CN116391106A

CN116391106A - 形状测量系统

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Publication number: CN116391106A
Application number: CN202180074359.1A
Authority: CN
Inventors: 宫谷佳孝; 芦谷达治; 冈元立太
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2023-07-04
Also published as: EP4246086A4; WO2022102302A1; KR20230101799A; US20240019244A1; JPWO2022102302A1; EP4246086A1; TW202226819A

Abstract

提供了一种形状测量系统，利用其即使在被测对象的测量表面上具有大凹凸差异时也能够获取准确的三维信息。本公开的形状测量系统包括单个光源部、被安装为彼此偏移的两个光接收部以及单个信号处理部。光源部具有光源、波形控制透镜以及扫描机构，该扫描机构用于在测量对象的特定方向上用通过了波形控制透镜的测量光进行扫描。光接收部具有：光接收透镜，入射光入射至其上，该入射光是来自光源部的测量光中被测量对象反射的部分；EVS，其是异步成像装置，用作光接收元件；事件发布部，其基于来自EVS的输出数据检测事件并输出事件数据；以及发送部，用于将事件数据输出到信号处理部。信号处理部具有：不要信号去除部，用于去除由二次反射光的入射引起的不要信号；以及三维计算部，用于计算测量对象的三维形状。

Description

形状测量系统

技术领域

本公开涉及三维地测量测量目标的形状的形状测量系统。

背景技术

相对于与同步信号(诸如垂直同步信号)同步地执行成像的扫描型(同步)成像装置，已知被称为基于事件的视觉传感器(EVS)的非扫描型(异步)成像装置(例如，参见专利文献1)。作为事件，非扫描型成像装置可检测用于光电转换入射光的像素的亮度变化量超过预定阈值。

非扫描型成像装置的应用的一个实例是使用光截面方法的形状测量装置。光截面方法是用于尤其在工厂等的检查过程中检测测量目标(下文中称为“待测对象”)的形状异常的方法。在使用光截面方法的形状测量中，根据当将线状光从光投射部发射到待测对象上并且通过非扫描型成像装置接收基于发射光的来自待测对象的反射光时获得的成像截面形状，来测量待测对象(对象)的宽度、高度等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2019-134271号

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述，例如，使用光截面方法的形状测量装置(其是非扫描型成像装置的应用之一)通过接收基于从光投射部发射的光的由待测对象反射的光来测量形状。然而，在这种情况下，由于环境光、从光投射部发射的光的反射程度等，成像形状与原始形状不同，因此有时不能执行正确的形状测量。

例如，当在某个测量点反射并且被引导到光接收部的反射光(常规反射光)被取入时，存在常规反射光之外的反射光(二次反射光)也进入光接收部的可能性。在这种情况下，特别是对于诸如具有较大不平整性差异的对象的待测对象，由于二次反射光和常规反射光行进的光路差异较大或行进的角度差异较大，导致获得多个不同的检测值，因此存在不能执行准确的形状测量的可能性。

本公开的目的是即使对于测量表面具有大的不平整性差异的待测对象，也能获取准确的三维信息。

问题的解决方案

为了实现上述目的而作出了本公开，并且本公开的第一方面是一种形状测量系统，其包括：光源部，其向测量目标发射测量光；

光接收部，其接收作为从所述测量目标反射的测量光的反射光；信号处理部，包括三维形状计算部和不要信号去除部，所述三维形状计算部基于从由所述测量目标反射并入射到所述光接收部的所述反射光产生的事件数据来计算所述测量目标的三维形状，所述不要信号去除部去除在除所述反射光之外的不需要的光从外部入射到所述光接收部时产生的不要信号；以及扫描机构，其通过移动光源部或测量目标，利用从光源部投射到测量目标的测量光对测量目标进行扫描(sweep scan，扫频扫描)。

在第一方面，扫描机构可设置在光源部中；光源部可包括光源和对来自光源的光执行波形控制的波形控制透镜；以及

光接收部可包括：光接收透镜；基于事件的视觉传感器(EVS)，其为异步成像元件，其捕获反射光的光束当中穿过光接收透镜的反射光的时间变化并输出事件信号；事件发布部，基于来自EVS的输出数据检测事件并输出事件数据；以及发送部，将事件数据输出到信号处理部。

在第一方面，光源部可以是单个光源部；以及

位置彼此偏移的第一光接收部和第二光接收部可被设置为光接收部。

此外，在本公开的第一方面，可以将位置彼此偏移的第一光源部和第二光源部设置为光源部；

光接收部可以是单个光接收部；以及

所述信号处理部可包括控制信号发送部，所述控制信号发送部按针对每个像素列的时分方式的时间间隔将控制信号输出至每个扫描机构。

此外，在本公开的第一方面，第一光源部和第二光源部可以被设置为光源部，第一光源部包括发射第一波长的光的第一光源并且第二光源部包括发射第二波长的光的第二光源；

光接收部可以是单个光接收部；

EVS可以在每个像素列中包括两个分割区域，即第一分割区域和第二分割区域；

在从光源发射的具有两种不同波长的测量光当中，第一波长的光和第二波长的光可以被测量目标反射，并且第一分割区域包括：第一滤波器，其具有选择性地透射第一波长的反射光的第一波长透射特性；以及

