CN103703339B - 立体视觉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于计算各种形状的对象的尺寸(包括面积和体积)的测量系统。特别地，其涉及完全适合于老鼠中的皮下肿瘤的3D测量的微型3D测量设备。本发明的主要目的然后还由用于各种形状的对象的3D测量的测量系统组成，该测量系统包括手持装置，该手持装置具有至少一个照相机，一个投影仪和测量室。在更具体的实现中，手持装置将具有2个照相机和投影仪，并且3D测量是基于立体视觉的。测量系统确保所述手持装置还具有处理器模块，用户接口，电源，数据通信接口以及可替换的测量室，以给予装置必要的灵活性和自主性以加速测量过程以及显著地改善测量的再现性也是本发明的目的。

Description

立体视觉系统
技术领域
本发明涉及一种用于计算各种形状的对象(object)的尺寸(包括表面和体积)的测量系统。特别地，其涉及完全适合于3D测量老鼠中的皮下肿瘤(subcutaneous tumour)的微型(miniature)3D测量设备。本发明的主要目的还由用于3D测量各种形状的对象的测量系统组成，测量系统包括手持装置，该手持装置具有至少一个图像捕获装置(在下文中也称作传感器)，至少一个测量源(source)，特别是投影仪(projector)和测量室(measuring chamber)。在更具体的实现中，手持装置将具有1个或2个、特别是2个照相机和1个投影仪，并且3D测量是基于立体视觉(stereo-vision)的。
测量系统确保所述手持装置还具有处理器模块、用户接口、电源、数据通信接口以及可替换(exchangeable)的测量室，以给予装置必要的灵活性和自主性以加速测量过程以及显著地改善测量的再现性(reproducibility)也是本发明的目的。
背景技术
在对于抗癌的新目标进行功能识别之后，各种产品集中于基于其目标的选择性而选择的目标上。接着，必须在大量的筛选过程中比较候选药物的活性、效力(efficacy)和安全性和毒性属性(profile)。该筛选过程在产品的临床实验可开始之前在临床前期(preclinical)动物模型中被执行。由于缺少高通量(high-throughput)筛选模型，动物实验所需要的时间通常是对于癌(cancer)的潜在药物的开发中的首要问题。
肿瘤大小是大多数临床前期活动研究中的主要焦点。肿瘤的精确测量和效力由此对于新候选药物的迅速评估是至关重要的。活体研究中的这些的重更部分在老鼠中发生，借此测试分量对皮下或正位肿瘤的效果被研究。具有免疫缺陷的皮下肿瘤模型，裸鼠被最频繁地使用。在该模型中，肿瘤生长通过皮肤是清晰可见的，该皮肤使得能够进行生长的简单、无创监测。
已经存在很多先进的对于宏观成像(macroscopic imaging)可获得的商业和实验技术，诸如“计算机断层成像(CT)”，“磁共振成像(MRI)”以及“断层荧光(FMT)”。然而，这些肿瘤研究方法是非常昂贵的，并且在目前环境中的可用性和可得性是长期实验中使用的主要限制因素，在实验中肿瘤生长被频繁地监测。通常也不容易将这些方法标准化或迅速执行它。这些技术因此不能被用作高通量筛选系统。此外，还存在基于所谓的线扫描器(其可有效地用于测量老鼠中的肿瘤)的光学系统，例如Biopticon的系统(一种用于扫描实验室动物中的皮下肿瘤的、结构化的基于光的系统，诸如例如在美国专利US7,450,783中所描述的)。然而，由于线投影仪是基于激光的，所以这些系统相对昂贵且较大。除此之外，待测量的表面的全部扫描持续数秒，在此期间老鼠必须完全稳定。
由于该原因，皮下肿瘤生长通常利用卡钳(calliper)来测量，其使得能够进行简单而且快速的测量(参见图1A)。接着根据二维水平直径和最大高度来计算肿瘤大小。随着肿瘤生长，形状可能强烈地(strongly)偏离理论上的半椭圆形状(参见图1B)。计算的形状由此仅为一种估计，其可强烈地偏离实际的肿瘤大小。对于可再现的测量，不仅需要大量的训练和经验，还需要更多的动物以用于有效的结果。
