測量物體的幾何維度的方法及系統技術方案

本發明專利技術提供一種測量物體的幾何維度的方法及系統。其中，該測量物體的幾何維度的方法，包括：測量第一成像單元的光學特性；測量第二成像單元的光學特性；測量參考對象的幾何維度；排列包括第一被測物體的一或多個被測物體、第二成像單元、反射表面、第一成像單元及該參考對象；在該第一成像單元中形成該第一被測物體的映像與該參考對象的映像的圖像；在該第二成像單元中形成該第一被測物體的圖像；測量在該第一成像單元中形成的該圖像的幾何維度；測量在該第二成像單元中形成的該圖像的幾何維度；計算該第一被測物體的幾何維度。本發明專利技術提供的測量物體的幾何維度的方法可物體維度非接觸式測量實現，簡化測量方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于測量被測物體的幾何維度的方法，更具體地，本專利技術有關于一種測量被測物體的幾何維度的方法、形成及測量映像/物體圖像的幾何維度的方法以及測量一或多個被測物體的幾何維度的系統。
技術介紹
當需要對物體的幾何維度(geometrical dimension)進行快速而不耗費成本的估計時，且在限制對被測物體的訪問或者待被測物體在運動中的前提下，對物體進行非接觸式維度測量(contactless dimensional measurement)是十分必要的。對于這些情形，通常使用不同種類的光學系統。而這些系統通常基于對由具有已知特征的光學系統形成的被測物體的投影(projection)的測量。使用從光線系統的元件到被測物體之間的已知或測量距離，將投影的幾何維度重計算為物體的維度。然而，當到被測物體的距離未知時，被測物體的非接觸式估計需要特殊的設備，即包括光學測距儀在內的不同種類的測距儀(range finder)。需對日常應用需要快速且精準的非接觸式測量，例如對身體部位的測量以用于在線服裝零售商處下單購物或用于減肥進程評估。而在這些應用中是非常不希望出現對測距儀或其他特殊設備的使用的。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供在不知道到被測物體的距離的前提下測量物體的幾何維度的機制、技術、方法、裝置及系統。優勢顯著地，本專利技術的實現無需獲取至被測物體的距離，且可以手持平臺或解決方案實現來用于測量。本專利技術提供一種測量物體的幾何維度的方法，包括：測量第一成像單元的光學特性；測量第二成像單元的光學特性；測量參考對象的幾何
維度；排列包括第一被測物體的一或多個被測物體、第二成像單元、反射表面、第一成像單元及該參考對象，以使該第一被測物體位于該第二成像單元的視野中，且該反射表面中的第一被測物體的映像和該反射表面中的該參考對象的映像位于該第一成像單元的視野中；在該第一成像單元中形成該第一被測物體的映像與該參考對象的映像的圖像；在該第二成像單元中形成該第一被測物體的圖像；測量在該第一成像單元中形成的該圖像的幾何維度；測量在該第二成像單元中形成的該圖像的幾何維度；計算該第一被測物體的幾何維度。本專利技術又提供一種形成及測量映像的圖像的幾何維度的方法，包括：在前視圖位置中設置成像單元以使在反射表面中的包括第一被測物體的一或多個被測物體的映像和該反射表面中的參考對象的映像位于該成像單元的視野中；形成該第一被測物體的該映像和該參考對象的該映像的多個圖像；測量形成的該多個圖像的多個幾何維度。本專利技術再提供一種形成及測量物體的圖像的幾何維度的方法，包括：在后視圖位置中設置成像單元以使第一被測物體位于該成像單元的視野中；形成該第一被測物體的圖像；以及測量形成的該圖像的幾何維度。本專利技術還提供一種測量一或多個被測物體的多個幾何維度的系統，包括：前視圖成像單元；后視圖成像單元；反射表面；以及參考對象，其中，該前視圖成像單元、該后視圖成像單元、該反射表面及該參考對象被排列用于使該一或多個被測物體中的第一被測物體位于該后視圖成像單元的視野中，且該反射表面中的第一被測物體的映像和該反射表面中的該參考對象的映像位于該前視圖成像單元的視野中。本專利技術提供的測量物體的幾何維度的方法可物體維度非接觸式測量實現，簡化測量方法。附圖說明圖1為根據本專利技術至少部分實施例的光學測量系統的模塊示意圖。圖2為根據本專利技術至少部分實施例的圖1的光學測量系統的成像單元的模塊示意圖。圖3為根據本專利技術的至少一部分實施例圖1的測量系統中的射線路徑的示例情形的光學示意圖。圖4為根據本專利技術至少一部分實施例的測量系統的成像單元的靈活安裝的模塊示意圖。圖5為根據本專利技術至少一部分實施例的流程的流程圖。圖6為根據本專利技術至少一部分實施例的流程的流程圖。圖7為根據本專利技術至少一部分實施例的流程的流程圖。圖8為現有技術測量系統的模塊示意圖。具體實施方式本專利技術可以各種功能元件和各個流程步驟來進行描述。需注意，這些功能元件可由配置用于執行特定功能的任意數量的硬件或結構元件來實現。例如，本專利技術可采用由電子、機械和光學裝置組成的各種集成元件。此外，本專利技術可以任意集成應用來實現。通用應用程序及其他細節對于本領域技術人員而言是顯而易見的，鑒于此本專利技術不在此具體描述。此外，需注意的是，各種元件可適當地耦接或連接至裝置內的其他元件，這種連接和耦接可通過元件之間的直接連接或者透過位于其間的其他元件和裝置而連接起來。請參考圖8，圖8為現有技術測量系統800的模塊示意圖。現有技術測量系統800包括成像單元(imaging setup)(例如移動終端的攝像頭)，其又包括具有已知特性的鏡頭810、圖像測量子系統820及距離測量子系統830。現有技術測量系統800的測量方法通常包括以下步驟：(1)使用成像單元識別拍攝的物體圖像；(2)使用圖像測量子系統820測量在步驟(1)中識別的物體圖像的大小；(3)使用距離測量子系統830測量物體與成像單元之間的距離；以及(4)使用成像單元的特性(例如，鏡頭810的焦距和形成圖像的距離)、步驟(2)中測量的物體圖像的大小以及步驟(3)中測量的對象與成像單元之間的距離來計算物體的真實大小。現有技術測量系統800中的操作順序包括了由距離測量子系統830