所述第二分割区域可以包括第二滤波器，所述第二滤波器具有使所述第二波长的光选择性地透射的第二波长透射特性。

此外，在本公开内容的第一方面中，包括第一光源的第一光源部和包括第二光源的第二光源部可以被设置为光源部；

所述第一光源部可以包括：第一光学元件，第一光学元件从所述第一光源发射的光产生具有第一偏振面的第一测量光；

第二光源部可以包括：第二光学元件，第二光学元件从第二光源发射的光产生具有第二偏振面的第二测量光；

光接收部可以是单个光接收部；

EVS可以针对每个像素列分为第一分割区域和第二分割区域这两个区域；

也可以是，在第一测量光和第二测量光这两种测量光中，具有第一偏振面的第一反射光和具有第二偏振面的第二反射光被测量目标反射并入射到光接收部，第一分割区域可以包括选择性地透射第一反射光的第一膜；以及

第二分割区域可以包括选择性地透射第二反射光的第二膜。

此外，在第一方面，第一偏振面可以是在垂直方向上振动的线偏振光，并且

第二偏振面可以是在水平方向上振动的线偏振光。

此外，在本公开的第一方面，光源部可以是单个光源部；光源部中的光源可包括：分割装置，用于将来自光源的光分成至少三种波段；

光接收部可以是单个光接收部；

EVS可针对每个像素列包括第一分割区域至第三分割区域这三个分割区域；

在从所述光源发射的三种不同波段的测量光当中，三种波段的反射光可以由所述测量目标反射，并且第一分割区域可以包括：第一滤波器，其具有使三种波段的反射光当中的第一波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；

所述第二分割区域可以包括第二滤波器，所述第二滤波器具有使所述测量目标反射的所述三种波段的反射光当中的第二波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；以及

第三分割区域可以包括第三滤波器，该第三滤波器具有使由测量目标反射的三种波段的反射光当中的第三波段的反射光选择性地透射的波长透射特性。

另外，在本方面，分割装置可以包括棱镜，该棱镜将来自光源的白光分成三种波段的光；以及

所述三种波段的光可以是红色波段的光、绿色波段的光和蓝色波段的光。

此外，在第一方面，EVS可将基于反射光的时间变化的信号电压与阈值电压进行比较，并且可通过确定信号电压小于或大于阈值电压来输出事件信号。

本公开的形状测量系统被配置为经由多个光路捕获相应最短光路的多条独立光学数据。因此，来自从光路捕获的反射光的光束当中的常规反射光(在最短光路上行进)的数据具有相同的值，只要常规反射光是在相同反射点处反射的常规反射光即可，而不管常规反射光行进的光路如何。即，关于测量目标上的同一点处的物理形状(例如，高度)，唯一地确定所获得的形状(例如，高度)(同一位置处仅一个形状)。因此，只要反射光是常规反射光，不管反射光行进的最短光路(路径)如何，同一点处的高度值都不会变化。因此，如果发现应该始终存在的一对相同的数据值，则该数据是从常规反射光获得的数据，因此，可以可靠地和准确地检测哪个数据是与测量表面有关的真实数据。即，即使在待测对象的测量表面上反射和散射的反射光当中不需要的二次反射光进入光接收部，也能够抑制由与二次反射光有关的数据导致的错误距离测量的发生。此外，根据本公开的形状测量系统，基于事件的视觉传感器(EVS)(其为异步成像装置)被用作光接收元件，因此，尽管稍后将描述细节，但是可以实现高速和准确的形状测量。