利用该申请，申请人接着还提供高科技3D测量设备的实现，其使得能够进行皮下肿瘤生长的精确、容易并且快速的测量。利用新的测量设备，临床前期筛选过程在两个方向上被加速。一方面，测量是完全自动的，并且另一方面，测量的可变性被最小化，这将增加临床前期实验的效力。
进一步的且与本领域已知的3D测量系统不同的，该系统已适于根据待测量的对象的尺寸通过使用手持装置和可替换的测量室测量具有非几何形的小对象。例如，当与欧洲专利公开EP140870中所描述的3D摄影系统(3D-fotography)比较时，本发明的3D测量系统不包括投影视角调节单元，以使得单个照相机能够从不同的视角对相同的对象进行拍照，后者在3D立体视觉算法中被结合。它还缺少适合(fitover)待测对象的可替换(可移除(removable))的测量室。这同样对于US4805638中所描述的3D测量装置适用。所述参考提供了用于人头部的摄影测绘(photogrammetrical)测量的装置，从附图明显看出，该系统不包括具有可替换(可移除)的测量室的手持装置。缺少这样的可替换的测量室的其它系统例如在专利参考CA2686904、US20070229850、WO2007129047以及US20090245603中被描述。CA2686904、WO2007129047以及US20090245603还与测量方法中应用的即时(instant)装置不同。CA2686904中的方法还需要存在靠近待测对象的回复反射(retro-refiective)材料和额外的光源。这明显对测量增加了另外的复杂度，并且不可应用在如上文所描述的实验室动物中的皮下肿瘤的扫描中。在WO2007129047中所描述的方法中，额外的具有预定体积的参考目标被增加到测量区域。再次，与CA2686904中所描述的方法类似，这对测量增加了另外的复杂度，并且不可应用在如上文所描述的实验室动物中的皮下肿瘤的扫描中。在US20090245603中，从对象拍摄两个具有不同照明度(illumination)的图像。在即时装置中，仅一个照明度被使用，由此简化了过程并且有助于装置操纵的容易性。
由此本发明的目的在于提供一种精确的3D测量系统，包括手持装置，使用简单并且特别适合于测量具有可变的、非几何形状的小对象；特别是皮下肿瘤。
附图说明
附图1利用卡钳测量皮下肿瘤(A)。这些肿瘤可具有不同的形状(B)。
附图2是辅助的立体视觉原理的示意图。
附图3是测量装置的侧视图(A)和具有最重要元件的技术制图(B)。
附图4是具有面板计算机的基地站(A)和系统的架构的框图(B)。
发明的描述
新的监测系统可自动执行4个过程：1)在待测对象的表面使用适当的测量源(例如使用LED光源的结构化噪声图案(noise pattern)，遮光图案盘(gobopattern disk)(利用图案蚀刻的金属覆盖玻璃盘)以及聚光器)投影可检测的信号，2)使用一个或多个相配(compatible)的传感器记录由待测对象变换的信号(例如利用1个或2个数字照相机对投影在待测对象上的结构化噪声图案进行图像记录)，3)处理记录的信号，其中数据被内插到3D体(例如经由立体视觉)，4)数据输出。自动化这些过程的所需的硬件和软件包括在由测量装置和具有用户接口(例如由面板(panel)计算机(pc)组成(参见图4))的基地站(base stafion)组成的设置(set-up)中，其将使得操作者能够精确地执行测量。如以上已经指出的，新的监测系统特别适合于3D测量对于癌的各种动物模型中的皮下肿瘤。与卡钳类似的测量，包括数据处理通常会花费几分钟。利用新的创造(concept)，这减少到几秒钟。这样，操作者可并行跟进3倍多的实验。
