[发明专利]三维形状测量系统以及测量时间设定方法

权利要求书

1.一种三维形状测量系统，包含：

时机控制部，输出用于同步的控制信号，

非接触型三维形状测量传感器，与所述控制信号同步地以不与被测量对象接触的方式来测量该被测量对象的三维形状，

探头，具有所述非接触型三维形状测量传感器，在测量所述三维形状时，所述非接触型三维形状测量传感器被保持为相对于所述被测量对象位于能够测量该被测量对象的形状的位置，

多个标记，配置于所述探头，并与所述控制信号同步地发光，

测量设定部，设定拍摄的曝光时间以及拍摄的次数，

拍摄部，在整个所述曝光时间内接受来自包含所述多个标记的拍摄对象的光，从而拍摄包含该多个标记的图像，并且，在所述非接触型三维形状测量传感器测量所述被测量对象的三维形状时，在所述曝光时间内，与所述控制信号同步地以所述次数拍摄包含所述多个标记的所述图像，

处理部，从由所述拍摄部拍摄的多个所述图像中提取所述多个标记的位置，基于与该多个标记的位置关系相关的信息，测量所述探头的世界坐标系中的位置姿态，以及

三维形状转换处理部，基于所述非接触型三维形状测量传感器测量三维形状时的所述探头的位置姿态，将由所述非接触型三维形状测量传感器测量到的针对所述探头定义的探头坐标系中的所述被测量对象的三维形状转换为所述世界坐标系中的所述被测量对象的三维形状，并生成用于表现所述世界坐标系中的该被测量对象的三维形状的信息；

所述三维形状测量系统的特征在于，

所述测量设定部变更所述曝光时间和所述拍摄的次数中的任意一项，计算基于变更时的所述拍摄和所述探头的位置姿态的测量的结果的所述探头的位置测量误差，

所述测量设定部针对多个种类的曝光时间以及拍摄的次数，计算该位置测量误差，

基于由所述曝光时间和所述拍摄的次数而得到的所述探头的测量时间与所述探头的所述位置测量误差之间的对应关系，根据所述测量设定部从所得到的多个位置测量误差来设定位置测量误差变小时的曝光时间和拍摄的次数。

2.根据权利要求1所述的三维形状测量系统，其特征在于，

在设定所述曝光时间时，基于由所述拍摄部拍摄的包含所述多个标记的图像的像素值，设定该曝光时间。

3.根据权利要求2所述的三维形状测量系统，其特征在于，

在设定所述曝光时间时，在以使包含所述多个标记的图像的像素值不饱和的方式设定的曝光时间内，用所述拍摄部拍摄包含所述多个标记的图像，以使所拍摄的包含该多个标记的图像的像素值的最大值为像素值的灰度的80～100％的方式设定所述曝光时间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，

所述拍摄部基于所拍摄的图像中的过去的时刻的所述探头的位置，推定在拍摄时可能存在所述标记的区域并输出给所述处理部，

所述处理部根据所述区域的图像数据，测量所述探头的位置姿态。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，

所述拍摄部削减所拍摄到的图像数据的数据量并输出给所述处理部，

所述处理部根据削减了数据量的所述图像数据，测量所述探头的位置姿态。

6.根据权利要求1所述的三维形状测量系统，其特征在于，

所述多个标记被配置为，可唯一确定所述探头的姿态并且该标记彼此不在同一平面上。

7.一种探头，用于权利要求1至5中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，

所述多个标记被配置为，可唯一确定所述探头的姿态并且该标记彼此不在同一平面上。

8.一种拍摄装置，用于权利要求1至6中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，

具有所述拍摄部、所述处理部以及所述测量设定部。

9.一种计算机装置，用于权利要求1至6中任一项所述的三维形状测量系统，其特征在于，

具有所述处理部、所述三维形状转换处理部以及所述时机控制部。