附图说明

图1是示出根据本公开的第一实施方式的形状测量系统的配置的概要的示意图。

图2是示出根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的示意性配置图。

图3是示出根据本公开的第二实施方式的示出第一配置实例的成像装置的配置框图。

图4是示出在本公开内容的第一配置实例的光接收部中的每个像素列(像素阵列)中的输出信号的时间处理操作的输出示图。

图5是示出根据本公开的第一配置实例的成像装置的成像部的配置实例的框图。

图6是示出根据本公开的第一配置实例的成像部的像素阵列部的配置实例的框图。

图7是示出根据本公开的第一配置实例的像素的电路配置实例的电路图。

图8是示出根据本公开的第一配置实例的地址事件检测部的配置实例的框图。

图9是示出根据本公开的第一配置实例的入射光和反射光在待测对象上的光路的原理图。

图10的A是示出根据本公开的第一配置实例的狭缝光相对于待测对象的扫描方向的说明性视图，并且图10的B是示出与待测对象的高度相关的测量值的检测原理的说明性视图。

图11是根据本公开的第一配置实例的用于导出用于计算待测对象的高度的算术表达式的说明性视图。

图12是示出根据本公开的第一配置实例的反射光事件的产生的分布的概念图。

图13是示出根据本公开的第二配置实例的形状测量系统的配置框图。

图14是示出根据本公开的第二配置实例的形状测量系统的光源部和光接收部的操作的时序图。

图15是示出根据本公开的第三配置实例的形状测量系统的配置框图。

图16是示出根据本公开的第三配置实例的形状测量系统的EVS的每个像素列的配置框图。

图17是示出根据本公开的第四配置实例的形状测量系统的配置框图。

图18的A和B是示出根据本公开的第四配置实例的形状测量系统的第一偏振器和第二偏振器的功能的光路图。

图19是示出根据本公开的第四配置实例的形状测量系统的EVS的像素列的配置图。

图20是示出根据本公开的第五配置实例的形状测量系统的配置的框图。

图21是示出根据本公开的第五配置实例的形状测量系统的光源部中被分成作为入射光的R、G和B三个波长的每个狭缝光的光投射状态的说明性视图。

图22是示出根据本公开的第五配置实例的形状测量系统的光接收部中被分成R、G和B三个波长的反射光的入射状态的说明性视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述用于执行本公开的技术的模式(在下文中，称为“实施方式”)。本公开的技术不限于每个实施方式的技术，并且每个实施方式中的各种数值、材料等是实例。在以下描述中，相同元件或具有相同功能的元件被给予相同的附图标记，并且省略其重复描述。注意，将按照以下顺序给出描述。

1.根据本公开的第一实施方式的形状测量系统

2.根据本公开的第二实施方式的形状测量系统

2-1.第一配置实例...单个光源+多个光接收部

2-2.第二配置实例...多个光源+单个光接收部(光源时分控制)

2-3.第三配置实例...多个光源+单个光接收部(波分控制)

2-4.第四配置实例...多个光源+单个光接收部(偏振切换控制)

2-5.第五配置实例...单个光源+单个光接收部(通过棱镜的光的分散)

3.本公开可以采取的配置

<1.根据第一实施方式的形状测量系统>

图1是示出根据本公开的第一实施方式的形状测量系统的示意图，并且图2是示出根据本公开的形状测量系统的示意性配置的框图。在图1和随后的附图中，设置三维笛卡尔坐标，其中待测对象的深度方向、扫描和移动方向、以及待测对象的高度方向分别被阐明为彼此正交的X方向、Y方向和Z方向。应注意，本公开采用左手坐标系。原点具体指定在待测对象的四个角之一处。

[形状测量系统的配置]

作为示意性配置，本公开的形状测量系统1包括：载物台2；形状测量装置10，在站立状态下对安装在载物台2上的待测对象100的测量表面100A进行三维测量；移动机构3，构成在Y方向上间歇地移动形状测量装置10的扫描机构；控制部4，控制移动机构3；以及信号处理部(以下称为“信号处理单元”)13，在形状测量装置10中执行信号处理。应注意，如图2所示，本实施方式的形状测量装置10包括光源部11和光接收部12，并且被容纳在头部H中。

在本公开的形状测量系统1中，使用称为基于事件的视觉传感器(EVS)的非扫描型(以下称为“异步”)成像方法。这将在后面详细描述。注意，在本实施方式中，从左到右对图1所示的多个待测对象100顺序地且连续地执行形状测量操作。为此目的，提供了移动机构3。然而，不必说，在仅对单个待测对象100执行形状测量的情况下，不需要移动机构3。

本实施方式的载物台2是在平面图中形状为长方形且厚度均匀的平板，并且其两个长边和横边被对齐以分别与X方向和Y方向一致。本实施方式的载物台2载置于基座(未示出)等上。

如图1和图2所示，在移动控制部42的控制下，依照待测对象100的测量，移动机构3在Y方向上以高速间歇地移动容纳形状测量装置10的头部H，这将在后面描述。以这种方式，依次执行待测对象100的测量。例如，为此目的，机器人可以用作移动机构3。可替代地，可以使用齿条与小齿轮、滚珠螺杆、环形带、线、或任何其他适当的构件。应注意，尽管本实施方式的移动机构3在Y方向上间歇地移动头部H，但是本公开并不特别限于此。即，也可以而使载物台2或基座、而不是头部H移动。此外，例如，与第二实施方式一样，本公开的移动机构可移动头部H内的光源部侧，或者仅移动光源部内的光源。

控制部4包括系统控制部41和移动控制部42。系统控制部41在预定的定时控制移动控制部42和形状测量装置10。移动控制部42控制间歇地执行形状测量装置10的移动操作的移动机构3。控制部4可以在Y方向上以高速将头部H从待测对象100的起点移动到终点。