新的装置不仅加速了测量过程，还通过测量的精度和分辨率的增加降低了测量的可变性。由于测量的一致性，对于所述癌模型需要更少的动物以获取精确的结果(由于测量之间的(内)可变性(intra-variability)的降低)，并且可保证另一个操作者的实验的进程(由于操作者之间的(互)可变性(inter-variability)被最小化)。由于可保证实验的持续性，每年研究的数量可以150％增加。
所有这些因素确保新的测量装置符合肿瘤抑止剂对皮下肿瘤生长的效果的高通量筛选所需要的全部需求。在目前卡钳被使用的情形中，操作者在2个月的期间内平均可跟踪2个实验。每年，每个项目执行大约6个实验。利用新的监测系统，操作者将能够并行跟踪6个实验，并且利用多个操作者的合作，每年每个项目可执行平均27个实验。具体地，这意味着该独特装置的开发加速了潜在癌药物的临床前期筛选过程达12个月。
本申请的目的由3个部分组成。第一个目的在于用于3D测量具有可变的、非几何形状的对象(特别是皮下肿瘤)的电子产品和图像记录技术的可得性(avaflabflity)。决定该图像记录技术的参教一方面是测量的速度和精度(空间分辨率)，另一方面是装置的自主性和效率。原则上，基于一个或多个图像捕获装置(传感器)和测量源的任何3D测量方法都可被使用，包括但不限于3D立体视觉，超光谱成像、超声波造影术(ultrasonography)、光声成像(photoacoustictompgraphy)、热声成像(thermoacoustic tompgraphy)等。
例如，在光声成像的情况中，测量源将由传送到目标的非电离(non-ionizing)激光脉冲组成。传送能量的一些将被吸收并转换成热，从而导致短暂(transient)的热塑膨胀并产生超声波。所述波可通过使用一个或多个超声换能器(传感器)检测。由于所述超声波的幅度与局部的能量沉积成比例，所以前者可形成目标区域的3D图像。使用光声成像，可在达7cm的深度处产生这样的皮下肿瘤的高分辨率图像。通过使用微波或无线电频率(RF)脉冲作为激励源可到达进一步的深度。在所述实例中，前述技术被称为热声成像。
接下来，本申请的第二个目的在于具有用于利用图像可视化和数据输出来分析记录信号(例如在3D立体视觉的情况中的图像分析或在光声或热声成像的情况中的超声波分析)的模块的软件包的可得性。对于该软件的决定参擞是数据处理的自主性和速度。最终，该申请具有最后的一个目的，在于将图像记录技术和软件集成在与用于癌的活体动物模型(例如老鼠)相配的设置(装置)中。该装置使得操作者能够有效并且精确地测量老鼠中的皮下肿瘤的大小。此外，在“皮下老鼠-肿瘤模型”的研究过程中集成装置确保了通过一个操作者对相同肿廇的测量之间的“内可变性”(intra-variability)就像由不同的操作者所测量的相同肿瘤的测量之间的“互可变性”(inter-variaility)一样减少(与目前卡钳方法的可变性相比)。
如以上已经指出的，其目的之一中的新的监测测量系统由于以下原因而基于辅助的立体视觉(Konolige，K.，Projected texture stereo,Robotics andAutomation(ICRA)，2010IEEE国际会议；p.148-155)：
-对投影系统存在较少的需求。在其它的创造中，点是基于激光投影和成像器(imager)的几何图形而计算的。这必须非常仔细地校准并保持稳定一段时间。利用立体视觉，足以校准照相机以及在彳寺测的体积上创建可辨认的标哼己点(recoRnisable mark point)(例如结构化的噪声图案)。
-由于人们希望迅速进行测量，所以立体视觉给予了一个图像记录(左和右照相机图像)足以进平行精确3D测量的优点。此外，照相机图像中的一个(优选为左边的一个，因为该图像还绷作参考图像)可被存储为历史数据(historic data)。
-照相机的成本对于预期的精度不是问题。例如在智能电话，膝上型电脑、玩具以及甚至是小玩意(gadget)中使用的2个便宜的照相机就足够。两个这样的照相机比1个具有昂贵透镜的昂贵照相机给出甚至更多的信息。
