CN104713529A - 用于自动标识异常表面上的最深点的方法和装置 - Google Patents

用于自动标识异常表面上的最深点的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种使用视频检测装置自动标识被观察对象上的异常表面上的最深点的方法和装置。所述视频检测装置获得并显示所述被观察对象的所述表面的图像。连同包括所述异常表面上的多个点的关注区域一起确定参考表面。所述视频检测装置确定所述关注区域内所述异常表面上的所述多个点中每一个的深度。所述异常表面上具有最大深度的点被标识标识为所述最深点。

Description

用于自动标识异常表面上的最深点的方法和装置
技术领域
本说明书公开的主题涉及一种用于使用视频检测装置自动标识被观察对象上异常表面上的最深点的方法和装置。
背景技术
视频检测装置如视频内窥镜或视频管道镜可用于检测对象的表面以标识和分析对象上可能因例如损坏、磨损、腐蚀或不当安装而引起的不规则处(例如，凹坑或凹痕)。在许多情况下，对象的表面是不可接近的并且在未使用视频检测装置的情况下是无法观察的。例如，视频检测装置可用于检测飞机或发电装置上涡轮发动机叶片的表面以标识表面上可能已形成的任何不规则处以便确定是否需要任何修理或进一步维护。为了作出上述评定，经常需要获得对表面和不规则处的高度精确的尺寸测量，以验证不规则处未超出或脱离针对所述对象的操作限制或要求规定。
视频检测装置可用于获得并显示被观察对象的表面的二维图像，所述二维图像示出不规则处以确定表面上不规则处的尺寸。表面的这个二维图像可用于生成表面的三维数据，所述三维数据提供表面上(包括不规则处附近)的多个点的三维坐标(例如，(x，y，z))。在一些视频检测装置中，用户可以测量模式操作视频检测装置以进入测量屏幕，其中用户将光标放置在二维图像上以确定不规则处的几何尺寸。在许多情况下，观察特征的轮廓难以从二维图像获得，从而使将光标高度精确地放置在不规则处附近变得困难。例如，在试图测量不规则处的深度时，可能难以从二维图像确定异常表面上的最深点的位置并且将光标放置在其上。
在一些视频检测装置中，不规则处的深度通过将三个光标按一次一个放置在不规则处周围以建立参考平面，之后将第四光标放置在平面之外的点上以确定参考平面与第四点所在表面之间的垂直距离来确定。这种深度测量最常用于尝试测量异常表面上的最深点。在使用操纵杆定位每个光标之后，用户按压按钮以指示对于所述光标，他们已操作完毕并且准备进行下一步骤，之后将新光标任意地初始定位在屏幕的中心处。相应地，对于进行深度测量的第四光标，用户必须将所述光标从屏幕的中心移动至不规则处的位置，之后必须将光标来回移动以手动地找出异常表面上的最深点。这个过程会十分耗时并且并不总能标识最深点。
上述讨论仅仅提供作为一般背景信息，并非意图用于帮助确定所要求的主体范围。
发明内容
本发明公开一种用于使用视频检测装置自动标识被观察对象上异常表面上的最深点的方法和装置。视频检测装置获得并显示被观察对象的表面的图像。连同包括异常表面上的多个点的关注区域一起确定参考表面。视频检测装置确定关注区域内异常表面上的多个点中的每一个的深度。异常表面上具有最大深度的点被标识标识为最深点。在实践用于自动标识异常表面上的最深点的方法和装置的一些公开实施例中可实现的优点在于执行深度测量的时间减少，并且测量的精确度提高，因为用户不需手动地标识最深点。
在一个实施例中，公开一种自动标识被观察对象的表面上异常表面上的最深点的方法。所述方法包括以下步骤：通过成像器获得被观察对象的表面的图像；在显示器上显示被观察对象的图像；使用中央处理器单元确定被观察对象的表面上的多个点的三维坐标；使用中央处理器单元确定参考表面；使用中央处理器单元确定包括异常表面上的多个点的关注区域；使用中央处理器单元确定关注区域内异常表面上的所述多个点中的每一个的深度；以及使用中央处理器单元确定关注区域内异常表面上具有最大深度的点作为异常表面上的最深点。
在另一个实施例中，公开一种用于自动标识被观察对象的表面上异常表面上的最深点的装置。所述装置包括用于获得被观察对象的表面的图像的成像器；用于显示被观察对象的图像的显示器；以及中央处理器单元，所述中央处理器单元用于确定被观察对象的表面上的多个点的三维坐标，确定参考表面，确定包括异常表面上的多个点的关注区域，确定关注区域内异常表面上的所述多个点中的每一个的深度，以及确定关注区域内异常表面上具有最大深度的点作为异常表面上的最深点。