信号处理单元13基于通过形状测量装置10的光接收部12获得的“事件数据”，通过高速地执行预定的信号处理来获取待测对象100的三维形状。如图2所示，本实施方式的信号处理单元13包括控制信号发送部131、不要信号去除部132、三维形状计算部(以下称为“3D计算部”)133、以及存储器134。应注意，稍后将描述包括“事件数据”的上述元件中的每一个的细节。

待测对象100不受特别限制，但是在本公开的第一实施方式中，例如，其底表面是矩形，并且在其上表面(即，测量表面)上形成了不平整性。即使在不平整性差异大的情况下，本公开的形状测量装置10也可通过使用EVS以高速并通过使用稍后描述的算术表达式以高精度检测和测量形状。

[第一实施方式的作用和效果]

本公开的形状测量系统1的形状测量装置10三维地测量关于待测对象100的长度(Y)、深度(X)和高度(Z)的形状。作为本公开的形状测量的手段，使用由头部H中的光源部11生成的具有宽带形状或以锥形形状扩展的扇形的狭缝光(在下文中有时称为“测量光”)。注意，狭缝光的形状不限于上述形状。例如，形状可以是对应于待测对象或测量表面的形状并且对于形状测量有效的特定形状。

形状测量装置10通过沿待测对象100的垂直截面(X-Z平面)的方向依次投射狭缝光，来以一个像素列(列)为单位依次执行形状测量。此外，在沿X-Z方向进行狭缝光投射操作的同时，图3所示的光源部11中的扫描机构113操作以在Y(横向)方向上从左到右执行扫描操作。即，在Y(横向)方向上从起始端到终端执行一系列扫描操作。以这种方式，在Y方向上投射和扫描狭缝光，并因此执行三维形状测量。

在根据本公开的形状测量系统1中，在从光源部(未示出)中的光源朝向待测对象100行进的光投射(或出射路径)侧上的测量光在待测对象100的同一测量点(测量位置)处散射和反射之后，在彼此不同的最短光路上行进的至少两种类型的反射光(将在后面描述的常规反射光)可用作朝向光接收部(未示出)行进的反射(或返回路径)侧上的测量光。注意，将在后面描述的第二实施方式中详细描述使用该反射光的特定形状测量方法及其定性原理。

上面已经描述了将由形状测量装置10投射的激光对每个待测对象100进行的形状测量操作。在本实施方式中，对每一个待测对象100依次执行这一系列形状测量操作。因此，移动控制部42每隔一定时间对移动机构3的间歇操作进行控制。以这种方式，当完成一个待测对象的测量操作时，形状测量装置10的头部H在Y方向上移动一步至下一个待测对象。通过在头部H上每次重复这样的间歇操作，可以通过EVS连续地获取每个待测对象100的测量表面100A的三维(以下称为“3D”)形状。

如上所述，在本实施方式中，使用称为EVS的异步成像装置，并且不同于传统传感器，该EVS的使用能够产生能够在时间方面以高速执行形状测量的效果。

<2.第二实施方式的形状测量系统的形状测量装置>

(2-1.第一配置实例)

接下来，将参照附图详细描述包括在根据本发明的第二实施方式的形状测量系统中的形状测量装置。

图3示出了根据本公开的第二实施方式的第一方面(以下称为“第一配置实例”)。具体地，图3示出了根据第一配置实例的形状测量装置10A的配置，尤其是形状测量装置10A中包括的光源部11、光接收部12和信号处理单元13的配置。应注意，与图1和图2中的那些相同的部分被给予相同的附图标记，并且避免其重复描述。

本公开的形状测量装置10A可具有与在第一实施方式的形状测量系统1中使用的配置相同的配置或不同的配置。第一配置实例的形状测量装置10A包括单个光源部11和多个光接收部12。

如上所述，根据本配置实例的形状测量装置10A，除了单个光源部11以及包括第一光接收部12A和第二光接收部12B的两个光接收部12之外，信号处理单元13也被容纳在头部H中。要注意的是，在本公开的头部H中可以仅容纳光源部11和光接收部12，并且信号处理单元13可以单独安装，并且可通过使用无线通信、红外通信等来交换数据。

优选的是，两个光接收部12，即第一光接收部12A和第二光接收部12B尽可能地分开。例如，第一配置实例的形状测量装置10A可安装在相对于光源部11在横向(Y)方向上彼此相对的位置处，但是不需要关于光源部11对称地布置。

[形状测量装置的配置]

本配置实例的光源部11(以下称为“光源部11A”)是如上所述的单个光源部，并且具体包括光源111A、波形控制透镜112和扫描机构113，如图3所示。要注意的是，在本配置实例的以下描述中，在光源部11A的元件当中，尤其对于光源111A，将省略“A”，以便简化描述。

