[发明专利]用于对运动的对象进行三维测量的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于对运动的对象进行三维测量的方法和装置，该方法具有如下方法步骤：基于成像参数计算潜在的对象点的轨迹，成象参数与由投影到所述运动的对象上的N个图案组成的第一图像序列和由所述N个图案组成的第二图像序列相关并且与运动的对象的运动数据相关，基于潜在的对象点的轨迹和与所述第一图像序列和第二图像序列相关的成像参数，求得在第一图像序列中的第一图像点轨迹以及在第二图像序列中的第二图像点轨迹，将沿着第一图像点轨迹的图像点与沿着第二图像点轨迹的图像点进行比较，以确定在所述第一图像点轨迹与第二图像点轨迹之间存在对应性，基于相对应的第一图像点轨迹和第二图像点轨迹，对所述运动的对象进行三维测量。

本申请是申请日为2017年6月20日、申请号为201780045560.0(国际申请号PCT/EP2017/065118)、发明名称为“用于在已知运动的情况下对运动的对象进行三维测量的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于对运动的对象进行三维测量的方法。对此的一个示例是对在流水线上运动的部件的测量(其中，传感器自身相对于流水线固定地布置)或大的对象的测量(其中，由一种设备、尤其是机械手或坐标测量机使3D传感器连续地在测量对象之上运动)。

背景技术

对于所提及的应用，通常使用具有激光-线-三角测量的3D传感器。这些3D传感器相对于在对象与传感器之间的相对运动是不敏感的。然而在这类传感器的情况下始终仅测量在测量对象上的一条线。然而通过传感器或对象的运动可以进行许多单次的测量，所述测量可以组合成面式的测量。

也能够使用具有两个摄像机和一个投影器的面式的3D传感器，利用该投影器投影图案序列。在此，涉及摄影测量学的具有在时间上变化的结构化照明的方法。在此，利用一次测量可以采集大的面积，从而在最短的时间内(特别是相比于基于激光-线-三角测量的方法)能够实现面式的3D测量。然而这样的方法相对于运动是非常敏感的。

由此，对于该方法的重要的前提是：每个图像点在整个拍摄时间期间映射相同的对象点。测量对象和传感器都不允许在测量期间相对于彼此运动。

已经存在用于补偿在拍摄图案图像序列期间的运动的方式。这些方式中的一个方式例如在Harendt,B.；Grosse,M.；Schaffer,M.Kowarschik,R.的“3D shape measurementof static and moving objects with adaptive spatiotemporal correlation”《Applied Optics》，2014，53，7507-7515中或在Breitbarth,A.；Kuehmstedt,P.；Notni,G.Denzler,J.的“Motion compensation for three-dimensional measurements ofmacroscopic objects using fringe projection”《DGaO Proceedings》，2012、113中描述。

这些已知的方式迭代地工作。在此首先执行粗略的对运动不敏感的测量。该测量的结果接着被用来补偿运动并且在利用时间上的特征的情况下执行点分配。

这些方式的缺点在于迭代的方法，该方法显著限制3D测量的准确性。

发明内容

由此，存在如下任务：一方面构成相对于运动不敏感的面式的3D采集，并且另一方面克服迭代式采集的缺点。

该任务通过一种用于对运动的对象进行三维测量的方法解决，所述方法具有如下方法步骤：

基于成像参数计算潜在的对象点的轨迹，所述成象参数与由投影到所述运动的对象上的N个图案组成的第一图像序列和由所述N个图案组成的第二图像序列相关并且与所述运动的对象的运动数据相关，