本发明的此简要描述仅希望根据一个或多个说明性实施例来提供本说明书公开的主题的简要概述，并非用作对权利要求书进行解释或者限制或限制本发明的范围的引导，本发明的范围仅由所附权利要求书来限定。这种简要描述提供用于以简化形式来介绍将在以下详细描述中进一步地描述的一些说明性概念。这种简要描述并不意图标识所要求主题的关键特征或基本特征，也不意图用于帮助确定所要求主题的范围。所要求的主题并不限于解决技术背景中指出的任何或所有缺点的实现方案。
附图说明
为能够理解本发明的特征，可通过参考某些实施例来对本发明进行详细描述，其中一些实施例会在附图中示出。然而，应当注意，附图仅仅示出本发明的某些实施例并且因此不应被认为是对其范围进行限制，这是因为本发明的范围涵盖其他等效的实施例。附图不必按比例绘制，通常重点在于说明本发明的某些实施例的特征。在附图中，相似参考数字用于指示各个视图中的相似零件。因此，为了进一步理解本发明，可参考以下具体实施方式，结合附图进行阅读，在附图中：
图1为示例性视频检测装置的方框图；
图2为本发明的示例性实施例中的通过视频检测装置获得的被观察对象中异常表面的示例性图像；
图3为本发明的示例性实施例中的用于自动标识图2的图像中所示的被观察对象上异常表面上的最深点的示例性方法和装置的流程图；
图4示出通过视频检测装置确定的示例性参考表面；
图5示出通过视频检测装置确定的示例性关注区域；
图6示出通过视频检测装置确定的另一个示例性关注区域；以及
图7为本发明的一个示例性实施例中的图1的图像中所示的被观察对象的表面的示例性轮廓的图形表示。
具体实施方式
图1为示例性视频检测装置100的方框图。将理解，图1中所示的视频检测装置100为示例性的，并且本发明的范围不限于任何特定视频检测装置100或视频检测装置100内各部件的任何特定配置。
视频检测装置100可包括细长探针102，所述细长探针102包括插入管110以及设置在插入管110的远端处的头部组件120。插入管110可为头部组件120与探针电子器件140之间的所有互连件穿过其中的挠性管状区段。头部组件120可包括用于将光从被观察对象202引导并聚焦到成像器124上的探针光学器件122。探针光学器件122可包括例如透镜单体(lens singlet)或具有多个部件的透镜。成像器124可为用于获得被观察对象202的图像的固态CCD或CMOS图像传感器。
可拆卸尖端或适配器130可放置在头部组件120的远端上。可拆卸尖端130可包括尖端观察光学器件132(例如，透镜、窗口或孔隙)，所述尖端观察光学器件132与探针光学器件122联合工作来将光从被观察对象202引导并聚焦到成像器124上。可拆卸尖端130在用于视频检测装置100的光源来自尖端130或用于将光从探针102传送至被观察对象202的光传送元件(未示出)时还可包括照明LED(未示出)。尖端130还可通过包括将摄像机视图和光输出转至一侧的波导(例如，棱镜)来提供侧面观察的能力。尖端130还可提供用于确定观察表面的三维数据的体视光学器件或结构光投影元件。可包括在尖端130中的元件也可包括在探针102本身中。
成像器124可包括以多行和多列形成的多个像素，并且可生成表示入射到成像器124的每个像素上的光的模拟电压形式的图像信号。所述图像信号可通过成像器混合器(imager hybrid)126传播至成像器导线(imager harness)112，所述成像器混合器126提供用于信号缓冲和调节的电子器件，所述成像器导线112提供用于成像器混合器126与成像器接口电子器件142之间的控制信号和视频信号的线缆。成像器接口电子器件142可包括电源、用于生成成像器时钟信号的定时发声器、用于使成像器视频输出信号数字化的模拟前端和用于将数字化成像器视频数据处理成更有用的视频格式的数字信号处理器。
成像器接口电子器件142是探针电子器件140的一部分，所述探针电子器件140提供用于操作视频检测装置100的功能的集合。探针电子器件140还可包括校准存储器144，所述校准存储器144存储探针102和/或端部130的校准数据。微控制器146也可包括在探针电子器件140中，所述微控制器146用于与成像器接口电子器件142通信以确定并设置增益设置和曝光设置，储存并阅读来自校准存储器144的校准数据，控制传递至被观察对象202的光，并且与视频检测装置100的中央处理器单元(CPU)150通信。
除了与微控制器146通信之外，成像器接口电子器件142还可与一个或多个视频处理器160通信。视频处理器160可从成像器接口电子器件142接收视频信号并且将信号输出至各个显示器170、172，所述显示器170、172包括集成显示器170或外部显示器172。集成显示器170可为内置于视频检测装置100中用于向检测员显示各种图像或数据(例如，被观察对象202的图像、菜单、光标、测量结果)的LCD屏幕。外部显示器172可为连接至视频检测装置100用于显示各种图像或数据的视频显示器或计算机型显示器。
