CN100442009C - 用于范围检测的测量设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使用范围数据获取和分析测量物体(1)的三维特征的成像设备和方法。所述成像设备包括：用于在开始测量前配置所述范围数据获取和分析的装置；用于使用至少一个包括像素的传感器(5)通过检测所述物体(1)的反射光来产生所述物体(1)的图像的装置；用于从以传感器像素单位(u，v)测量的所述产生的图像获取所述物体(1)的范围数据的装置；用于将来自传感器像素值的所述获取的范围数据校准为世界坐标的装置；用于通过将所述范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正所述已校准的范围数据的装置；以及用于分析所述已校准的和已修正的范围数据，以得到所述物体(1)的所述三维特征的装置。

Description

用于范围检测的测量设备和方法

技术领域

本发明涉及测量设备领域，尤其涉及允许通过使用范围数据获取和分析测量物体的三维特征的测量设备，以及用于这种测量的方法。

背景技术

二维(2D)智能照相机将2D图像获取、处理、以及分析组合到单个设备中，其中所有的功能都是高度可配置的。可以以任意顺序使用几个处理步骤。由一个步骤产生的输出可以用于配置后续步骤。在后面阶段可以存储和使用中间值。接着这些值可以控制诸如数据流向、输出格式、以及处理和分析中的参数的各个方面。这种高度可配置的分析被称为动态分析。这是与静态分析相对的，在静态分析中，在每个图像上执行相同的分析步骤顺序，而不考虑中间结果。

一般的检测任务是首先确定已被告知系统的物体形状。一旦确定下来，就可以确定如物体的面积、边缘、或拐角的特征。接着分析这些特征的性质，其结果一般是一些分类形式的结果(例如接受/拒绝)、测量结果(例如，物体面积)、或这些值的组合。

通过将PC或其它控制硬件连接到设备，来执行这种配置。一般使用一些图形用户界面的形式来进行这种配置，这里获取的图像被表示为配置中的辅助工具。在完成配置后，该设备能够作为独立的产品运行，而不需要连接任何PC或其它控制硬件。

然而，在这些类型的单元中，获取并处理范围数据，也被称为三维(3D)数据，是不可能的。

范围成像(range imaging)被用于获得一组范围值，并且与普通的2D成像法相比，范围图像的像素值不代表光强度，而是代表照相机和被测物体之间的距离。存在许多用于测量范围数据的已知技术。这些技术包括激光三角测量、结构光成像、飞行时间(time-of-flight)测量以及立体成像。

许多商业上可得到的设备将范围数据作为输出产生。这些设备一般适用于处理单元，例如用于范围数据的处理、分析和/或存储的PC。这些设备输出范围数据值的流。可以以不同的方式组织这些值。沿穿过物体的直线测量的一维范围值组被称为特征图(profile)。许多连续的特征图形成范围图像。正如普通的二维图像，范围图像包括二维像素组。其区别在于范围图像的像素值描述形状而不是光强度。

许多商业上可得到的范围成像产品在产生输出前处理数据。接着输出就是该处理的结果。所有这些产品在一个特征图一个特征图(profile per profile)的基础上处理范围值。处理限于产生单个测量结果，例如特征图面积或边缘的位置。在上面讨论的方面中，分析是静态的。这种范围成像产品的例子是来自德国SICK AG公司的sheetof light传感器DMH。

现有范围成像设备中可得到的配置水平和一个特征图一个特征图的分析对于许多检测任务是不足够的。用户一般需要在处理范围数据的设备之外开发客户软件功能，以获得扫描物体的有用特性。正如在2D智能照相机中，一般的检测任务包括确定图像中的一个或多个物体的位置，接着对找到的物体执行不同的测量。应该根据一些用户可配置的协议向其它设备报告结果。在现有的范围成像设备中不能得到这种动态分析。

在美国专利号为6 542 245的专利中示出了一种现有技术的方法，所述方法公开了一种用于检测环形部件的三维检测系统。该系统包括一到四个照相机，所述照相机产生将被检测的部件的特征图信号。该特征图信号被传递到分析信号并生成被检测的部件的2D高度图像的计算机。通过将被检测的部件的高度图像与已知的良好部件数据相比较来对其进行分析，以确定被检测的部件是否令人满意或有不可接受的缺陷。该系统在某种程度上是用户-可配置的，例如，操作者选择的将被检测的部件之间的距离、操作者选择的用于检测的部件数量、操作者启动的检测过程，等等。此外，可以从一般的“像素”到真实世界单位校准该系统，例如关于面积的平方英寸或平方毫米和用于线性测量的英寸或毫米。

