[发明专利]目标及使用其的三维形状测定装置

权利要求书

1.一种三维形状测定装置，所述三维形状测定装置使用一种目标， 所述目标设置于测定对象物，用于得到点群数据的基准值，所述目标具 有：被框包围且具有目标中心的小圆、和被所述框包围且与所述小圆的 中心同心地包围所述小圆的大圆，所述框和所述大圆之间的反射区域部 是反射率最低的低亮度反射区域部，所述大圆和所述小圆之间的圆形周 边区域部是反射率最高的高亮度反射区域部，所述小圆内侧的圆形中心 区域部是具有反射率比所述低亮度反射区域部的反射率高、比所述高亮 度反射区域部的反射率低的中间反射率的中亮度反射区域部，

所述三维形状测定装置的特征在于，具有：向配置有所述目标的测 定对象物射出脉冲激光的发光部；用于在水平方向扫描所述测定对象物 的驱动部；用于在垂直方向扫描所述测定对象物的驱动部；通过所述水 平方向及垂直方向的扫描计算出所述目标的中心坐标和到该目标的距 离，并计算出所述目标的中心位置的三维坐标，并且根据计算出的该目 标的中心位置的三维坐标，对通过扫描所述测定对象物而得到的点群数 据进行合成处理的控制部；和所述测定对象物的拍摄用的图像受光部；

所述控制部执行：利用所述脉冲激光扫描所述测定对象物的探索区 域，根据包含从所述测定对象物的各点得到的反射激光、从所述目标的 各点得到的反射激光的点群数据，探索所述目标的目标探索处理步骤； 根据由该目标探索处理步骤得到的点群数据，指定目标探索范围，根据 通过扫描该目标探索范围而得到的点群数据，捕捉目标的概略位置的捕 捉处理步骤；根据由该捕捉处理步骤得到的目标的概略位置，详细探索 目标，取得点群数据的详细探索处理步骤；根据由该详细探索处理步骤 得到的点群数据的反射激光的强度，提取出所述目标的高亮度区域部与 低亮度区域部之间的边缘，利用椭圆近似处理求出该目标的中心坐标的 中心坐标决定处理步骤；和测量到所述目标的距离的测距处理步骤，

所述控制部对通过所述详细探索处理步骤的处理而得到的点群数 据的反射激光的强度值，设定多个阈值水平，使用对各阈值水平执行椭 圆近似处理而得到的多个椭圆的中心坐标中偏差小的中心坐标，决定所 述目标的中心坐标。

2.根据权利要求1所述的三维形状测定装置，其特征在于，

所述控制部在所述捕捉处理步骤中取得点群数据时，以规定的比率 使来自所述测定对象物的反射激光衰减，再执行所述捕捉处理步骤，由 此取得点群数据。

3.根据权利要求2所述的三维形状测定装置，其特征在于，

所述控制部在所述捕捉处理步骤中测量到所述目标的距离，根据测 距结果，变更所述脉冲激光的聚束光直径，再执行所述捕捉处理步骤， 由此取得点群数据。

4.根据权利要求3所述的三维形状测定装置，其特征在于，

所述控制部纵向扫描所述点群数据，执行所述边缘的提取。

5.根据权利要求4所述的三维形状测定装置，其特征在于，

所述控制部比较预先登录的目标的尺寸和由详细探索得到的目标 的尺寸，进行是否是目标的检查。

6.根据权利要求5所述的三维形状测定装置，其特征在于，

按照到测定对象物的距离，准备多个所使用的目标的尺寸。

7.根据权利要求6所述的三维形状测定装置，其特征在于，

具有图像受光部，控制部根据由所述图像受光部得到的图像和由点 群数据得到的三维坐标，执行图像的中心位置和点群数据的中心位置的 标定作业。