视频处理器160可向CPU 150提供/从CPU 150接收命令、状态信息、流式视频、静止视频图像和图形覆盖(graphical overlays)，并且可包括FPGA、DSP或提供以下功能的其他处理元件：诸如图像捕获、图像增强、图形覆盖合并、失真校正、帧平均、缩放、数字变焦、覆盖(overlaying)、合并、变相(flipping)、运动检测以及视频格式转换和视频压缩。
除了提供具有其他功能(包括图像、视频及音频存储和回调功能、系统控制以及测量处理)的主机之外，CPU 150还可用于通过经由操纵杆180、按钮182、键盘184和/或麦克风186接收输入来管理用户接口。操纵杆180可由用户操纵以执行这类操作如菜单选择、光标移动、滑块调整和探针102的铰接控制，并且可包括按压按钮功能。按钮182和/或键盘184也可用于菜单选择并且向CPU 150提供用户命令(例如，凝固或保存静止图像)。麦克风186可由检测员使用以提供凝固或保存静止图像的语音指令。
视频处理器160还可与视频存储器162通信，所述视频存储器162由视频处理器160使用以用于处理过程中的帧缓冲和数据的临时保留。CPU 150还可与用于存储由CPU 150执行的程序的CPU程序存储器152通信。此外，CPU 150可与易失性存储器154(例如，RAM)和非易失性存储器156(例如，闪存装置、硬盘驱动器、DVD或EPROM存储器装置)通信。非易失性存储器156是用于流式视频和静止图像的主要存储装置。
CPU 150还可与计算机I/O接口158通信，所述计算机I/O接口158向周边装置和网络提供各种接口，如USB、火线、以太网、音频I/O和无线收发机。这种计算机I/O接口158可用于保存、回调、传输和/或接收静止图像、流式视频或音频。例如，USB“拇指型驱动器”或CompactFlash存储卡可插入到计算机I/O接口158中。此外，视频检测装置100可配置用于将图像数据帧或流式视频数据帧发送至外部计算机或服务器。视频检测装置100可结合TCP/IP通信协议套组并且可结合在包括多个本地计算机和远程计算机的广域网中，每个计算机也结合TCP/IP通信协议套组。在结合TCP/IP协议套组的情况下，视频检测装置100结合包括TCP和UDP的若干传输层协议以及包括HTTP和FTP的若干不同的层协议。
将理解，虽然某些部件在图1中已示为单个部件(例如，CPU 150)，但多个单独部件可用于执行所述部件的功能。
图2为本发明的一个示例性实施例中的通过视频检测装置100获得的被观察对象202中具有不规则处204的表面210的示例性图像200。在这个实例中，不规则处204示为凹痕，其中不规则处204中的材料因损坏或磨损而已被从被观察对象202的表面210去除。将理解，这个示例性实施例中所示的不规则处204仅是一个实例并且本发明方法适用于其他类型的不规则处(例如，裂痕、腐蚀凹坑、涂层损失、表面沉积物等)。一旦获得图像200，并且标识不规则处204，图像200就可用于确定不规则处204的尺寸(例如，高度或深度、长度、宽度、面积、体积、点至线、轮廓片段等)。在一个实施例中，所使用的图像200可为被观察对象202中包括不规则处204的表面210的二维图像200。
图3为本发明的一个示例性实施例中的用于自动标识图2的图像200中所示的被观察对象202上具有不规则处204的表面210上的最深点的示例性方法300的流程图。将理解，图3的流程图中所描述的步骤可以与所述流程图中所示不同的顺序执行并且某些实施例并不要求所有步骤。
在示例性方法300(图3)的步骤310并且如图2中所示，用户可使用视频检测装置100(例如，成像器124)以获得被观察对象202中具有不规则处204的表面210的至少一个图像200并且将其显示在视频显示器(例如，集成显示器170或外部显示器172)上。
在示例性方法300(图3)的步骤320，视频检测装置100(例如，CPU 150)可确定被观察对象202的表面210上包括不规则处204的表面点的多个表面点的三维坐标(例如，(x，y，z))。在一个实施例中，视频检测装置可从图像200生成三维数据以便确定三维坐标。若干不同的现有技术可用于提供表面210的图像200(图2)中的表面点的三维坐标(例如，立体系统，扫描系统，立体三角测量，结构光方法如相移分析法、相移莫尔法(phase shift moiré)、激光点投影法等)。