然而，根据上述文献的系统在上述的2D智能照相机方面不是高度用户-可配置的。而且，上述系统用于检测环形部件，即，对称的部件(物体)。当物体具有非对称形状时，如输入到2D图像分析系统中的校准的高度图像(从像素单位到真实世界单位)的使用将导致显示的物体根据相对于照相机的位置而改变尺寸和形状。通常在现有分析系统中得到的校准功能，并没有适当地处理这些失真。

因此就需要用于测量物体的三维特征的改进的成像设备和方法，其将2D智能照相机的灵活的配置能力与范围照相机的数据获取结合为单个单元，并且克服了上述的失真问题。

发明内容

考虑上述问题，本发明的一个目的在于避免上述系统的失真的缺点并提供一种使用范围数据获取和分析来测量物体的三维特征的改进的成像设备。

该目的是通过提供一种成像设备实现的，所述成像设备包括：

用于在开始测量前配置所述范围数据获取和分析的装置；

用于使用至少一个包括像素的传感器通过检测所述物体的反射光来产生所述物体的图像的装置；

用于从以传感器像素单位测量的所述产生的图像获取所述物体的范围数据的装置；

用于将来自传感器像素值的所述获取的范围数据校准为世界坐标的装置，

用于通过将所述范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正所述已校准的范围数据的装置；以及

用于分析所述已校准的和已修正的范围数据，以得到所述物体的所述三维特征的装置。

本发明的另一个目的在于提供一种用于使用范围数据获取和分析来测量物体的三维特征的改进的方法。

该另一个目的是通过提供一种方法实现的，所述方法包括以下步骤：

在开始测量前，提供用于配置所述范围数据获取和分析的装置；

通过使用至少一个包括像素的传感器检测所述物体的反射光，来产生所述物体的图像；

从以传感器像素单位测量的所述产生的图像，获取所述物体的范围数据；

将所述获取的范围数据从传感器像素值校准为世界坐标；

通过将所述范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正所述校准的范围数据；以及

分析所述已校准的和已修正的范围数据，以得到所述物体的所述三维特征。

结合附图进行考虑，从下面的详细描述中，本发明的其它目的和性质将变得明显。然而，应该理解附图仅是用于示例性的，而不是作为对本发明进行限制的定义，对于本发明应该参考随附的权利要求。还应该理解除非以其它方式指出，附图不必按比例绘制，附图仅为了概念性地示出这里描述的结构和步骤。

附图说明

在附图中，其中在所有几个视图中，相同的附图标记表示相同的元件：

图1示意性地表示用于测量物体的三维特征的成像设备；

图2示意性地表示成像设备的不同组件；

图3示意性地表示成像设备的视觉前端的组件；

图4a表示现有技术方法中的获取设置，其中沿每条拉出的光线得到一个范围位置；

图4b表示修正后的获取设置，其中沿每条假想的光线得到一个范围位置；

图5a表示在单个特征图的校准和修正中使用的坐标系统；

图5b表示在一序列特征图的校准和修正中使用的坐标系统；以及

图5c表示在被视为图像的一序列特征图的校准和修正中使用的坐标系统。

具体实施方式

在下文中，将描述用于使用用户-可配置的智能范围照相机获取范围图像的成像设备的优选实施例。

图1示意性地表示用于测量物体1的三维特征的成像设备。该成像设备包括至少一个光源3，光源3被配置为以入射光照明物体1。光源3产生结构光，例如点光、线光或由多个实际的点或线段组成的光，光源3可以是适用于应用的任何类型，例如激光、发光二极管(LED)、普通光源(照明灯泡)等，这是所属领域技术人员所熟悉的，这里将不会进一步地描述。在本发明的实施例中优选地使用激光，激光光源3产生通过物体1的光线2。

成像传感器5放置在距离光源3预定距离的位置上，并被设置为检测来自物体的反射光和将检测的光转换为电信号。该电信号用于产生物体1的被照明的横截面的数字表示。光学器件4，例如透镜被布置在传感器5的前面，以收集物体1的反射光。

