三维坐标缝合方法及应用其的三维坐标信息缝合装置制造方法及图纸

三维坐标缝合方法及应用其的三维坐标信息缝合装置，该方法包括置放校正块在三维坐标信息缝合装置的受测平台上；藉由深度感测元件分别对校正块取得第一视角的第一三维坐标信息和第二视角的第二三维坐标信息；依据第一三维坐标信息的第一重心坐标和第二三维坐标信息的第二重心坐标决定第一迭合三维坐标信息；依据迭代最近点算法缝合第一迭合三维坐标信息，以形成第一三维坐标缝合结果；以及依据第一三维坐标信息和第一三维坐标缝合结果决定第一视角相对第二视角的第一坐标转换关系。

Three dimensional coordinate stitching method and three-dimensional coordinate information sewing device using the same

The 3D coordinates of 3D coordinate information and suture suture device thereof, the method includes placing correction block in three-dimensional coordinate information measured by stapling device platform; by the depth sensing element of the correction block second 3D coordinate information of the first perspective of the first three-dimensional coordinate information and second visual angles; on the basis of the first second barycentric coordinates the barycentric coordinates and second three-dimensional coordinates of the first three-dimensional coordinate information to determine the first laminated three-dimensional coordinate information; based on the iterative closest point algorithm first suture composite three-dimensional coordinate information to form the first three dimensional coordinate stitching results; and based on the first three-dimensional coordinate information and the first three-dimensional coordinates depends on the results of the first angle relative to the first suture coordinates of the second perspective conversion relation.