大多数这类技术包括使用校准数据，所述校准数据尤其包括用于减少另外将由光学失真诱导的三维坐标误差的光学特征数据。通过一些技术，三维坐标可使用非常相近时间捕获的一个或多个图像来确定，所述图像可包括投影图案等。应理解，对使用图像200确定的三维坐标的提及还可包括使用非常相近时间捕获的表面210的一个或多个图像200确定的三维坐标，并且在所描述操作期间向用户显示的图像200实际上可用于或不用于确定三维坐标。
在示例性方法300(图3)的步骤330，并且如图4中所示，视频检测装置100(例如，CPU 150)可确定参考表面250。在一些实施例中，参考表面250可为平坦的，而在其他实施例中，参考表面250可为弯曲的。类似地，在一个实施例中，参考表面250可为平面形式，而在其他实施例中，参考表面250可为不同形状的形式(例如，圆柱形、球形等)。例如，用户可使用视频检测装置100的操纵杆180(或其他指示装置(例如，鼠标、触屏)以选择被观察对象202的表面210上不规则处204附近的一个或多个参考表面点以便确定参考表面。
在一个实施例中并且如图4中所示，在被观察对象202的表面210上不规则处204附近选择总共三个参考表面点221、222、223以便利用在表面210上不规则处204附近选择的三个参考表面点221、222、223进行不规则处204的深度测量。在一个实施例中，被观察对象202的表面210上的多个参考表面点221、222、223可通过将参考表面光标231、232、233(或其他指示装置)放置在图像200中与表面210上的多个参考表面点221、222、223对应的像素241、242、243上来选择。在示例性深度测量中，视频检测装置100(例如，CPU 150)可确定多个参考表面点221、222、223中每一个的三维坐标。
表面210上不规则处204附近选择的三个参考表面点221、222、223中的一个或多个附近的三个或更多个表面点的三维坐标可用于确定参考表面250(例如，平面)。在一个实施例中，视频检测装置100(例如，CPU 150)可执行三个参考表面点221、222、223的三维坐标的曲线拟合以确定针对参考表面250(例如，针对平面)具有以下形式的方程式：
k0RS+k1RS1·xiRS+k2RS·yiRS1＝ziRS       (1)
其中(xiRS，yiRS，ziRS)是限定参考表面250上任意三维点的坐标并且k0RS、k1RS和k2RS是通过三维坐标的曲线拟合获得的系数。
应注意，多个参考表面点(即，至少和k系数的数目一样多的点)用于执行曲线拟合。曲线拟合找出为所使用的点给出最佳拟合的k系数(例如，最小二乘法)。k系数之后限定接近所使用的三维点的平面或其他参考表面250。然而，如果曲线拟合中使用比k系数的数目更多的点，那么在将所使用点的x坐标和y坐标插入平面方程式(1)中时，z结果通常不会与所述点的z坐标精确匹配，因为实际上可能存在噪音以及与平面的任何偏差。因此，xiRS1和yiRS1可为任何任意值，并且所得的ziRS告知xiRS、yiRS时限定的平面的z。相应地，这些方程式中所示的坐标可用于精确地位于所限定表面上的任意点，而不必是确定k系数的拟合中所使用的点。
在其他实施例中，仅存在所选择的一个或两个参考表面点，禁止仅基于所述参考表面点的三维坐标来使用曲线拟合，因为需要三个点来确定k0RS、k1RS和k2RS。在那种情况下，视频检测装置100(例如，CPU 150)可标识图像中与表面210上参考表面点附近的多个点对应的像素中的每一个附近的多个像素，并且确定相邻点的三维坐标，从而实现曲线拟合以确定参考表面250。
虽然示例性参考表面250已被描述为基于通过参考表面光标231、232、233选择的参考表面点221、222、223来确定，但在其他实施例中，参考表面250可通过使用指示装置以将参考表面形状260(例如，圆形、方形、矩形、三角形等)放置在不规则处204附近并且使用形状260的参考表面点261、262、263、264以便确定参考表面250来形成。将理解，形状260的参考表面点261、262、263、264可为通过指示装置选择的点或可设定大小以包围不规则处204的形状的周边上或周边附近的其他点。
在示例性方法300(图3)的步骤340，并且如图5中所示，视频检测装置100(例如，CPU 150)基于参考表面250的参考表面点来确定不规则处204附近的关注区域270。关注区域270包括不规则处204的多个表面点。在一个实施例中，关注区域270通过基于参考表面点221、222、223中的两个或更多个形成所关注形状(例如，圆形)区域271来形成。在另一个实施例中，关注区域270可通过形成与参考表面250垂直的圆柱形并使其穿过参考表面点221、222、223中的两个或更多个或它们附近来确定。再次参考图4，关注区域可形成在参考表面形状260和参考表面点261、262、263、264之内。
