[发明专利]三维几何形状测量装置和三维几何形状测量方法

权利要求书

1.一种三维几何形状测量装置，用于基于通过拍摄测量对象获得的拍摄图像来测量所述测量对象的三维几何形状，所述三维几何形状测量装置包括：

多个光学器件；

初步测量部，其通过在与所述多个光学器件中的不同光学器件的组合对应的多个测量系统中拍摄参考仪器，来产生多个初步测量数据，所述多个初步测量数据指示所述参考仪器上的参考点的三维坐标；

参考数据产生部，其基于所述多个初步测量数据中的一个或多个来产生参考数据；

计算部，其基于所述参考数据和所述多个初步测量数据中与所述参考数据不匹配的初步测量数据，来计算校正值；

目标测量部，其产生多个目标测量数据，所述多个目标测量数据指示利用所述多个测量系统对所述待测量对象的测量点进行测量的结果；

校正部，其基于所述校正值校正与不匹配所述参考数据的所述初步测量数据相对应的所述测量系统中的目标测量数据；以及

几何形状识别部，其使用利用所述校正部校正的校正后的目标测量数据来识别所述测量对象的几何形状。

2.根据权利要求1所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述初步测量部通过拍摄安装在多个安装位置处的所述参考仪器来产生指示在所述多个安装位置处的所述参考仪器的所述参考点的所述三维坐标的所述初步测量数据，并且

所述计算部计算与所述多个安装位置处的所述参考点相对应的所述校正值。

3.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述参考数据产生部通过计算由与所述多个测量系统相对应的所述多个初步测量数据指示的所述参考点的所述三维坐标的统计量来产生所述参考数据。

4.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，还包括：

获取部，其获取指示所述参考仪器所包括的多个所述参考点的位置关系的相对位置信息，其中，

所述初步测量部产生指示所述多个参考点的三维坐标的所述初步测量数据，并且

所述参考数据产生部通过基于与由所述相对位置信息指示的所述位置关系的误差，来选择指示所述多个参考点的所述三维坐标的所述初步测量数据，如此来产生所述参考数据。

5.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述初步测量部产生指示所述参考仪器上的多个所述参考点的三维坐标的所述初步测量数据，并且

所述参考数据产生部通过选择与所述多个测量系统相对应的所述多个初步测量数据中的一个来针对各个所述参考点产生一个参考数据。

6.根据权利要求5所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述参考数据产生部从与所述多个测量系统相对应的所述多个初步测量数据中，选择对于所述参考点的三角测量精度变得最佳的所述光学器件的组合所对应的所述初步测量数据。

7.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述初步测量部将包括用于识别所述参考点的图案的投影图像投影到所述参考仪器上。

8.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述计算部识别用于计算由不匹配所述参考数据的所述初步测量数据所对应的所述测量系统测量的所述测量点的所述三维坐标所对应的所述校正值的函数，并且使用所识别的函数来计算所述校正值。

9.根据权利要求1或2所述的三维几何形状测量装置，其中，

所述计算部还包括存储有表格的存储部，在所述表格中，(i)所述多个测量系统的以相等的间隔用立方网格划分的测量空间的各个网格点的三维坐标、(ii)多个所述校正值、以及(iii)用于识别各个所述测量系统的索引彼此相关联，其中，

所述校正部从所述存储部读取与最接近由所述目标测量数据指示的所述三维坐标的所述网格点的所述三维坐标以及指示与该网格点相对应的所述测量系统的所述索引相关联的所述校正值，并且基于所述所读取的校正值来校正所述初步测量数据。

10.一种三维几何形状测量方法，用于基于通过拍摄测量对象获得的拍摄图像来测量测量对象的三维几何形状，所述三维几何形状测量方法包括以下步骤：

通过用与多个光学器件中的不同光学器件的组合对应的多个测量系统拍摄参考仪器，来产生指示所述参考仪器上的参考点的三维坐标的多个初步测量数据；

基于所述多个初步测量数据中的一个或多个来产生参考数据；

基于所述参考数据和所述多个初步测量数据中与所述参考数据不匹配的所述初步测量数据，来计算校正值；

产生指示利用所述多个测量系统对所述测量对象的测量点进行测量的结果的多个目标测量数据；

基于所述校正值校正与不匹配所述参考数据的所述初步测量数据相对应的所述测量系统中的所述目标测量数据；以及

使用校正后的所述目标测量数据来识别所述测量对象的几何形状。