在优选实施例中，传感器5是具有u×v个像素(其中u是列，v是行)的阵列传感器，但是所属领域技术人员应该知道本发明可以用于其它类型的传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器或适于成像物体的特征的任何其它传感器。在本系统中传感器5能够检测二维(2D，亮度)和三维(3D，范围数据)信息，即，能够测量亮度分布和物体的几何特征图。在优选实施例中，范围数据是通过使用三角测量法获得的，即，传感器5上的反射光的位置表示当光源3置于距离传感器5的预定距离的位置时，从传感器5到物体1的距离。用于测量范围数据的其它技术是其它的结构光成像、飞行时间测量以及立体成像。在立体成像中，物体的图像是从置于两个不同的优势点的两个传感器获得的，每个传感器上的相应的点位于物体1的图像上，从而进行三角测量以计算这些点的3D坐标。

物体1的2D亮度信息有助于物体1的检测，但是也可以用作范围数据的质量的置信度测量。传感器5有时不能检测到任何反射光，这种现象被称为“丢失数据”。丢失数据的原因具有两种解释；或者是因为激光被阻挡因此传感器不能检测任何反射光，或者是因为光被吸收或被反射远离接收器，例如，当物体具有暗的和/或非常反光的颜色时，因此传感器不能检测任何反射光。下面将结合图3的描述更加详细地描述这种现象。

传感器5可以进一步检测散射光，即，物体1的表面层中的光的散射。指示穿透材料的光，并且在散射后，穿透材料的光从不同于其入射的位置从物体1出现。这种现象如何发生是依赖于物体材料的内部特征，在这种方法中可以测量物体材料的内部特征。

在图1所示的y-方向中，物体1和成像设备以预定的移动方向相对于彼此移动。在本发明的优选实施例中，物体1相对于成像设备6移动。物体1可以例如，放置在移动的传送带上，或者可替换地，没有传送带而物体1本身移动。代替物体1相对于成像设备6移动，可以自然地颠倒其关系，即当测量时物体1是静止的，成像设备6相对于物体移动。在又一个实施例中，物体1和成像设备6都相对于彼此移动。

传感器5被设置为在物体被光源3照亮的多个横截面中，检测物体1的范围信息，即被设置为当物体1沿y-方向移动时，重复地测量(扫描)物体1，以获得多个横截面图像，合并该多个横截面图像以形成物体1的范围图像。

在优选实施例中，成像设备6是独立的单元，包括用于获得范围图像的装置，用于描述被检测的物体的形状的装置，以及用于后来的用户可配置的分析的装置。该设备是独立的单元的事实使其可靠，需要少的存储资源，仅包括一个单元的系统易于操作。

图2示意性地表示根据本发明的优选实施例的成像设备6的不同组件。成像设备6包括用于获取物体1的范围数据的装置8。在该情况下获取装置8被称为视觉前端(vision front-end)。将结合图3的描述更详细地描述视觉前端8。

成像设备6还包括分析器7，分析器7被设置为动态地分析从视觉前端8传输的范围数据。分析器7包括执行来自视觉前端8的数据的动态分析的软件。分析器7可以包括专用硬件、例如数字信号处理器(DSP)，这就提高一些分析任务，例如图像滤波的时间性能。分析器7还可以包括通用微处理器和用于输出已处理和已分析的数据的装置。

成像设备6还包括控制和通信模块9，该控制和通信模块9被设置为控制视觉前端8和分析器7。控制和通信模块9将动态分析的结果作为控制信号输出到该设备的其它模块。控制和通信模块9还负责当电源接通时使系统运行，包括从永久存储器提取存储的配置。控制和通信模块9还包括用于配置视觉前端8和分析器7的装置，其被设置为处理与配置设备11和其它外部设备10的通信，在优选实施例中该外部设备10是个人计算机(PC)。使用外部配置设备11，例如PC配置视觉前端8和分析器7。PC在屏幕12上运行图形用户界面，图像获取和动态分析可以在屏幕12上进行配置。

