[发明专利]三维测量系统与三维测量方法

权利要求书

1.一种三维测量系统，其特征在于，包含：

一测量载具，用以承载一待测物体，

一第一投影模块，沿一第一光轴朝向该待测物体照射一第一条纹光线，该第一光轴相对该测量平面具有一第一入射角；

一第二投影模块，沿一第二光轴朝向该待测物体照射一第二条纹光线，该第二光轴相对该测量平面具有一第二入射角，该第二入射角的量值不同于该第一入射角的量值，使该第二条纹光线于该测量平面上所形成的一第二投影波长不同于该第一条纹光线于该测量平面上所形成的一第一投影波长；

一取像模块，用以撷取该待测物体于该第一条纹光线反射下的一第一条纹影像以及于该第二条纹光线反射下的一第二条纹影像；以及

一控制单元，用以控制该第一投影模块及该第二投影模块，并经由该第一条纹影像及该第二条纹影像测量该待测物体的三维形状。

2.根据权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于，该第一投影模块包含一第一光源以及一第一光栅，该第一光源产生一第一光线，该第一光栅具有多个第一条纹彼此间隔一第一栅距，并用以转换该第一光线为具有该第一等效波长的该第一条纹光线，该第二投影模块包含一第二光源以及一第二光栅，该第二光源产生一第二光线，该第二光栅具有多个第二条纹彼此间隔一第二栅距，并用以转换该第二光线为具有该第二等效波长的该第二条纹光线。

3.根据权利要求2所述的三维测量系统，其特征在于，该第一光栅的该第一栅距等于该第二光栅的该第二栅距，且该第一等效波长等于该第二等效波长。

4.根据权利要求2所述的三维测量系统，其特征在于，该第一投影模块还包含一光栅移动器用以移动该第一光栅，借此形成该第一条纹光线的各种相位角，该取像模块进一步撷取该待测物体于该第一条纹光线的各种相位角反射形成的多个第一条纹影像。

5.根据权利要求2所述的三维测量系统，其特征在于，该第二投影模块还包含一光栅移动器用以移动该第二光栅，借此形成该第二条纹光线的各种相位角，该取像模块进一步撷取该待测物体于该第二条纹光线的各种相位角反射形成的多个第二条纹影像。

6.根据权利要求1所述的三维测量系统，其特征在于，还包含一高度计算模块用以计算该待测物体的高度，其中该高度计算模块整合该第一条纹光线反射下的该第一条纹影像以及于该第二条纹光线反射下的该第二条纹影像，以取得该待测物体的一整合高度信息。

7.一种三维测量方法，其特征在于，用以测量一测量平面上的一待测物体，该三维测量方法包含步骤：

产生具有一第一等效波长的一第一条纹光线以及具有一第二等效波长的一第二条纹光线；

将该第一条纹光线沿一第一光轴照射至该测量平面上的该待测物体，该第一光轴相对该测量平面具有一第一入射角；

将该第二条纹光线沿一第二光轴照射至该测量平面上的该待测物体，该第二光轴相对该测量平面具有一第二入射角，该第二入射角的量值不同于该第一入射角的量值，使该第二条纹光线于该测量平面上所形成的一第二投影波长不同于该第一条纹光线于该测量平面上所形成的一第一投影波长；

基于各种相位角的该第一条纹光线而撷取多个第一条纹影像，所述多个第一条纹影像由具有该第一投影波长的该第一条纹光线经该待测物体反射所产生；

基于各种相位角的该第二条纹光线而撷取多个第二条纹影像，所述多个第二条纹影像由具有该第二投影波长的该第二条纹光线经该待测物体反射所产生；

利用该第一投影波长下的所述多个第一条纹影像，得到该待测物体的一第一相位信息；

利用该第二投影波长下的所述多个第二条纹影像，得到该待测物体的一第二相位信息；以及

基于所述第一相位信息与所述第二相位信息，计算取得该待测物体的一整合高度信息。

8.根据权利要求7所述的三维测量方法，其特征在于，该整合高度信息是基于该第一投影波长与该第二投影波长之间的一波长差距、以及该第一相位信息与该第二相位信息之间的一相对差距而取得。

9.根据权利要求7所述的三维测量方法，其特征在于，该第一条纹光线是透过一第一栅距的一第一光栅而具有该第一等效波长，该第二条纹光线是透过一第二栅距的一第二光栅而具有该第二等效波长，该第一栅距等于该第二栅距，该第一等效波长等于该第二等效波长。

10.根据权利要求9所述的三维测量方法，其特征在于，还包含步骤：

移动该第一光栅，借此形成该第一条纹光线的各种相位角；以及

移动该第二光栅，借此形成该第二条纹光线的各种相位角。