配置成以所述卷帘快门模式驱动相应的图像传感器，从而拍摄所述彩色图像；以及

所述第一成像装置和所述第二成像装置中至少之一被配置成根据所述第一视角与所述第二视角的比例来使第一曝光间隔和第二曝光间隔中至少一个相对于另一个改变，

所述第一曝光间隔表示对于所述序列单色图像中的每一个在一个水平行曝光于入射光的结束与下一个水平行曝光于入射光的开始之间的间隔，

所述第二曝光间隔表示对于所述彩色图像在一个水平线曝光于入射光的结束与下一个水平线曝光于入射光的开始之间的间隔，

使所述第一曝光间隔和所述第二曝光间隔中至少一个相对于另一个改变导致所述序列单色图像中的每一个的所述公共图像区域的曝光时段与所述彩色图像的曝光时段基本上同步。

4.根据权利要求2或3所述的形状测量设备，其中，所述图像处理单元被配置成：

识别所述序列单色图像中的选定的一个单色图像中的特定目标对象；

识别所述彩色图像的周边区域中的至少一个彩色图像区域，所述至少一个彩色图像区域表示特定颜色；以及

将关于所述至少一个彩色图像区域的信息与关于所述特定目标对象中的预定区域的信息结合，所述序列单色图像中的选定的一个单色图像中的所述特定目标对象中的所述预定区域对应于所述至少一个彩色图像区域。

5.一种形状测量方法，包括：

利用具有基于第一视角限定的第一视场的第一成像装置基于所述第一视场拍摄序列单色图像；

利用具有基于第二视角限定的第二视场的第二成像装置基于所述第二视场拍摄彩色图像，所述第二视角比所述第一视角窄，所述第一视场和所述第二视场具有公共视场；

计算所述单色图像中的选定的一个单色图像的公共图像区域与所述彩色图像之间的视差，所选定的单色图像与所述彩色图像基本同步，所述公共图像区域具有与所述第二成像装置的所述第二视场公共的视场，所述成像对象包括位于所述公共图像区域中的至少第一成像对象和至少部分地位于所述公共图像区域之外的第二成像对象；

基于所计算的视差导出关于所述第一成像对象距预定参考点的绝对距离信息；以及

基于所述序列单色图像重建包括所述第一成像对象和所述第二成像对象的所述成像对象中的每一个的三维形状。

6.根据权利要求5所述的形状测量方法，还包括：

根据关于所述第一成像对象的所述绝对距离信息来校正所述第二成像对象的三维形状。