作为光源111，可以使用半导体激光器(以下称为“半导体激光器111”)。根据本实施方式的半导体激光器111可以例如连续振荡蓝色波长(λb)的激光。在第一配置实例中，该蓝光用作用于测量待测对象100的测量光。注意，在本公开的光源部中使用的激光不特别限于该蓝光。本配置实例的光源优选地发射高亮度的光并且具有一定程度的方向性。另外，所使用的照明光不需要像激光那样相干，而是优选为色差和其他像差小的照明光。应注意，在激光器用作光源的情况下，可使用边缘发射激光器(EEL)或者可使用垂直腔面发射激光器(VCSL)。

作为波形控制透镜112，使用波形整形透镜(以下称为“波形整形透镜”)。该波形整形透镜是用于将发射的激光波形处理成狭缝形状的光学元件。作为本配置实例的波形整形透镜，使用圆柱形透镜(以下称为“圆柱形透镜112”)。具体地，例如，从半导体激光器111以光束形状振荡和发射的蓝色激光的波形形状被成形(处理)为沿行进方向的薄且宽的矩形(带状)光或者沿行进方向的薄扇形光(在下文中，这些被称为“线狭缝光”或简称为“狭缝光”)。发射本配置实例的线狭缝光，使得如图1所示的那样用狭缝光同时照射沿待测对象100的深度(X)方向具有窄宽度和细长长度的整个像素(COLUMN)列。

扫描机构113通过随时间推移在Y(ROW)方向上发出激光束来执行扫描，该激光束的波形已经由圆柱形透镜112形成为狭缝形状。通过如此在Y方向上依次发出激光，扫描机构113可以三维地测量待测对象100的测量表面100A的整个表面的形状。

注意，在本公开的配置实例中，采用这样的类型，其中，相对于静止放置的待测对象100，扫描形状测量装置10A侧以测量待测对象100的三维形状。在本公开中，可以采用这样的类型，其中，形状测量装置10A侧静止放置，并且对象100侧通过适当的运输装置而被移动和扫描以执行测量。然而，在采用后一类型的情况下，当移动对象出现时，由于稍后将描述的成像装置122的特性，该对象被捕获并输出信号。因此，需要考虑诸如减少照明光并在黑暗环境中测量形状、采用红外区域作为激光光源波长、以及在成像装置122的成像元件的前方安装具有相同波段的光学滤波器。

如图3所示，本配置实例的光接收部12包括光接收透镜121、成像装置122、事件发布部123和发送部124。此外，在第一配置实例中，为了便于理解描述，光接收部12的前级部分将被描述为“光接收功能部”，并且为了描述的方便，光接收部12的后级部分将被描述为“检测功能部”。

在本公开的本配置实例中，具体地，第一光接收部12A包括第一光接收透镜121A、第一成像装置122A、第一事件发布部123A、以及第一发送部124A。同时，具体地，第二光接收部12B包括第二光接收透镜121B、第二成像装置122B、第二事件发布部123B、以及第二发送部124B。应注意，在以下本配置实例中，为了简化描述，仅给出三位数字作为给予以上组成元件的参考标号，并且省略“A”和“B”。

作为前级部分的光接收功能部接收反射光(散射光)，即，从光源部11A投射并然后被测量表面100A反射的线狭缝光。本实施方式的光接收功能部可包括光接收透镜121和成像部21(随后将描述)，成像部21包括包含成像装置122的光学元件和各种电路。利用该配置，光接收功能部获取通过以像素列为单位测量对象100而获得的关于待测对象100的形状的亮度(亮度变化)数据。然后，诸如外部形状和与外部形状相关联的位置信息的信息信号(即，稍后将描述的用于检测事件数据的信号)被输出到后级部分中的检测功能部。要注意的是，稍后详细描述成像部21。

在光接收功能部的构件中，光接收透镜121在成像装置122上形成入射线狭缝光的图像。本公开的光接收透镜仅在成像装置122上形成反射光的图像。

成像装置122使用上述基于事件的视觉传感器(EVS)作为与常规系统不同的系统的传感器。EVS包括异步成像装置，并且其中对由待测对象100反射的入射光进行光电转换的像素以矩阵二维布置。在该EVS中，多个像素电路以二维网格图案布置。在深度(X)方向上对齐的一组像素电路称为“行”，并且在与该行正交的水平(Y)方向上对齐的一组像素电路称为“列”。在每个EVS中，根据每个像素列(列)的图像信息，基于接收的反射光束β1和β2将光电转换信号取入每个像素中。输入的数据被输出到事件发布部123。

另一方面，检测功能部执行信号处理。以这种方式，来自入射光的信号被当作事件。由于EVS针对每个像素仅输出表示在像素中已经发生亮度变化的像素信息，因此可以稳定地输出信号，而不受待测对象的颜色或反射率或环境光的影响。检测功能部可以包括事件发布部123和发送部124。