虽然图5中的示例性关注区域形状271通过穿过参考表面点221、222、223来形成，但在另一个实施例中，直径更小的参考表面形状可通过仅穿过所述参考表面点附近来形成。例如，如图6中所示，关注区域280通过使所关注形状(例如，圆形)区域281穿过两个参考表面点221、222附近来形成，其中圆形281的直径小于两个参考表面点221、222之间的距离。将理解，关注区域形状271、281和关注区域270、280可显示或不显示在图像200上。
在确定关注区域270、280之后，在示例性方法300(图3)的步骤350，视频检测装置100(例如，CPU 150)确定从关注区域内多个表面点中的每一个至参考表面250的距离(即，深度)。在一个实施例中，视频检测装置100(例如，CPU 150)确定在参考表面250与关注区域270、280内多个表面点中的每一个之间延伸的线的距离，其中所述线与参考表面250垂直地相交。
在示例性方法300(图3)的步骤360，所述视频检测装置通过确定距离参考表面250最远的表面点(例如，选择具有延伸至参考表面250的最长线的表面点)来确定关注区域270、280内最深表面点224的位置。将理解，如本说明书所使用，“最深点”或“最深表面点”可为相对于参考表面250凹陷的最远点或从参考表面250突出的最远点。视频检测装置100可通过在最深表面点224上显示例如光标234(图5)或其他图形标识符282(图6)来标识图像上关注区域270、280内的最深表面点224。此外并且如图5和图6中所示，视频检测装置100可显示图像200上关注区域270、280内最深表面点224的深度290(以英寸或毫米计)(即，从最深表面点224延伸至参考表面250的垂直线的长度)。通过在关注区域270、280内的最深表面点224处自动显示光标234或其他图形标识符282(图6)，视频检测装置100减少执行深度测量所需的时间并且提高深度测量的精确度，因为用户不需手动地标识不规则处204中的最深表面点224。
一旦光标234已显示在关注区域270、280内的最深表面点224处，用户就可选择所述点以进行并保存深度测量。用户还可在关注区域270、280内移动光标234以确定关注区域270、280内其他表面点的深度。在一个实施例中，视频检测装置100(例如，CPU 150)可监控光标234的移动并且检测光标234何时停止移动。在光标234停止移动预定量的时间(例如，1秒)时，视频检测装置100(例如，CPU150)可确定光标234附近的最深表面点(例如，中心位于光标234周围的预定圆形)并且自动将光标234移动至那个位置。
图7为图1的图像200中所示的被观察对象202的表面210的示例性轮廓400的图形表示。在这个示例性轮廓400中，参考表面250示出为在两个参考表面点221、222和其相应的参考表面光标231、232之间延伸。关注区域内最深表面点224的位置和深度290也以图形表示示出。在另一个实施例中，点云数据图(point cloud view)也可用于示出最深表面点224。
鉴于前文，本发明的实施例自动地确定表面上不规则处的深度。技术效果是减少执行深度测量所需的时间并且提高深度测量的精确度，因为用户不需手动地标识最深点。
如所属领域中的技术人员将认识到，本发明的各方面可具体表现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可采用以下各项的形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例，这些实施例在本说明书中通常都可称为“服务”、“电路”“电路系统”、“模块”和/或“系统”。此外，本发明的各方面可采用计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品实施在上面实施计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中。