完成的物體和攝像頭之間的距離測量。存在無法測量此距離或者測量精度未達到所需級別的許多實際情況，例如當測量物體在移動或者限制對測量物體的訪問時。相反地，根據本專利技術揭露書的幾何維度的測量方法及系統提供的顯著優勢為其操作無需知道或直接測量到被測物體的距離。即，根據本專利技術揭露書的實施可致能物體的幾何維度的測量而無需距離測量的裝置，例如距離測量子系統830。通過使用兩個成像單元、反射表面(reflective surface)(例如鏡子)和具有已知幾何維度的參考對象可實現此優點。事實上，在根據本專利技術的不同實施例中，其中一個成像單元的外罩(housing)或兩個成像單元的裝配件(assembly)的形體可用作參考對象。根據本專利技術揭露書的測量系統的另一特征為定位檢測單元(orientation detector)的使用，其中定位檢測單元連接至測量系統的元件。在計算被測物體的幾何維度以補償測量系統的元件的非理想空間定位(例如俯仰(pitch)和偏航(yaw))時，則考慮來自定位檢測單元的測量。這也可以適用于測量用途的手持應用。圖1為根據本專利技術至少部分實施例的光學測量系統100的模塊示意圖。圖2為根據本專利技術至少部分實施例的圖1的光學測量系統100的成像單元200的模塊示意圖。下列描述用于圖1和圖2。光學測量系統100包括前視圖(front view)成像單元110、后視圖(rear view)成像單元110、反射表面130及參考對象140。成像單元200描述的是前視圖成像單元110和后視圖成像單元120中每個的示例元件。如圖2所示，前視圖成像單元110可包括鏡頭212和圖像測量模塊214，且后視圖成像單元120可包括鏡頭222和圖像測量模塊224。前視圖成像單元110可通過鏡頭212形成圖像230，然后可使用圖像測量模塊214測量圖像230的幾何維度。后視圖成像單元120可通過鏡頭222形成圖像240，然后可使用圖像測量模塊224測量圖像2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量物體的幾何維度的方法，包括：測量第一成像單元的光學特性；測量第二成像單元的光學特性；測量參考對象的幾何維度；排列包括第一被測物體的一或多個被測物體、該第二成像單元、反射表面、該第一成像單元及該參考對象，以使該第一被測物體位于該第二成像單元的視野中，且該反射表面中的該第一被測物體的映像和該反射表面中的該參考對象的映像位于該第一成像單元的視野中；在該第一成像單元中形成該第一被測物體的映像與該參考對象的映像的圖像；在該第二成像單元中形成該第一被測物體的圖像；測量在該第一成像單元中形成的該圖像的幾何維度；測量在該第二成像單元中形成的該圖像的幾何維度；以及計算該第一被測物體的幾何維度。

【技術特征摘要】
2015.04.18 US 14/690,4161.一種測量物體的幾何維度的方法，包括：測量第一成像單元的光學特性；測量第二成像單元的光學特性；測量參考對象的幾何維度；排列包括第一被測物體的一或多個被測物體、該第二成像單元、反射表面、該第一成像單元及該參考對象，以使該第一被測物體位于該第二成像單元的視野中，且該反射表面中的該第一被測物體的映像和該反射表面中的該參考對象的映像位于該第一成像單元的視野中；在該第一成像單元中形成該第一被測物體的映像與該參考對象的映像的圖像；在該第二成像單元中形成該第一被測物體的圖像；測量在該第一成像單元中形成的該圖像的幾何維度；測量在該第二成像單元中形成的該圖像的幾何維度；以及計算該第一被測物體的幾何維度。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該排列該一或多個被測物體更包括排列一或多個額外被測物體和該第二成像單元以使該一或多個額外被測物體位于該第二成像單元的該視野中。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該排列該一或多個被測物體更包括排列一或多個額外被測物體、該反射表面及該第一成像單元以使該一或多個額外被測物體的多個映像位于該第一成像單元的該視野中。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該計算該第一被測物體的幾何維度更包括檢測該第一成像單元、該第二成像單元、該參考對象或該反射表面中至少一個的空間定位。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該計算該第一被測物體的幾何維度更包括檢測該一或多個被測物體的空間定位。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該計算該第一被測物體的幾何維度更包括計算從該反射表面至該一或多個被測物體的多個距離。7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一成像單元包括前視
\t圖成像單元，且其中該第二成像單元包括后視圖成像單元。8.一種形成及測量映像的圖像的幾何維度的方法，包括：在前視圖位置中設置成像單元以使在反射表面中的包括第一被測物體的一或多個被測物體的映像和在該反射表面中的參考對象的映像位于該成像單元的視野中；在該成像單元中形成該...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐵木爾·科林，西里爾·瓦拉登，
申請(專利權)人：聯發科技新加坡私人有限公司，
類型：發明
國別省市：新加坡;SG