[发明专利]形状测定系统、形状测定装置以及形状测定方法

权利要求书

1.一种形状测定系统，具备：

投影装置，其向测定对象物投射各不相同的多个投影图案的光；

摄像装置，其通过依次在所述投影装置投射所述多个投影图案的每个投影图案的期间拍摄所述测定对象物，来生成多个摄像图像；以及

形状测定装置，其根据所述多个摄像图像来测定所述测定对象物的形状，

其中，所述形状测定装置具有：

图像获取部，其获取所述多个摄像图像；

量化部，其通过将所述多个摄像图像的各像素的亮度值与规定的基准值进行比较，来生成所述亮度值的量化值；

选择部，其根据所述多个摄像图像中的同一坐标的多个像素的亮度值与所述基准值的关系，从所述多个像素中选择在所述测定对象物的形状的确定中使用所述量化值的像素；以及

形状确定部，其根据由所述选择部选择出的像素的所述量化值，来确定所述测定对象物的形状，

其中，所述选择部求出基于多个评价值确定的可靠度，选择所述可靠度满足规定条件的像素作为在所述测定对象物的形状的确定中使用的像素，所述多个评价值是使用表示所述多个像素的亮度值与所述基准值之差的各个差值与黑白差值之间的关系计算出的，该黑白差值是在未向所述测定对象物投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的图像的亮度值与在向所述测定对象物投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的图像的亮度值之差。

2.根据权利要求1所述的形状测定系统，其特征在于，

所述投影装置向所述测定对象物依次投射所述多个投影图案，所述多个投影图案是将宽度按每个投影图案而不同的由光投影区域和非投影区域构成的条纹沿同一方向排列而成的。

3.根据权利要求2所述的形状测定系统，其特征在于，

所述投影装置向所述测定对象物依次投射所述条纹的图案对应于格雷码的所述多个投影图案。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部求出将与所述多个像素对应的多个差值的各个差值除以黑白差值而生成的多个评价值的平均值、最小值以及标准偏差中的至少任意一个来作为所述可靠度，选择所述可靠度满足规定条件的像素作为在所述测定对象物的形状的确定中使用的像素，其中，该黑白差值是在未向所述测定对象物投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的全黑摄像图像的亮度值与在向所述测定对象物整体投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的全白摄像图像的亮度值之差。

5.根据权利要求1所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部求出将与所述多个像素对应的多个差值的各个差值除以黑白差值而生成的多个评价值的平均值来作为所述可靠度，选择所述可靠度大于规定的阈值的像素，来作为在所述测定对象物的形状的确定中使用的像素，其中，该黑白差值是在未向所述测定对象物投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的全黑摄像图像的亮度值与在向所述测定对象物整体投射光的状态下由所述摄像装置拍摄到的全白摄像图像的亮度值之差。

6.根据权利要求1所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部将所述多个摄像图像中包含的像素中的、亮度值最接近所述基准值的像素的亮度值从用于计算所述可靠度的亮度值中排除。

7.根据权利要求1所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部将所述多个摄像图像中包含的像素中的、最靠近条纹状的所述投影图案中的条纹的边界位置的像素的亮度值从用于计算所述可靠度的亮度值中排除。

8.根据权利要求5所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部将所述多个摄像图像中包含的像素中的、与被投射光的区域同未被投射光的区域之间的边界位置对应的像素所对应的亮度值从用于计算所述可靠度的亮度值中排除。

9.根据权利要求1所述的形状测定系统，其特征在于，

所述选择部通过根据所述投影图案的频率对所述差值进行加权，来计算所述可靠度。