事件发布部123构成检测功能部的一部分。事件发布部123从控制信号发送部131接收同步信号，并与同步信号同步地将关于从EVS 122获得的待测对象100的表面形状的3D复原用事件信号(稍后描述)输出到发送部124。

即，在检测到事件时，本实施方式的事件发布部123根据在时间t输入的同步信号来检测事件的位置。稍后将参考图5至图8描述该位置检测。此外，对于每个接收的像素地址，事件发布部123实时地将亮度变化检测为“地址事件”。当检测到地址事件时，事件发布部123执行与紧接在前的地址事件的亮度比较。超过预定阈值的亮度变化量被检测并作为“事件”取入，并且包括指示事件的坐标位置的位置信息(坐标数据)的数据(称为“事件数据”)被输出至发送部124。除了位置信息之外，事件数据还可以包括指示事件发生的相对时间的时间信息。此外，这可包括指示信号电平的灰度信息。

发送部124将从事件发布部123输出的用于三维复原的事件数据输出到信号处理单元13侧的不要信号去除部132(稍后描述)。

[信号处理单元的配置]

本实施方式的信号处理单元13基于从光接收部12获得的数据，以高速检测并存储待测对象100的三维数据。如上所述，信号处理单元13包括控制信号发送部131、不要信号去除部132、3D计算部133、存储器134等。

如图4所示，在用于测量待测对象100的形状的操作开始(时间t₀)时，控制信号发送部131向这些构件输出用于启动光源111和扫描机构113的控制信号。即，与形状测量开始时的激光振荡操作同步，还开始在横向(Y)方向上对待测对象100的扫描。此外，控制信号发送部131向光接收部12A和12B中每一个的事件发布部123输出同步信号，以与光源111的激光振荡操作和扫描机构113的扫描操作同步地驱动事件发布部123。结果，在经由EVS 122输入亮度信号的同时，事件发布部123可将同步信号与事件数据相关联。以这种方式，生成待测对象100的整个表面的所有像素的形状测量数据。

应注意，在如图1中所示布置了大量待测对象的系统的情况下，可通过在Y方向上移动形状测量装置10A的移动机构3的间歇操作来一个接一个地执行多个待测对象的形状测量(这被称为“多对象测量”)。另一方面，在不包括移动机构的用于单个对象的形状测量系统的情况下，可以通过执行关于一个扫频扫描操作过程的类似控制，在时间上重复地连续执行多次用于单个待测对象的形状测量操作(这被称为“单对象测量”)。结果，在单对象测量中，能够以微小的时间间隔检测待测对象100的时间变化。在第一配置实例之后的配置实例中，采用“单对象测量”类型，这在例如形状随时变化的情况下是方便的。应注意，在本公开中，“多对象测量”可用于第一配置实例之后的配置实例。

不要信号去除部132去除与多径反射光(其有时被称为“二次反射光”)有关的不要信号，该多径反射光导致在来自光源111的激光入射在测量表面100A上时出现测量误差。多径反射光是从不期望测量的路径入射的光，并且主要是由于在外部世界中的各种对象上发生多次反射而产生的。本配置实例的不要信号去除部132去除与从光源部11A入射在成像装置122上的狭缝光的特别需要的散射光(这变成随后将描述的“常规反射光”)的入射角(基准角)不同的入射角入射的二次反射光生成的不要信号。

具体地，唯一地确定与待测对象100的表面上的指定点(即，狭缝光在特定时间t的入射点)对应的每个像素的坐标(X，Y，Z)。即，在光接收部12中，从光源111朝向待测对象100的反射光的入射角是某个特定值(常规入射角)。如果高度与紧接在前的点相同，则反射光(有时称为“常规反射光”)(即由待测对象100反射的以常规入射角入射的光(有时称为“常规入射光”))进入成像装置122的入射角相同。因而，在光接收部12上的常规反射光的入射角不同的情况下，与紧接在前的一点处的测量表面相比，存在不平整性差异并且高度不同。即，这表明待测对象100的高度已经改变。

二次反射光有时以与常规入射角不同的入射角错误地入射在光接收部12上。结果，有可能误检测该点的形状。鉴于此，不要信号去除部132去除从当光以预期的常规入射角入射时所获得的接收光强度或接收光量生成的电信号(在下文中，称为“常规电信号”)之外的电信号(在下文中，称为“不要信号”)，即，不同于唯一的光电流值或光伏值的电信号。

3D计算部133基于在不要信号去除部132去除生成不需要的噪声的不要信号之后得到的常规电信号，使用稍后将描述的算术表达式，通过用每个狭缝光将待测对象100切割成线形状来生成针对每个像素列获得的二维形状(称为“二维数据”)。然后，扫描机构113在Y方向上扫频和移动狭缝光，从而通过组合线形状的多条二维数据来三维地生成待测对象100的形状(以下称为“3D形状”)。