【技术实现步骤摘要】
三维坐标缝合方法及应用其的三维坐标信息缝合装置
本专利技术涉及三维坐标缝合方法，特别涉及结合重心坐标信息与边缘权重特征的三维坐标缝合方法。
技术介绍
传统三维深度感测元件并不容易扫描立体工件的形貌。而在进行立体工件形貌的缝合之前，传统三维深度感测元件需先执行连续多次扫描。连续多次扫描衍伸出耗时的问题。另外，由于难以求得视角差异大的两深度信息之间的转换关系，常无法藉由转换关系缝合不同视角的两深度信息。有鉴于此，本专利技术提出一种三维坐标缝合方法及应用其的三维坐标信息缝合装置。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种用于一三维坐标信息缝合装置的三维坐标缝合方法。该三维坐标缝合方法包括置放一校正块在该三维坐标信息缝合装置的一受测平台上；藉由该至少一深度感测元件分别对该校正块取得一第一视角的一第一三维坐标信息和一第二视角的一第二三维坐标信息；分别决定该第一三维坐标信息的一第一重心坐标以及该第二三维坐标信息的一第二重心坐标；藉由将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标，使得该第一三维坐标信息迭合至该第二三维坐标信息形成一第一迭合三维坐标信息；依据一迭代最近点(IterativeClosestPoint)算法将该第一迭合三维坐标信息中的该第一三维坐标信息缝合至该第二三维坐标信息，以形成一第一三维坐标缝合结果；以及依据该第一三维坐标信息和该第一三维坐标缝合结果决定该第一视角相对该第二视角的一第一坐标转换关系。本专利技术的一实施例提供一种三维坐标信息缝合装置。该三维坐标信息缝合装置包括一受测平台、至少一深度感测元件、以及一处理装置。该受测平台用以置放一校正块在该受测平台上。该至少一深度感测元件用以分别以一第一视角和一第二视角对该校正块取得该第一视角的一第一三维坐标信息和该第二视角的一第二三维坐标信息。该处理装置连接至该至少一深度感测元件，用以决定该第一视角相对该第二视角的一第一坐标转换关系，其中该处理装置分别决定该第一三维坐标信息的一第一重心坐标以及该第二三维坐标信息的一第二重心坐标；其中该处理装置藉由将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标，使得该第一三维坐标信息迭合至该第二三维坐标信息形成一第一迭合三维坐标信息；其中该处理装置依据一迭代最近点(IterativeClosestPoint)算法将该第一迭合三维坐标信息中的该第一三维坐标信息缝合至该第二三维坐标信息，以形成一第一三维坐标缝合结果；以及其中该处理装置依据该第一三维坐标信息和该第一三维坐标缝合结果决定该第一坐标转换关系。附图说明图1是依据本专利技术的一第一实施例举例说明本专利技术的一三维坐标信息缝合装置10的区块图。图2A至图2C是依据本专利技术的一第二实施例举例说明三维坐标信息缝合装置10的一示范性实施例。图3A至图3F是依据本专利技术的一第三实施例举例说明三维坐标信息缝合装置10如何决定第一坐标转换关系R12。图4是依据本专利技术的一第五实施例举例说明三维坐标信息缝合装置10的一示范性实施例。图5A至图5B是依据本专利技术的一第六实施例举例说明本专利技术的三维坐标缝合方法的流程图。【符号说明】10～三维坐标信息缝合装置110～受测平台111～校正块120～深度感测元件130～处理装置21～校正块规22～取像装置221～发光单元222～图像取得单元23～数据处理中心231～图像处理单元232～显示单元233～存储单元234～通信单元24～移动装置40～检测系统41～流动线轨道42～待测物431、432、433～深度感测元件441、442、443～机器手臂R12～第一坐标转换关系R21～第二坐标转换关系R31～第三坐标转换关系R32～第四坐标转换关系RI1～初步空间转换关系具体实施方式本公开所附图示的实施例或例子将如以下说明。本公开的范围并非以此为限。本领域技术人员应能知悉在不脱离本公开的精神和架构的前提下，当可作些许更动、替换和置换。在本公开的实施例中，元件符号可能被重复地使用，本公开的数种实施例可能共用相同的元件符号，但为一实施例所使用的特征元件不必然为另一实施例所使用。图1是依据本专利技术的一第一实施例举例说明本专利技术的一三维坐标信息缝合装置10的区块图。在本专利技术第一实施例中，三维坐标信息缝合装置10包括一受测平台110、至少一深度感测元件120、以及一处理装置130。受测平台110用以置放一校正块111在受测平台110上。至少一深度感测元件120用以分别对校正块111取得一第一视角(或一第一视野)的一第一三维坐标信息(第一点云)和一第二视角(或一第二视野)的一第二三维坐标信息(第二点云)。处理装置130连接至至少一深度感测元件120，其中处理装置130用以决定该第一视角相对该第二视角的一第一坐标转换关系R12。在本专利技术第一实施例中，校正块111可为一非对称性且具有高低落差的校正块，藉此让至少一深度感测元件120所取得的图像特征具有不变性(invariance)、唯一性(uniqueness)、稳定性(stability)及独立性(independence)来获得相对应坐标系统关系。在另一实施例中，校正块111可为一非对称三维校正块。在本专利技术第一实施例中，处理装置130分别决定该第一三维坐标信息的一第一重心坐标以及该第二三维坐标信息的一第二重心坐标。由于图像的特征有不变性、唯一性、稳定行及独立性等特性，特征匹配法就是利用特征点的这几项特性来计算其相关性。假若由左右边图像取得出来的特征模糊不明(ambiguous)或有失真(distorted)的现象，则可用特征间的空间关系来进来比对。特征间的空间关系，如空间距离(spatialdistance)或是空间分布(spatialdistribution)，均可被应用来建立图像的特征对应关系。因此，处理装置130藉由上述特征匹配法以及一动态建构法(Affinestructurefrommotion)决定该第一重心坐标相对该第二重心坐标的一初步空间转换关系，并依据该初步空间转换关系将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标。接着，处理装置130藉由将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标，使得该第一三维坐标信息迭合至该第二三维坐标信息形成一第一迭合三维坐标信息。在本专利技术第一实施例中，处理装置130依据一迭代最近点(IterativeClosestPoint，ICP)算法将该第一迭合三维坐标信息中的该第一三维坐标信息缝合至该第二三维坐标信息，以形成一第一三维坐标缝合结果。最后，处理装置130依据该第一三维坐标信息和该第一三维坐标缝合结果决定第一坐标转换关系R12。在本专利技术第一实施例中，在执行ICP算法之前，处理装置130先增加该第一迭合三维坐标信息之中该第一三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重，以及增加该第一迭合三维坐标信息之中该第二三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重。换句话说，处理装置130给予该第一和第二三维坐标信息之中边缘及转角处的坐标信息较高的权重。藉此提升执行ICP算法的精确度。图像的特征有不变性(invariance)、唯一性(uniqueness)、稳定性(stability)及独立性(independence)等特性，特征匹配法就是利用特征点的这几项特性来计算其相关性。假若由左右边图像取得出来的特征模糊不明(ambiguous)或有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于三维坐标信息缝合装置的三维坐标缝合方法，该三维坐标缝合方法包括：置放校正块在该三维坐标信息缝合装置的受测平台上；藉由至少一深度感测元件对该校正块取得第一视角的第一三维坐标信息和第二视角的第二三维坐标信息；分别决定该第一三维坐标信息的第一重心坐标以及该第二三维坐标信息的第二重心坐标；藉由将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标，使得该第一三维坐标信息迭合至该第二三维坐标信息形成第一迭合三维坐标信息；依据迭代最近点(Iterative Closest Point)算法将该第一迭合三维坐标信息中的该第一三维坐标信息缝合至该第二三维坐标信息，以形成第一三维坐标缝合结果；以及依据该第一三维坐标信息和该第一三维坐标缝合结果决定该第一视角相对该第二视角的第一坐标转换关系。