可利用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可为计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可为(例如，但不限于)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体之类的系统、设备或装置，或前述各项的任意合适组合。计算机可读存储介质的更具体的实例(非穷举式列表)将包括以下各项：具有一个或多个导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可清除的可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁性存储装置，或者前述各项的任意合适组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可为任何有形介质，其中可含有或存储有用于供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合使用的程序。
计算机可读介质上所实施的程序代码/可执行指令可使用任何适当的介质进行传输，包括(但不限于)无线、有线、光纤电缆、射频等，或前述各项的任意合适组合。
用于执行本发明各方面的操作的计算机程序代码可以一种或多种编程语言的任意组合写入，所述编程语言包括面向对象编程语言，如Java、Smalltalk、C++等，以及常规过程编程语言，如“C”编程语言或类似编程语言。程序代码可在用户计算机(装置)上完整执行，部分在用户计算机上执行，作为独立软件包部分在用户计算机上执行以及部分在远程计算机上执行，或者完整在远程计算机或服务器上执行。对于后者，远程计算机可通过任何类型的网络连接至用户计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网连接)。
本发明的各方面在本说明书中参考根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或方框图进行描述。应理解，流程图图示和/或方框图中的每个方框，以及流程图图示和/或方框图中方框的组合可由计算机程序指令实施。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器或其他可编程数据处理设备以产生一种机器，这样使得通过计算机的处理器或其他可编程数据处理设备执行的指令构成用于实施流程图和/或方框图中的一个或多个方框所指定的功能/操作的装置。
这些计算机程序指令还可存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指示计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置以特定方式发挥作用，这样使得存储在所述计算机可读介质中的指令形成一种制品，所述制品包括实施流程图和/或方框图中的一个或多个方框所指定的功能/动作的指令。
计算机程序指令还可加载至计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，以使一系列操作步骤在所述计算机、其他可编程设备或其他装置上执行，以形成计算机实施的过程，这样使得在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图和/或方框图中的一个或多个方框所指定的功能/动作的过程。
本说明书使用各个实例来公开本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及执行所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并可包含所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包含的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也意图在权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种自动标识被观察对象的表面上的异常表面上的最深点的方法，所述方法包括以下步骤：
通过成像器获得所述被观察对象的所述表面的图像；
在显示器上显示所述被观察对象的图像；
使用中央处理器单元确定所述被观察对象的所述表面上的多个点的三维坐标；
使用所述中央处理器单元确定参考表面；
使用中央处理器单元确定包括所述异常表面上多个点的关注区域；
使用中央处理器单元确定所述关注区域内所述异常表面上的所述多个点中每一个的深度；以及
使用中央处理器单元确定所述关注区域内所述异常表面上具有最大深度的点作为所述异常表面上的最深点。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：在所述显示器上，在所述异常表面的所述图像上而所述异常表面上所述最深点的位置处显示图形指示符。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述图形指示符为光标。