上述说明也可应用于投影仪(在本发明的该3D立体视觉实施例中使用的测量源)。简单、模块化、微型的静态投影仪就足够，而不需要昂贵的激光器。目前在微微}殳影机(picobeamer)中使用的诸如LCD、DLP或CRT的投影仪技术同样适合于本发明。测量在非常短的距离上进行，并且难度存在于所需要的相对大的场(field)深度。在特别的实现形式(本发明的实施例)中，投影仪是基于幻灯片投影仪的原理并且由高功率LED光源、遮光图案盘(利用图案蚀刻的金属覆盖玻璃盘)以及聚光器组成的紧凑投影仪，。
图2示出了辅助的立体视觉原理的示意图。如以上所指出的，为此目的，测量仪器具有两个照相机和一个投影仪。后者在待测对象上投影图案，优选为结构化噪声图案。
系统必须基于已知对象(尤其是可从照相机以各种角度和各种距离定位的跳棋(draughts)图案)的实际测量预先被校正。这样，诸如焦距、两个照相机之间的旋转和平移矩阵以及透视变换矩阵的照相机参教被取得。
对于实际测量，可辨认的测量点(特别是结构化噪声)经由投影仪被投影到未知对象上，并且可辨认的测量点可在两个照相机记录上被找到。经由这些可辨认的测量点，可取得两个图像中的相应块(block)。左图像和右图像之间的这样的块的移位(在像素中)经由先前确定的校准参数可被转换成3D区域中的点。该方法提供了可靠和快速的测量方式。
实现形式
产品规格/尺寸
分辨率
测量系统的开发争取可被广泛用于具有可变形状的对象的尺寸(包括体积和面积)的计算的系统。为此目的，能够观察对象的细微的细节不是必须的，这样，关于分辨率的需求就不需要在太多的细节中指定。在本发明中，并且特别是在老鼠中的皮下肿瘤的测量中，人们希望尽可能快地测量肿瘤，其中具有体积和形状的精确测量是最重要的。每点的精度由此也位于0.5到0.01mm的范围；特别是大约0.3到0.1mm；更具体地，照相机理想地具有每点0.03mm的分辨率，并且可实现0.3mm的深度分辨率。
测量体积和测量(宽度、高度、深度)
如上已经指出的，本发明的测量系统的特征在于包含手持装置，除了一个或多个传感器(特别是1个或2个照相机)之外，还具有至少一个测量源(特别是投影仪)以及可替换(可移除)的测量室，以确保待测对象被封闭。由此关于该测量室的形状和大小也不存在具体的限制，并且鉴于皮下肿瘤测量的特别应用，这些肿瘤的典型形状和尺寸将被考虑以用于确定测量室的内部测量的尺寸。在第一实现形式(实施例)中，测量室具有达到大约150mm的基本长度和宽度以及达到大约200mm的高度；并且特别地具有大约50mm的长度和宽度以及大约100mm的高度；更特别地具有大约30mm的长度和宽度以及大约50mm的高度；并且更具体地具有大约22.5mm的长度和宽度以及大约50mm的高度；并且，在其最小形式中，具有大约15mm的长度和宽度以及大约50mm的高度。鉴于待测对象的尺寸的变化，测量室将是可替换或可移除的，并且根据待测对象的尺寸，另一个测量室可被装在手持装置上。在该实施例中，测量室由直立面(upright face)组成，直立面在一侧适合待测对象并在手持装置的测量头(head)的相对侧固定，后者安装有1个或2个照相机和投影仪。在特别的实施例中，测量室的内壁以这样的方式布局：例如经由测量室的一个或多个内表面的水平肋板(ribbed panel)，不存在光反射。在本发明的另一个实施例中，当定位在待测对象之上时，可替换(可移除)测量室的直立面中的至少一个允许向测量室内观察。后者允许测量室在待测对象之上更好的定位。允许装置的操作者向测量室内观察的任何可想到的调适(adaptation)都在本发明的许可(admit)内。在示例性实施例中，可替换(可移除)测量室的直立面中的至少一个是透明的或者已被打开。