当配置数据获取时，可以改变不同的参数，例如曝光时间，视场以及传感器增益。还可能选择激光峰值提取算法，并启动或禁止预处理步骤，例如校准和修正，下面将更详细地描述。

动态分析的配置包括至少一个基本的分析任务，以下将其称为工具。每个工具具有许多输入参数和许多输出结果值。来自一个工具的输出可以被用作其它工具的输入。输入和输出都可以是数字值、图像或文本值(textual value)。工具的处理顺序可以由用户明确地指定或者可以由系统根据工具之间的输入-输出关系固有地导出。例如，如果边缘检测工具需要所述图像区域作为输入，则可能自动地推断应该在边缘检测前执行用于返回该所述区域的物体发现工具。

以交互的图形方式进行分析配置。用户可以应用不同的工具并从每个应用的工具得到结果的交互式反馈。反馈的一个重要形式是中间结果图像。这些图像可以具有重叠的图形，这些图形表示如物体、拐角、或边缘的提取的特征。反馈的其它形式包括数字或文本的输出值和错误消息。一些工具不包括任何图像处理功能，但是用于控制工具执行顺序。这种工具引入工具执行顺序中的迭代、条件转移或无条件转移。

一些工具涉及通信方面。一个例子是发送包含其它工具的测量结果的消息的工具。另一个例子是设置系统的输出信号的数字或模拟值的工具。作为使用工具控制通信的替换或补充，可以有一些其它形式的处理通信的系统功能。

图3示意性地表示视觉前端8的组件。如可以从图中看到的，在本发明的优选实施例中，图1中所示的系统配置的组成部分都嵌入在一个单元中，即视觉前端8。视觉前端8主要被设置为获取范围数据(范围图像)，并且视觉前端8包括：光源、其用于以入射光，优选地以激光照明物体1；传感器5，其被设置为检测来自于物体的反射光并将检测到的光转换为物体1的图像；以及光收集光学器件4，其被设置在传感器5的前面。

视觉前端8还包括预处理器14，预处理器14被设置为处理获取的图像并定位入射光的位置。预处理器14还可以实现如下所述的校准和修正。

视觉前端8还包括用于识别丢失数据的装置，该装置被设置为完成识别丢失数据的步骤。当使用激光三角测量法时，部分投射的激光可能被将被检测的物体阻挡。这就导致被称为丢失数据的未知范围测量结果，即识别产生的图像中丢失有效数据的位置。丢失数据的测量被视觉前端8识别，范围图像的相应的像素被标记特定的值以标记丢失数据。一般地，使用值0。丢失数据也会在不同于激光三角测量法的其它范围成像技术中出现。

对于一些检测任务，丢失数据区域的形状和位置包含重要的信息。这些信息可以是阻挡将被测量的激光的物体特征，分析工具可以被用于在丢失数据的区域上定位并进行测量。在其它测量任务中，如果对丢失的数据不感兴趣的话，就必须以单独的方式处理丢失数据，以不影响分析。丢失数据的位置依赖于被检测物体的旋转。对于旋转-不变的物体的识别，需要由物体发现工具忽略丢失数据区域。这可以以两种方式实现。可以对工具进行编程以忽略具有丢失数据的所有像素。可选地，丢失数据区域可以被填充范围值，该范围值是使用一些形式的内插和/或外插从围绕丢失数据区域的有效像素估算的。这种预处理可以由独立的工具实现，或者在视觉前端8的预处理模块14中实现。在填充丢失数据区域后，可以对处理的范围图像应用没有被开发以处理丢失数据的工具。

视觉前端8包括用于测量范围信息的装置，并且还可以包括用于获取附加信息的装置，其中附加信息例如是引出线的灰度亮度；用于除激光外的其它光源的灰度亮度，其它光源例如偏振光或直接白光；物体的颜色；以及物体表面的散射特性。

因此，对于每次范围测量，可以有一个或多个相关的测量结果，被称为多模态数据(multi modal data)。以下将测量的每个模态称为组分(component)。每个组分的数据可以被组织为2D图像。来自视觉前端8的输出不是单个范围图像，而是一组图像。对于每个组分有一个图像。

可以以与单纯范围图像情况下的分析类似的方式进行多模态图像的分析。可以独立地对每个组分图像应用工具。例如，在对范围图像进行体积测量工具操作后，可以对亮度图像应用条形码读取工具。一些工具可以同时对多个图像进行操作，组合来自两个或多个组分的信息，以实现更复杂的和有区别的分析。

