三维形状测量装置制造方法及图纸

三维形状测量装置包括主图案照明部、主拍摄部及控制部。主图案照明部朝向测量对象物，在互不相同方向倾斜地照射格子图案光。主拍摄部接受提供从主图案照明部向测量对象物照射并被测量对象物倾斜地反射的格子图案光的反射光，获得测量对象物的格子图案图像。控制部利用测量对象物的格子图案图像，算出测量对象物的高度数据，或利用测量对象物的平面图像的成像位置及测量对象物的纹理信息，算出测量对象物的高度数据，且将照射于测量对象物的格子图案用作纹理信息，算出测量对象物的高度数据。因此，能够更容易、准确地测量三维形状。

Three dimensional shape measuring device

The three-dimensional shape measuring device includes the main pattern lighting section, the main shooting section and the control section. The main pattern illumination department faces the object of measurement and tilts the pattern light in a different direction. The main shooting department receives the reflected light from grid pattern light reflected from the main pattern illumination part to the object of measurement and is reflected obliquely, and obtains the grid pattern image of the object. Control using the measured object grid pattern image, calculate the height data of measured object, texture information and image position measuring object or by measuring the object plane image, calculate the height data of measured object, and the exposure to the measured object grid pattern is used as texture information, calculate the height data measurement object. Therefore, the three-dimensional shape can be measured more easily and accurately.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维形状测量装置
本专利技术涉及三维形状测量装置，更详细而言，涉及一种测量基于测量对象物高度的三维形状的三维形状测量装置。
技术介绍
一般而言，在电子装置内至少具备一个印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)，在这种印刷电路板上，加装着多样形状的元件。为了检查这种元件的不良等，一般使用三维形状测量装置。以往的三维形状测量装置利用成像光学系统，向诸如印刷电路板的测量对象物照射光，利用照相机拍摄对此的反射图像。接着，利用拍摄的所述反射图像，测量基于测量对象物高度的三维形状。以往的成像光学系统可以由多样的构成实现。其中，成像光学系统可以采用光三角方式、立体方式等。所述光三角方式作为获得格子图案图像后，利用诸如漏桶算法(bucketalgorithm)的方法的方式而广泛应用。但是，该方式存在的问题是，可测量的高度受到生成图案图像的格子间距(pitch)限制。所述立体方式利用立体照相机。如同人的视觉将通过双眼输入的信息合成为距离信息而能够认知事物的远近一样，立体照相机也可以由两台照相机拍摄影像并算出三维距离信息。即，可以利用在相异的位置拍摄获得的两张以上的影像来测量三维形状。具体而言，在拍摄实际空间上的测量对象物的纹理(texture)的两个影像中，以所述纹理为基础，利用几何学结构，获得所述测量对象物的纹理在实际空间中的位置信息，从而可以测量所述测量对象物的三维形状。如上所述，在所述测量对象物具有纹理的情况下，可以以所述纹理为基础，测量所述测量对象物的三维形状，但当所述测量对象物的表面光滑时，无法以所述测量对象物的纹理为基础利用几何学结构，因而存在无法利用所述立体方式的问题。
技术实现思路
解决的技术问题因此，本专利技术要解决的课题是提供一种即使在无纹理或纹理不分明的情况下，也能够以立体方式测量测量对象物的三维形状的三维形状测量装置。技术方案本专利技术示例性的一个实施例的三维形状测量装置包括多个主图案照明部、多个主拍摄部及控制部。所述主图案照明部朝向测量对象物，在互不相同方向倾斜地照射格子图案光。所述主拍摄部接受提供从所述主图案照明部向所述测量对象物照射并被所述测量对象物倾斜地反射的格子图案光的反射光，获得所述测量对象物的格子图案图像。所述控制部利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，或利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据，且将照射于所述测量对象物的格子图案用作所述纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。作为一个实施例，可以还包括朝向所述测量对象物照射光的照明部，所述多个主拍摄部可以接受提供从所述照明部向所述测量对象物照射并反射的所述光的反射光，获得所述测量对象物的平面图像。作为一个实施例，所述测量对象物的平面图像可以无格子图案光地拍摄或将所述格子图案图像进行平均而获得。作为一个实施例，所述控制部可以在没有所述测量对象物的纹理信息的情况下，将所述格子图案用作所述纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。作为一个实施例，所述控制部可以针对不足基准高度的情形，利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，对于所述基准高度以上的情形，利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。例如，所述基准高度可以为所述主图案照明部的格子图案光的可测量高度以下。