在本发明的实施例中，手持装置由此进一步的特征在于它含有可替换的测量室的事实，并且后者具有用于与手持装置的测量头连接的夹具(grip)。这些可例如由螺纹连接、卡销(bayonet lock)、棘爪固定(click confirmation)、磁配件(fitting)等组成。在特别的实施例中，夹具由测量头和测量室之间的磁配件组成。在本发明中使用的可替换室在基部具有达到大约150mm的尺寸以及达到大约200mm的高度。在特别的实施例中，测量室具有达到大约150mm的方形基本的长度和宽度以及达到大约200mm的高度；并且特别具有达到大约50mm的长度和宽度以及达到大约100mm的高度；更特别地具有达到大约30mm的长度和宽度以及达到大约50mm的高度；并且更具体地具有大约22.5mm的长度和宽度以及大约50mm的高度；并且在其最小形式中，具有大约15mm的长度和宽度以及大约50mm的高度。
在另外的一个实施例中，可替换的测量室具有取决于尺寸的识别点(recognition point)，其与测量头相互作用，允许手持装置识别当前测量室的尺寸，并且建立测量参数(诸如照明时间，感光度)。在其最简单的形式中，该取决于尺寸的识别点可由跨越(across）手持装置测量头而分布的接触元件(contactelement)组成，并且取决于测量室的尺寸在其与存在于可替换测量室上的接触元件的相互作用中将是唯一(unique)的。
另一个重要因素在于系统的小型化以导致可在活体实验室中使用非常灵活的“手持”测量仪器。据此，用户友好性将特别成为装置的外测量的决定因素，并且对形式和尺寸没有特别的限制。实际上，人们将争取保持手持装置的重量在500g以下。
获取的速度
获取的速度是用于选择记录系统的决定参数。毕竟，人们希望尽可能快地测量肿瘤，即使老鼠被固定在研究者的手中。它仍然关系到活的并且清醒的动物，而且在测量期间的完全固定是不可能的。所有的这些使得获取的速度成为图像记录质量的决定因素，而没有好的图像记录，也是不可能在以后执行可靠分析的。具有两个照相机的基于3D立体视觉的设置相对于例如现存的工业线扫描器提供了一些重要的益处。利用预期的设置，1个或数个图像记录就足够，并且取决于分辨率，图像记录可在几个毫秒内发生。多个记录必须利用线扫描器进行。即使利用快速扫描器(80fps)，这也会花费超过1秒钟。在该时间期间，对象不能移动，而这是不能保证的。
由此，在本发明的进一步实施例中，测量系统的特征在于图像记录的速度小于1／10秒并且图像在10秒内被处理的事实。
系统结构的描述
基于3D立体视觉的3D测量装置的结构基于前面的规格被编译(compile)(参见图3)。在含有测量对象的测量室的手持设备周围建立一切，并且特别地可定外在肿瘤(I)周围。利用该装置，我们使用了3个不同的可容易替换的测量室，具有30×30×50mm，22.5×22.5×50mm以及15×15×50mm(L×B×H)的尺寸。在测量室的顶部，并且作为手持装置的测量头的一部分，你将发现用于立体视觉(II)的双照相机设置(即传感器)，优选地为可在智能电话、膝上型电脑、玩具以及甚至是小玩意(gadget)中使用的小的、便宜的照相机。定制(custom)透镜也可被用于在50mm的距离处获得清晰的图像和足够的场深度。靠近照相机并且作为手持装置的测量头的一部分，你还将发现用于将可辨认的测量点(例如结构化噪声图案)(III)投影到目标对象上的定制的投影系统(即测量源)。这将有助于提高立体匹配算法以及用于在目标上物理定位测量室的精度。投影的图案优选为基于汉明码的噪声图案，并且由于老鼠皮肤的反射和吸收光谱其对于最佳质量是绿(green)的。除此之外，手持装置还具有用于数据获取并且可选地用于初步数据处理的处理器。该处理器还处理由一个或多个输入装置(特别是包括在手持装置的手柄中的按钮)和一个或多个输出装置(特别是一个或多个光、图像和／或噪声信号)以通知用户关于手持(测量)装置的状态，诸如电力状态，与基地站的连接/通信状态，数据获取状态，存储器状态等。