视觉前端中的激光线提取返回以传感器像素单位测量的范围值。传感器的每列u具有一个范围值v。假设一个不变的物体移动和不变的采样速率，范围图像的两轴分别在u方向和y方向。像素值处于v方向。将传感器坐标值转换为以一些合适的单位，例如毫米表示的世界坐标(x，y，z)通常是有用的，下面将这种实现的方法称为校准。单个特征图的所有范围数据都被置于常数y的相同激光平面。因此关心的映射是从传感器坐标(u，v)映射到世界坐标(x，z)。

视觉前端被严格地安装在设备中。因此一旦设备完成组装，就假设从(u，v)到(x，y)的映射不变。因此，在组装后，可能通过在设备的测量视场的已知位置表示已知尺寸的物体来找到映射。一旦完成校准，在运行时间将每个范围测量(u，v)映射到范围坐标(x，z)就很简单，这种映射是通过表查找或预先计算的数学表达式的估算实现的。其结果是两个图像，都具有沿u和y的轴。第一图像的像素值在x方向，第二图像的像素值在z方向。

图4a表示现有技术方法中的获取设置，其中沿每条引出的光线得到一个范围位置。使用校准的范围图像作为外部2D图像分析系统的输入是一项已知的技术，并且这些范围图像没有在卡笛尔坐标网格(x，y)上进行采样。相反采样图形由成像传感器定义，这就导致每个传感器列u对应一个范围值，如图4a中所示和以上所讨论的。使用该方法的结果是表示的物体的尺寸和形状将根据相对于成像设备的位置(x和z)而改变。

上述现有技术分析系统的校准功能不能适当地处理上述的失真问题。在本发明的优选实施例中，该问题通过在处理前对物体1的图像进行修正而得到解决。图4b表示修正后图像获取设置，其中沿每个假想的光线16得到一个范围位置。修正的方法在将范围数据提供给分析器之前，重新将范围数据采样到均匀分隔的(x，y)网格上。这就实现了范围图像的真正的平移不变分析。可以沿任意分辨率的x方向对采样网格进行修正的内插。对于一些检测任务，在x方向具有与y方向相同的分辨率可能是有益的。这样进行不依赖于围绕z轴的物体旋转的分析是相对容易的。

图5a表示在单个特征图的校准17和修正18中使用的坐标系统，图5b表示在一序列特征图的校准17和修正18中使用的坐标系统，以及图5c表示在被视为图像的一序列特征图的校准17和修正18中使用的坐标系统。

如可以从图5a-5c中看出的，校准17的结果是两个图像，都具有沿u和y的轴。如上所述，第一图像的像素值处于x方向，第二图像的像素值处于z方向。修正18的结果是具有沿x和y的轴的图像。像素值处于z方向。应该理解对于图5b和5c中所示的特征图序列，对每个序列分别进行校准17和修正18。

如图5a-5c所示，在物体图像的校准17和修正18中，使用垂直的激光源。如果使用倾斜的激光源，即，激光以一定角度入射到物体上，则必须在两个维度上进行修正。因此校准产生三个图像，在得到一个修正的图像前，将进行一个额外的中间修正步骤。如果例如，立体成像法用于测量范围数据，则应用相同的方法。

下面将描述用于测量物体的三维特征的方法，该方法包括以下步骤：

在开始测量前，提供用于配置范围数据获取和分析的装置；

通过使用至少一个包括像素的传感器检测所述物体的反射光，来产生所述物体的图像；

从以传感器像素单位测量的已产生的图像，获取所述物体的范围数据；

将获取的范围数据从传感器像素值校准为世界坐标；

通过将范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正校准的范围数据；以及

分析已校准的和已修正的范围数据，以得到所述物体的三维特征。

在另一个实施例中，范围数据分析的配置包括基本的分析任务，该基本的分析任务具有至少一个输入参数和至少一个输出结果值，从而来自第一分析任务的输出结果值被用作第二分析任务的输入参数。

在又一个实施例中，该方法包括识别产生的图像中丢失有效数据的像素位置的步骤，从而在产生的图像中丢失数据的已识别的像素位置或者被忽略，或者被填充这种范围值，所述的范围值是使用内插和/或外插根据围绕丢失数据的像素的有效像素计算的。