存储器134在其中存储关于三维形状的形状信息，尤其是高度信息(或厚度信息)，该三维形状是基于关于由形状测量装置10A依次捕获的对象100的测量表面100A的三维形状的数据，通过必要的电路进行的处理而获得的对象100的每个像素的事件数据。

[成像部的配置实例]

接下来，将参考图5至图8描述包括本公开的成像装置122的成像部21。

下面将具体描述包括根据第一配置实例的光接收部12的成像装置122的成像部21的配置实例。图5是示出成像部21的配置实例的框图。

如图5所示，根据本配置实例的成像部21使用称为EVS的异步成像装置，并且包括像素阵列部211、驱动部212、仲裁器部213、列处理部214以及信号处理部215。

1)像素阵列部

在具有以上配置的成像部21中，多个像素210以矩阵(阵列)二维地布置在像素阵列部211中。稍后将描述的垂直信号线VSL针对每个像素列(列)布线至该矩阵像素阵列。

多个像素单元210中的每一个生成与光电流对应的电压的模拟信号作为像素信号。此外，多个像素210中的每一个基于光电流的变化量是否超过预定阈值来检测地址事件的存在或不存在。然后，在地址事件发生的情况下，像素210向仲裁器部213输出请求。

2)驱动部

驱动部212驱动多个像素210中的每一个以将像素210中生成的像素信号输出至列处理部214。

3)仲裁器部

仲裁器部213对来自多个像素210中每一个像素的请求进行仲裁，将基于仲裁结果的响应发送到像素210。已经从仲裁器部213接收到响应的像素210将指示检测结果的事件数据(地址事件的检测信号)提供给驱动部212和信号处理部215。对于从像素210读出事件数据，可从多个行读出事件数据。

4)列处理部

列处理部214包括例如模拟数字转换器等，并且对于像素阵列部211的每个像素列执行处理，诸如将从列的像素210输出的模拟像素信号转换成数字信号的处理。然后，列处理部214将模数转换之后获得的数字信号提供给信号处理部215。

5)信号处理部

信号处理部215对从列处理部214提供的数字信号执行预定信号处理，诸如相关双采样(CDS)处理或图像识别处理。然后，信号处理部215通过信号线216输出指示处理结果的数据和从仲裁器部213提供的事件数据。

[像素阵列部的配置实例]

图6是示出像素阵列部211的配置实例的框图。

在其中多个像素210二维地布置成矩阵的像素阵列部211中，多个像素210中的每一个包括光电转换部51、像素信号生成部52和地址事件检测部53。

1)光电转换部

在具有以上配置的像素210中，光电转换部51光电转换入射光以生成光电流。然后，光电转换部51在驱动部212的控制下，将通过光电转换生成的光电流提供至像素信号生成部52或地址事件检测部53(参见图5)。

2)像素信号生成部

像素信号生成部52生成与从光电转换部51提供的光电流相对应的电压的信号作为像素信号SIG，并且通过垂直信号线VSL将所生成的像素信号SIG提供至列处理部214(参见图5)。

3)地址事件检测部

地址事件检测部53基于来自光电转换部51的光电流的变化量是否超过预定阈值来检测地址事件(在下文中有时简称为“事件”)的发生的有无。例如，地址事件包括指示光电流的变化量超过上限阈值的接通事件和指示变化量低于下限阈值的断开事件。此外，地址事件的检测信号包括例如指示接通事件的检测结果的一个位和指示断开事件的检测结果的一个位。注意，地址事件检测部53可以被配置为仅检测接通事件。

当地址事件发生时，地址事件检测部53将请求发送地址事件的检测信号的请求提供至仲裁器部213(见图5)。然后，当接收到来自仲裁器部213的对请求的响应时，地址事件检测部53将地址事件的检测信号(事件数据)提供给驱动部212和信号处理部215。

[像素的电路配置实例]

图7是示出像素210的电路配置实例的电路图。如上所述，多个像素210中的每一个包括光电转换部51、像素信号生成部52和地址事件检测部53。

1)光电转换部

在具有以上配置的像素210中，光电转换部51包括光电转换元件(光接收元件)511、传输晶体管512和过流栅极(OFG)晶体管513。作为传输晶体管512和OFG晶体管513，例如，可以使用N型金属氧化物半导体(MOS)晶体管。传输晶体管512和OFG晶体管513彼此串联连接。

1-1)光电转换器

光电转换元件511连接在传输晶体管512和OFG晶体管513之间的公共连接节点N₁和地之间，并且光电转换入射光以产生电荷量与入射光量相对应的电荷。

1-2)传输晶体管

传输信号TRG从图5中所示的驱动部212提供至传输晶体管512的栅电极。响应于传输信号TRG，传输晶体管512将由光电转换元件511的光电转换获得的电荷提供至像素信号生成部52。