为了经由内置的照相机记录图像，在激活手持装置的手柄中的按钮之后激活处理器以进行数据获取。图像通过处理器记录并被保年在安装的RAM存储器中。这些原始图像接着经受可选的、初始数据处理(诸如图像的修正，标记(tag)图像，立体计算、图像的视觉控制)，并且无线地或以任何其他的方式被发送到基地站。标准模块被优选地使用。本发明的目的之一然后还在于提供测量系统，其中，手持装置具有处理器模块；用户接口；电源；以及数据通信接口。在第一实施例中，为了执行前面的测量方法，手持装置的处理器模块将含有图像记录，投影，电源，通信接口以及用户接口的应用代码(applicationcode)。
基地站(参见图4)是基于标准的面板计算机的。该面板计算机具有所需的软件以进一步将来自手持装置的图像处理为测量对象的体积。为此目的，立体图像被转换为3D点云(point cloud)，噪声被滤除，并且该点云被三角化(triangulate)以及肿瘤被(半)自动分段(segment)。用于三角化的库(library)、结构化噪声产生器、以及立体视觉算法作为开源是可得到的，例如作为ROS应用包.的一部分的开放CV(开源计算机视觉)(Konolige,K.，Projected texturestereo,Robotics and Automation(ICRA)，2010IEEE国际会议；p.148-155)。用于三角化的可能库为QHuII、点云、库(PCL)等。
当需要时基地站的功能可利用自动笼(automatic cage)和老鼠选择、诸如例如老鼠的重量和观察数据历史的元数据(metadata)的自动输入来详细阐述。为此推荐与服务器的连接，所有的数据被存储在中央数据库中。
经由管理计算机，可控制实验、笼以及老鼠。测量也可被审阅(review)并且可产生报告。
本发明的目的之一在于提供测量系统，其特别适于测量可变形的对象的尺寸(包括体积)，包括：
-手持装置，具有测量室，至少一个照相机以及投影仪，其中投影仪在待测对象上投影可辨认的标记，并且照相机捕获待测对象的一个或多个图像并在初始处理之后将此发送到基地站；以及
-基地站，具有诸如触摸屏、键盘和/或指针(pointer)装置的用户接口，用于进一步将来自手持装置的图像处理成被测对象的体积所需的软件、诸如屏幕的输出装置、以及可选地、用于手持装置到基地站的坞站(docking station)和或装载站(loading station)。
在前述测量系统中，基地站可具有额外的通信端口，诸如IEEE1394、USB、IEEE1284、蓝牙、IEEE802.11n、WiMedia UWB、SCSI以及以太网，以接收元数据的输入，诸如经由例如温度传感器的环境参数、经由电子天平的老鼠的重量、经由例如RFID芯片或条码扫描器的自动笼选择；以及例如在远程服务器上可得到的数据历史，并且另一方面将产生的数据发送到远程服务器和／或管理计算机。
在本发明的进一步实施例中，手持装置和基地站的功能被集成在单个装置中，本发明进一步的目的之一由此在于提供特别适于测量可变形状的对象的尺寸(包括体积)的测量系统，包括：
-如此处描述的手持装置，具有测量室，至少一个照相机，投影仪，处理器模块；用户接口；电源；以及教据通信接口，其中处理器模块，除了用于用户接口的应用代码；图像记录，投影，电源以及通信接口也具有用于图像处理的应用代码。
可选地，该进一步的实施例还可具有额外的通信端口，诸如IEEE1394、USB、IEEE1284、蓝牙、IEEE802.11n、WiMedia UWB、SCSI以及以太网，以接收元数据的输入，诸如经由例如温度传感器的环境参数、经由电子天平的老鼠的重量、经由例如RFID芯片或条码扫描器的自动笼选择；以及例如在远程服务器上可得到的数据历史，并且另一方面将产生的数据发送到远程服务器和/或管理计算机。

Claims (25)

1.一种用于各种形状的对象的3D测量的测量系统，其包括具有至少一个传感器、至少一个测量源以及可替换的测量室的手持装置，其中所述可替换的测量室连接到手持装置；其中所述测量室由直立面组成，所述直立面在一侧适合待测对象并在手持装置的测量头的相对侧固定；并且其中测量室具有与测量头相互作用的、允许手持装置识别当前测量室的尺寸并建立测量参数的取决于尺寸的识别点。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其中传感器是照相机或超声换能器。
