[发明专利]三维形状测量系统以及测量时间设定方法

说明书

本发明提供即使探头发生位置偏移也能够高精度地测量被测量对象的三维形状的技术。设定曝光时间(步骤11)，多次进行探头的位置测量(步骤12)。计算多个形态的平均次数的位置测量误差(步骤13)。计算测量时间与所计算出的定位误差的对应表(步骤14)。使用所准备的测量时间与手抖误差的对应表，计算设定曝光时间与测量时间(手抖误差+定位误差)的对应表(步骤15)。针对作为设定候补的所有曝光时间来重复步骤11～15，计算测量时间与位置测量误差的对应表(步骤16)。设定可使位置测量误差最小的曝光时间和平均次数(步骤17)。

技术领域

本发明涉及三维形状测量系统以及测量时间设定方法。

背景技术

当前提出了使用具备激光探头以及与该激光探头的位置关系固定的多个LED标记的探头来测量被测量对象的三维形状的三维形状测量系统，其中，该激光探头具有用于向被测量对象表面照射激光的激光照射部以及对照射于被测量对象表面的激光进行拍摄的激光拍摄部(例如，参照专利文献1)。该三维形状测量系统具备用于检测标记的在x方向上的位置的第一拍摄装置、用于检测在z方向上的位置的第二拍摄装置、以及用于检测在y方向上的位置的第三拍摄装置，该三维形状测量系统使各标记发光，根据由第一～第三拍摄装置拍摄标记而得到的图像，计算探头的位置姿态。在该三维形状测量系统中，可以通过将保持第一拍摄装置以及第二拍摄装置的第一相机单元与保持第三拍摄装置的第二相机单元配置为大致正交，从而降低深度方向上(y方向)的测量误差。

另外，对于探头的结构，作为降低手抖带来的影响的技术，提出了使用探头来测量被测量对象的三维形状的三维形状测量系统，该探头具有按一定的位置关系配置的多个标记、与被测量对象接触的测针、以及用于拍摄被测量对象的三维测量区域的副拍摄部(例如，参照专利文献2)。其中，探头的各标记、与测针和被测量对象的接触部的位置关系是已知的，另外，测针的接触部与副拍摄部的位置关系也是已知的。用主拍摄部拍摄发光的多个标记，在处理部测量探头的三维位置以及姿态，从而能够确定测针的接触部的三维位置以及测针的朝向。处理部计算副拍摄部的拍摄区域，并且，计算由指定的三维测量点构成的几何学形状的交叉、角度或面积，基于探头的三维位置姿态测量值，将这些三维测量值组合，从而测量三维形状。

因此，在上述现有技术中，由于保持探头的用户的手抖等，有时探头发生位置偏移。因此，存在有时探头的位置姿态在测量中产生误差，乃至降低三维形状测量的精度的问题。

专利文献1：日本专利第6043974号公报

专利文献2：日本特开2015-190927号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明就是鉴于上述问题提出的，其目的在于，提供在探头发生位置偏移时也能够高精度地测量被测量对象的三维形状的技术。

解决问题的技术方案

用于解决上述课题的本发明是一种三维形状测量系统，包含：

时机控制部，输出用于同步的控制信号，

非接触型三维形状测量传感器，与所述控制信号同步地以不与被测量对象接触的方式来测量该被测量对象的三维形状，

探头，具有所述非接触型三维形状测量传感器，在测量所述三维形状时，所述非接触型三维形状测量传感器被保持为相对于所述被测量对象位于能够测量该被测量对象的形状的位置，

多个标记，配置于所述探头，并与所述控制信号同步地发光，

测量设定部，设定拍摄的曝光时间以及拍摄的次数，

拍摄部，在整个所述曝光时间内接受来自包含所述多个标记的拍摄对象的光，从而拍摄包含该多个标记的图像，并且，在所述非接触型三维形状测量传感器测量所述被测量对象的三维形状时，在所述曝光时间内，与所述控制信号同步地以所述次数拍摄包含所述多个标记的所述图像，