在另一个实施例中，该方法还包括下述步骤中的至少一个步骤：从所述物体的产生的图像获取灰度亮度数据；和/或测量物体表面的散射特性。

在又一个实施例中，使用三角测量法产生所述物体的图像。

因此，尽管已经表示和描述并且指出本发明的基本的新颖性特征，如用于其优选实施例的特征，但是应该理解所属领域的技术人员可以对所表示的设备的形式、细节以及操作进行各种省略、替换以及改变，而不脱离本发明的精神。例如，明显地表示那些以基本相同的方法执行基本相同的功能以实现相同的效果的元件和/或方法的所有组合都处于本发明的范围内。而且，应该知道结构和/或元件和/或所示的方法步骤和/或结合本发明的任何公开的形式或实施例描述的内容都可以被包含在任何其它公开或描述或建议的形式或实施例中，以作为设计选择的一般内容。因此，本发明旨在表示仅由随附的权利要求的范围限制。

Claims (16)

1、一种用于采用范围数据获取和分析测量物体(1)的三维特征的方法，所述方法包括以下步骤：

在开始所述测量前，提供用于配置所述范围数据获取和分析的装置；

通过使用至少一个包括像素的传感器(5)检测所述物体的反射光，来产生所述物体的图像；

从以传感器像素单位(u，v)测量的所述产生的图像，获取所述物体(1)的范围数据；

将所述获取的范围数据从传感器像素值(u，v)转换为世界坐标(x，z)；

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

通过将所述范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正所述转换的范围数据；

分析所述转换的和修正的范围数据，以得到所述物体(1)的三维特征。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述范围数据分析的配置包括基本的分析任务，所述基本的分析任务具有至少一个输入参数和至少一个输出结果值，从而来自第一分析任务的输出结果值被用作第二分析任务的输入参数。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括识别所述产生的图像中丢失有效数据的像素位置的步骤。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括忽略所述产生的图像中丢失数据的已识别的像素位置的步骤。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述产生的图像中丢失数据的已识别的像素位置填充范围值的步骤，所述的范围值是使用内插和/或外插从所述丢失数据的像素周围的有效像素计算的。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括从所述物体(1)的所述产生的图像获取灰度亮度数据的步骤。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括测量所述物体表面的散射特性的步骤。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用三角测量完成产生所述物体(1)的图像的步骤。

9、一种用于采用范围数据获取和分析来测量物体(1)的三维特征的成像设备(6)，所述成像设备包括：

用于在开始测量前配置所述范围数据获取和分析的配置装置(11)；

至少一个包括像素的传感器(5)，用于检测来自于所述物体(1)的反射光并将检测到的光转换为所述物体(1)的图像；

用于从以传感器像素单位(u，v)测量的所述产生的图像获取所述物体(1)的范围数据的装置(8)；

用于将来自传感器像素值(u，v)的所述获取的范围数据转换为世界坐标(x，z)的装置，

其特征在于，所述成像设备(6)进一步包括：

用于通过将所述范围数据重新采样到均匀分隔的网格来修正所述转换的范围数据的装置；

用于分析所述转换的和修正的范围数据，以得到所述物体(1)的三维特征的分析器(7)。

10、如权利要求9所述的成像设备(6)，其特征在于，所述范围数据分析的配置包括基本的分析任务，所述基本的分析任务具有至少一个输入参数和至少一个输出结果值，从而来自第一分析任务的输出结果值被用作第二分析任务的输入参数。

11、如权利要求9所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)还包括用于识别所述产生的图像中丢失数据的像素位置的装置(14)。

12、如权利要求11所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)还包括用于忽略所述产生的图像中丢失数据的已识别的像素位置的装置(14)。

13、如权利要求11所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)还包括用于在所述产生的图像中丢失数据的所述已识别的像素位置填充范围值的装置(14)，所述的范围值是使用内插和/或外插从所述丢失数据的像素周围的有效像素计算的。

14、如权利要求9所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)还包括用于从所述物体(1)的所述产生的图像获取灰度亮度数据的装置。

15、如权利要求9所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)还包括用于测量所述物体表面的散射特性的装置。

16、如权利要求9所述的成像设备(6)，其特征在于，所述成像设备(6)是独立的单元。

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