[发明专利]坐标测量系统与方法

权利要求书

1.一种用于探测多个目标的三维位置的位置探测系统，包括：

多个目标，其中每个目标配置为作为来自任何方向的入射光的逆反射器；

至少一个光发射体，用于照明该多个目标，该或每个光发射体用于照明该多个目标并且包括用于发散光线的散光元件；

至少一个探测器，用于探测并测量从该多个目标处逆反射的光；以及

处理器，用于通过使用频率扫描干涉仪由从该至少一个探测器的测量所确定的绝对距离测量，处理由每个探测器得到的测量，以确定该多个目标的三维位置。

2.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中每个目标大体为球状。

3.根据权利要求2所述的位置探测系统，其中每个目标为球体。

4.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该至少一个探测器为多个探测器。

5.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该至少一个光发射体为多个光发射体。

6.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个散光元件配置为发散发射光线，以照亮一基本为锥形的区域。

7.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个散光元件包括透镜。

8.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个光发射体包括用于引导光线的引导元件，所述引导元件配置为引导发射光线沿预设方向，并且引导逆反射光到探测器。

9.根据权利要求8所述的位置探测系统，其中该引导元件包括透镜并可选地包括分束器。

10.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个光发射体包括激光源，并且由每个光发射体发射的光线为激光光线。

11.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中每个光发射体发射的光线的波长在一预设波长范围内。

12.根据权利要求11所述的位置探测系统，其中每个目标为球状的，并且包括选择作为光线逆反射器的材料，所述光线入射到每个目标的中心，并且光线波长在预设波长范围内。

13.根据权利要求12所述的位置探测系统，其中：

每个目标为球状并实心的；并且

波长在预设波长范围内，每个目标的折射率范围为从1.9到2.1。

14.根据权利要求13所述的位置探测系统，其中波长在预设波长范围内，每个目标的折射率范围为从1.95到2。

15.根据权利要求13所述的位置探测系统，其中波长在预设波长范围内，每个目标的折射率范围为从1.995到2。

16.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个探测器设置为探测直接在光发射体上逆反射的光线。

17.根据权利要求1所述的位置探测系统，其中该或每个探测器可测量接收逆反射光的角度。

18.根据权利要求17所述的位置探测系统，其中该处理器可以使用角度测量关联哪个测量对应哪个目标。

19.根据权利要求1-16中任一项所述的位置探测系统，其中该或每个探测器可以利用CCD或CMOS传感器测量接收逆反射光线的角度。

20.根据权利要求1-16中任一项所述的位置探测系统，其中该或每个探测器可测量逆反射光，从而确定从探测器到一个或多个目标的角度，逆反射光线从该目标处被逆反射。

21.一种确定一个或多个对象三维位置的方法，包括：

将多个目标固定在一个或多个物体上，其中每个目标配置为作为从任何方向入射的光线的逆反射器；

利用来自至少一个光发射体的光线照明目标，该光发射体包括用于发散光线的散光元件；

探测并测量从该多个目标处逆反射的光线以及通过使用频率扫描干涉仪确定到目标的绝对距离；并且处理逆反射光线的测量，从而确定该多个目标的三维位置，进而确定该一个或多个物体的三维位置。