3.根据权利要求1所述的测量系统，其中测量源是从由投影仪、非电离激光器、微波源或RF波源组成的组中选择的。
4.根据权利要求1所述的测量系统，其中手持装置具有两个照相机和一个投影仪，并且3D测量是基于立体视觉的。
5.根据权利要求1所述的测量系统，其中手持装置具有以下部件中的一个或多个：处理器模块；用户接口；电源；以及数据通信接口。
6.根据权利要求1所述的测量系统，其中可替换的测量室的内部尺寸使得它能够覆盖具有可变的、非几何体积的对象。
7.根据权利要求6所述的测量系统，其中可替换的测量室的内部尺寸为150mm的长度和宽度以及具有200mm的高度。
8.根据权利要求6所述的测量系统，其中可替换的测量室的内部尺寸为50mm的长度和宽度以及100mm的高度。
9.根据权利要求6所述的测量系统，其中可替换的测量室的内部尺寸为30mm的长度和宽度以及50mm的高度。
10.根据权利要求1所述的测量系统，其中可替换的测量室具有用于与手持装置的测量头的连接的夹具，所述连接从由螺纹连接、卡销、棘爪固定、磁吸附组成的组中选择。
11.根据权利要求10所述的测量系统，其中可替换的室在其基部具有达到150mm的直径以及达到200mm的高度。
12.根据权利要求10所述的测量系统，其中可替换的室具有达到150mm的长度和宽度以及达到200mm的高度的方形基部。
13.根据权利要求10所述的测量系统，其中可替换的室具有50mm的长度和宽度以及100mm的高度的方形基部。
14.根据权利要求10所述的测量系统，其中可替换的室具有30mm的长度和宽度以及50mm的高度的方形基部。
15.根据权利要求1所述的测量系统，其中可替换的测量室的内壁以这样的方式布局：经由测量室的一个或多个内表面上的水平肋板，不存在光反射。
16.根据权利要求1所述的测量系统，其中当定位在待测对象之上时，可替换的测量室的至少一个直立面允许向室内观察。
17.根据权利要求16所述的测量系统，其中可替换的测量室的至少一个直立面是透明的或者已被打开。
18.根据权利要求1所述的测量系统，其中测量分辨率为0.5到0.01mm。
19.根据权利要求1所述的测量系统，其中测量分辨率为0.3到0.1mm。
20.根据权利要求5所述的测量系统，其中处理器模块具有图像记录，投影，电源，通信接口，用户接口的应用代码。
21.根据权利要求20所述的测量系统，其中通信接口连接到基地站。
22.根据权利要求20所述的测量系统，其中通信接口连接到具有用于对由处理器模块产生的数据进行进一步的图像处理的软件的面板电脑或计算机。
23.根据权利要求21所述的测量系统，其中基地站处的软件能够执行以下动作中的一个或多个：计算3D点，表面拟合，3D滤波；体形的识别和移除，数据库存储和测量的管理，安装和更新支持，以及产生用户接口。
24.根据权利要求5所述的测量系统，其中电源由一个或多个可替换的装载电池组成，并且具有集成的或独立的电池装载站。
25.一种根据权利要求1的用于各种形状的对象的3D测量的测量系统，其中传感器由照相机组成，测量源由投影仪组成，包括：
-根据权利要求1的手持装置，具有可替换的测量室，至少一个照相机和一个投影仪，其中投影仪在待测对象上投影可识别的标记，并且照相机捕获待测对象的一个或多个图像并在初始处理之后将此发送到基地站；以及
-基地站，具有用户接口，用于进一步将来自手持装置的图像处理成被测对象的体积所需的软件，输出装置，以及用于手持装置到基地站的坞站和或装载站，其中所述用户接口为触摸屏、键盘和/或指针装置，所述输出装置为屏幕。
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