4.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
使用所述中央处理器单元监控所述光标在所述关注区域内的移动；
使用所述中央处理器单元检测所述光标是否已经停止移动；
使用中央处理器单元确定所述异常表面上所述光标附近的多个点中每一个的深度；
使用中央处理器单元标识所述异常表面上所述光标附近具有所述最大深度的所述点作为所述异常表面上所述光标附近的所述最深点；以及
将所述光标移动至所述异常表面上所述光标附近的所述最深点。
5.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
确定所述异常表面上所述最深点的深度；以及
在所述显示器上显示所述异常表面上所述最深点的所述深度。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述图像为二维图像。
7.如权利要求1所述的方法，其中确定参考表面的所述步骤包括：
使用指示装置选择所述被观察对象的所述表面上所述不规则处附近的多个参考表面点；以及
执行所述多个参考表面点的所述三维坐标的曲线拟合。
8.如权利要求1所述的方法，其中确定参考表面的所述步骤包括：
使用指示装置将参考表面形状放置在所述不规则处附近，其中所述参考表面形状包括所述被观察对象的所述表面上的多个参考表面点；以及
执行所述多个参考表面点的所述三维坐标的曲线拟合。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述参考表面为平面、圆柱形和球形中的一种。
10.如权利要求7所述的方法，其中确定包括所述异常表面上的多个点的关注区域的步骤包括基于所述被观察对象的所述表面上的所述参考表面点在所述不规则处附近形成关注区域形状。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述关注区域形状通过使形状穿过所述参考表面点或它们附近来形成。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述关注区域形状为圆形、方形、矩形、三角形和圆柱形中的一种。
13.如权利要求1所述的方法，其中确定所述关注区域内所述异常表面上的所述多个点中每一个的深度的步骤包括确定在所述参考表面与每个点之间延伸的线的距离，其中所述线与所述参考表面垂直地相交。
14.如权利要求1所述的方法，其中确定所述关注区域内所述异常表面上具有所述最大深度的所述点作为所述异常表面上的所述最深点的步骤包括选择在所述参考表面与所述关注区域内所述异常表面上所述多个点中的每一个之间延伸的线最长的点。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述关注区域内所述异常表面上的所述最深点相对于所述参考表面是凹陷的。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述关注区域内所述异常表面上的所述最深点相对于所述参考表面是突出的。
17.一种用于自动标识被观察对象的表面上的异常表面上的最深点的装置，所述装置包括：
用于获得所述被观察对象的所述表面的图像的成像器；
用于显示所述被观察对象的图像的显示器；以及
用于以下各项的中央处理器单元：
确定所述被观察对象的所述表面上的多个点的三维坐标，
确定参考表面，
确定包括所述异常表面上的多个点的关注区域，
确定所述关注区域内所述异常表面上的所述多个点中每一个的深度，以及
确定所述关注区域内所述异常表面上具有最大深度的点作为所述异常表面上的所述最深点。
18.如权利要求17所述的装置，所述装置进一步包括指示装置，所述指示装置用于选择所述被观察对象的所述表面上所述不规则处附近的多个参考表面点，其中所述多个参考表面点用于通过执行所述多个参考表面点的三维坐标的曲线拟合来确定所述参考表面。
19.如权利要求17所述的装置，所述装置进一步包括指示装置，所述指示装置用于将参考表面形状放置在所述不规则处附近，其中所述参考表面形状包括所述被观察对象的所述表面上的多个参考表面点，并且其中所述多个参考表面点用于通过执行所述多个参考表面点的三维坐标的曲线拟合来确定所述参考表面。
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