另一方面，所述主图案照明部中至少2个主图案照明部可以包括具有互不相同格子间距的格子，分别发生具有互不相同等效波长的格子图案光，所述基准高度可以为借助于所述互不相同等效波长的可统合测量高度以下。作为一个实施例，可以还包括顶图案照明部，其配置于所述测量对象物的上方，朝向所述测量对象物，垂直照射格子图案光。作为一个实施例，所述三维形状测量装置可以还包括顶拍摄部，其配置于所述测量对象物的上方，接受提供所述格子图案光被所述测量对象物垂直反射的格子图案光的反射光，获得所述测量对象物的格子图案图像。所述控制部可以利用所述顶拍摄部与各个主拍摄部间获得的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据。作为一个实施例，所述主图案照明部可以以所述测量对象物为中心，沿圆周方向相互隔开配置，所述主拍摄部可以以所述测量对象物为中心，沿圆周方向相互隔开配置。此时，所述主图案照明部及所述主拍摄部可以形成一组，相互对应地配置。本专利技术示例性的另一实施例的三维形状测量装置包括多个主图案照明部、多个主拍摄部及控制部。所述主图案照明部朝向测量对象物，在互不相同方向倾斜地照射格式图案光。所述主拍摄部接受提供从所述主图案照明部向所述测量对象物照射并被所述测量对象物倾斜地反射的格子图案光的反射光，获得所述测量对象物的格子图案图像。所述控制部可以选择性地应用所述第1方法、第2方法及第3方法，算出所述测量对象物的高度数据，其中，所述第1方法利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，所述第2方法利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据，所述第3方法将照射于所述测量对象物的格子图案用作所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。例如，所述控制部可以判定应用所述第1方法、第2方法及第3方法中至少某一种方法。专利技术效果根据本专利技术，在测量测量对象物的三维形状方面，全部或选择性地利用光三角测量方式及立体测量方式，且当难以利用测量对象物的纹理信息时，将照射于所述测量对象物的格子图案用作纹理信息，从而可以更容易、准确地测量三维形状。另外，以预定的基准高度为基准进行二元化，对于不足所述基准高度的情形，利用光三角测量方式算出高度数据，对于所述基准高度以上的情形，利用立体测量方式算出高度数据，从而可以在扩张可测量高度范围的同时，依然保持在较低高度下的测量准确度。另外，从多个图案照明部发生格子图案光，多个拍摄部拍摄格子图案图像，从而能够在更多样的方向及角度，更准确、精密地实现基于光三角测量方式及立体测量方式的三维形状测量。附图说明图1是概略地显示本专利技术一个实施例的三维形状测量装置的主视图。图2是图1所示三维形状测量装置的俯视图。图3是用于说明图1的三维形状测量装置的控制部利用立体方式测量三维形状的过程的概念图。图4是本专利技术另一实施例的三维形状测量装置的俯视图。图5是本专利技术又一实施例的三维形状测量装置的俯视图。图6是本专利技术又一实施例的三维形状测量装置的俯视图。图7是本专利技术又一实施例的三维形状测量装置的俯视图。具体实施方式本专利技术可以施加多样的变更，可以具有多种形态，将在附图中示例性列举特定实施例并在正文中详细说明。但是，这并非要将本专利技术限定于特定的公开形态，应理解为包括本专利技术的思想及技术范围内包含的所有变更、等同物以及替代物。第一、第二等术语可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不得由所述术语所限定。所述术语只用于把一种构成要素区别于另一构成要素的目的。例如，在不超出本专利技术的权利范围的前提下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并非要限定本专利技术之意。只要在文理上未明确表示不同，单数的表现包括复数的表现。在本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维形状测量装置，其中，包括：多个主图案照明部，其朝向测量对象物，在互不相同的方向倾斜地照射格子图案光；多个主拍摄部，其接受提供从所述主图案照明部向所述测量对象物照射并被所述测量对象物倾斜地反射的格子图案光的反射光，获得所述测量对象物的格子图案图像；及控制部，其利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，或利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据，且在无所述测量对象物的纹理信息的情况下，将照射于所述测量对象物的格子图案用作所述纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.08 KR 10-2015-00802841.一种三维形状测量装置，其中，包括：多个主图案照明部，其朝向测量对象物，在互不相同的方向倾斜地照射格子图案光；多个主拍摄部，其接受提供从所述主图案照明部向所述测量对象物照射并被所述测量对象物倾斜地反射的格子图案光的反射光，获得所述测量对象物的格子图案图像；及控制部，其利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，或利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据，且在无所述测量对象物的纹理信息的情况下，将照射于所述测量对象物的格子图案用作所述纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。2.根据权利要求1所述的三维形状测量装置，其中，还包括朝向所述测量对象物照射光的照明部，所述多个主拍摄部接受提供从所述照明部向所述测量对象物照射并反射的所述光的反射光，获得所述测量对象物的平面图像。3.根据权利要求1所述的三维形状测量装置，其中，所述测量对象物的平面图像无格子图案光地拍摄或将所述格子图案图像进行平均而获得。4.根据权利要求1所述的三维形状测量装置，其中，所述控制部针对不足基准高度的情形，利用所述测量对象物的格子图案图像，算出所述测量对象物的高度数据，对于所述基准高度以上的情形，利用所述测量对象物的平面图像的成像位置及所述测量对象物的纹理信息，算出所述测量对象物的高度数据。5.根据权利要求4所述的三维形状测量装置，其中，所述基准高度为所述主图案照明部的格子图案光的可测量高度以下。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：全文营，
申请(专利权)人：株式会社高永科技，
类型：发明
国别省市：韩国,KR