[发明专利]一种自适应3D测量及信息获取装置

说明书

本发明提供了一种自适应3D测量装置及相关装置，其中，测量装置包括图像采集装置，用于通过其与目标物相对运动采集目标物一组图像；自适应单元，用于在所述相对运动过程中根据图像采集装置与目标物的距离对图像采集装置进行调整，使其获得目标物的清晰图像；处理单元，用于根据所述一组图像中的多个图像得到目标物的3D信息；测量单元，用于根据标定的尺寸和目标物3D信息测量目标物的几何尺寸。首次在3D测量领域提出了采用移动相机、重新变焦、自动对焦的解决方案，克服了现有技术中一次对焦导致的3D合成效果不佳的问题。

技术领域

本发明涉及物体3D测量技术领域，特别涉及利用图像进行目标物3D采集和长度等几何尺寸测量技术领域。

背景技术

目前3D采集/测量设备主要针对某一特定物，在物体确定后，相机通过围绕物体转动采集物体多张照片，从而合成物体的3D图像，并利用3D点云数据进行物体长度、轮廓等测量。

然而，在这种设备中并没有考虑物体轮廓的凹凸可能带来的相机对焦不准，从而导致3D图像无法合成、3D测量不准确的问题。由于现有设备在测量/采集前需要用相机对物体进行对焦，在整个转动过程中全部以该焦距进行拍摄，因此如果物体是标准的圆柱体，且相机围绕圆柱体圆心转动，那么这种拍摄是可取的。然而如果开始对焦的位置，物体正对相机的区域距离相机距离为H，而在转动过程中，物体正对相机的区域距离相机距离为h(x)，其中x为相机位置。由于物体轮廓并不是圆形，或者由于相机旋转中心很难完全与物体中心重合，那么h(x)难以完全等于H，这样会造成在转动过程中难以对焦准确，从而造成3D图像无法合成，或是合成有较大误差，导致3D测量不准确。该技术问题未曾被现有技术提及主要原因是通常方式能够合成用于展示的3D模型，但其精度难以用于测量。也就是说，上述使用上局限阻碍了该技术问题的发现，还未有人提及物体不规则轮廓可能造成的3D合成效果及测量精度的问题。更没有试图解决该技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的自适应3D测量及信息获取装置。

本发明提出了一种自适应3D测量装置，包括

图像采集装置，用于通过其与目标物相对运动采集目标物一组图像；

自适应单元，用于在所述相对运动过程中根据图像采集装置与目标物的距离对图像采集装置进行调整，使其获得目标物的清晰图像；

处理单元，用于根据所述一组图像中的多个图像得到目标物的3D信息；

测量单元，用于根据标定的尺寸和目标物3D信息测量目标物的几何尺寸。

本发明还提出了一种自适应3D信息获取装置，包括

图像采集装置，用于通过其与目标物相对运动采集目标物一组图像；

自适应单元，用于在所述相对运动过程中根据图像采集装置与目标物的距离对图像采集装置进行调整，使其获得目标物的清晰图像；

处理单元，用于根据所述一组图像中的多个图像得到目标物的3D信息。

可选的，所述自适应单元为驱动图像采集装置运动的驱动装置。

可选的，所述驱动装置驱动图像采集装置使得在所述相对运动过程中图像采集装置与目标物距离不变。

可选的，所述驱动装置为位移装置、旋转装置中的一种或多种组合。

可选的，所述自适应单元为能够在所述相对运动过程中实时调整光路的光学调整装置。

可选的，所述光学调整装置为能够在所述相对运动过程中实时变焦的自动变焦装置。

可选的，还包括能够实时对焦的自动对焦装置。

可选的，还包括测距装置。