【技术特征摘要】
2015.12.14 TW 1041418751.一种用于三维坐标信息缝合装置的三维坐标缝合方法，该三维坐标缝合方法包括：置放校正块在该三维坐标信息缝合装置的受测平台上；藉由至少一深度感测元件对该校正块取得第一视角的第一三维坐标信息和第二视角的第二三维坐标信息；分别决定该第一三维坐标信息的第一重心坐标以及该第二三维坐标信息的第二重心坐标；藉由将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标，使得该第一三维坐标信息迭合至该第二三维坐标信息形成第一迭合三维坐标信息；依据迭代最近点(IterativeClosestPoint)算法将该第一迭合三维坐标信息中的该第一三维坐标信息缝合至该第二三维坐标信息，以形成第一三维坐标缝合结果；以及依据该第一三维坐标信息和该第一三维坐标缝合结果决定该第一视角相对该第二视角的第一坐标转换关系。2.如权利要求1所述的三维坐标缝合方法，其中执行该迭代最近点算法之前还包括：增加该第一迭合三维坐标信息之中该第一三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重；以及增加该第一迭合三维坐标信息之中该第二三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重。3.如权利要求1所述的三维坐标缝合方法，还包括：藉由该至少一深度感测元件分别对置放在该受测平台上的待测物取得该第一视角的第三三维坐标信息和该第二视角的第四三维坐标信息；以及还依据该第一坐标转换关系将该第三三维坐标信息缝合至该第四三维坐标信息，以形成该待测物的待测物三维坐标缝合结果。4.如权利要求1所述的三维坐标缝合方法，其中形成该第一迭合三维坐标信息还包括：藉由动态建构法(Affinestructurefrommotion)决定该第一重心坐标相对该第二重心坐标的初步空间转换关系；以及依据该初步空间转换关系将该第一重心坐标转换至该第二重心坐标。5.如权利要求3所述的三维坐标缝合方法，其中执行该迭代最近点算法之前还包括：增加该第一迭合三维坐标信息之中该第一三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重；以及增加该第一迭合三维坐标信息之中该第二三维坐标信息的多个边缘坐标信息的权重。6.如权利要求3所述的三维坐标缝合方法，其中形成该待测物三维坐标缝合结果还包括：依据该第一坐标转换关系将该第三三维坐标信息转换为该第二视角所表示的第一校正三维坐标信息；以及将该第一校正三维坐标信息迭合至该第四三维坐标信息，以形成该待测物三维坐标缝合结果。7.如权利要求1所述的三维坐标缝合方法，其中该校正块是非对称三维校正块。8.一种三维坐标信息缝合装置，包括：受测平台，用以置放校正块在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雅惠，邱威尧，张津魁，林毓庭，张耿豪，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71