1-3)OFG晶体管

控制信号OFG从驱动部212提供到OFG晶体管513的栅电极。响应于控制信号OFG，OFG晶体管513将由光电转换元件511生成的电信号提供给地址事件检测部53。提供给地址事件检测部53的电信号是由电荷构成的光电流。

2)像素信号生成部

像素信号生成部52包括复位晶体管521、放大晶体管522、选择晶体管523和浮动扩散层524。作为复位晶体管521、放大晶体管522、以及选择晶体管523，例如，可以使用N型MOS晶体管。

通过光电转换元件511的光电转换获得的电荷通过传输晶体管512从光电转换部51提供到像素信号生成部52。从光电转换部51提供的电荷累积在浮动扩散层524中。浮动扩散层524产生具有对应于累积电荷量的电压值的电压信号。即，浮动扩散层524将电荷转换成电压。

2-1)复位晶体管

复位晶体管521连接在电源电压V_DD的电源线与浮动扩散层524之间。从驱动部212向复位晶体管521的栅电极提供复位信号RST。响应于复位信号RST，复位晶体管521初始化(复位)浮动扩散层524的电荷量。

2-2)放大晶体管

放大晶体管522与选择晶体管523在电源电压V_DD的电源线与垂直信号线VSL之间串联连接。放大晶体管522放大通过由浮动扩散层524进行的电荷-电压转换而获得的电压信号。

2-3)选择晶体管

选择信号SEL从驱动部212提供给选择晶体管523的栅电极。响应于选择信号SEL，选择晶体管523将通过放大晶体管522放大的电压信号作为像素信号SIG通过垂直信号线VSL输出至列处理部214(参见图5)。

在包括像素阵列部211的成像部211中，其中具有以上配置的像素210被二维布置，当光接收控制部(未示出)指示开始检测地址事件时，驱动部212将控制信号OFG提供到光电转换部51的OFG晶体管513，从而驱动OFG晶体管513向地址事件检测部53提供光电流。

2-4)浮动扩散层

然后，在检测到某个像素210中发生了事件时，驱动部212断开像素210的OFG晶体管513并且停止向地址事件检测部53提供光电流。接下来，驱动部212通过将传输信号TRG提供至传输晶体管512来驱动传输晶体管512，并且由此使传输晶体管512将通过由光电转换元件511的光电转换获得的电荷传输至浮动扩散层524。

以这种方式，包括其中具有以上配置的像素210被二维地布置的像素阵列部211的成像部211仅将其中检测到事件的发生的像素210的像素信号输出至列处理部214。结果，与不考虑是否发生事件而输出所有像素的像素信号的情况相比，可以降低成像部21的功耗，并最终降低成像装置122的功耗和图像处理的处理量。

注意，以上示出的像素210的配置是实例，并且不限于该配置实例。例如，也可以采用不包括像素信号生成部52的像素配置。在采用该像素配置的情况下，只需要省略光电转换部51中的OFG晶体管513并且向传输晶体管512提供OFG晶体管513的功能。

3)地址事件检测部

图8是示出地址事件检测部53的配置实例的框图。如图8所示，根据本配置实例的地址事件检测部53包括电流电压转换部531、缓冲器532、减法器533、量化器534和传送部535。

3-1)电流-电压转换部和缓冲器

电流-电压转换部531将从像素210的光电转换部51提供的光电流转换为作为其对数的电压信号。电流-电压转换部531将通过转换获得的电压信号提供至缓冲器532。缓冲器532缓冲从电流-电压转换部531提供的电压信号并且将电压信号提供给减法器533。

3-2)减法器和量化器

行驱动信号从驱动部212提供到减法器533。减法器533根据行驱动信号降低从缓冲器532提供的电压信号的电平。然后，减法器533将电平已经降低的电压信号提供至量化器534。量化器534将从减法器533提供的电压信号量化为数字信号，并将该数字信号作为地址事件的检测信号(事件数据)输出至传送部535。

3-3)传送部

例如，传送部535将从量化器534提供的地址事件的检测信号(事件数据)传送到仲裁器部213。当检测到事件的发生时，传送部535向仲裁器部213提供请求发送地址事件的检测信号的请求。然后，当从仲裁器部213接收到对请求的响应时，传送部535将地址事件的检测信号提供给驱动部212和信号处理部215。

[用于测量待测对象的形状的形状测量方法(测量原理)]

接下来，将参照图9和图10描述根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的第一配置实例的形状测量装置10A中的形状测量原理。

在本公开的第一配置实例中，如上所述，通过使用单个光源部11A和两个光接收部12(即，光接收部12A和12B)来检测待测对象100(测量表面100A)的三维形状。

光源部11A和包括光接收部12A和12B的光接收部12的位置关系没有特别限制，但是在本配置实例中，如图9所示，光接收部12A和12B布置在光源部11A的两侧。光接收部12A和12B无需相对于光源部11A对称地布置，并且优选地尽可能彼此分开。另外，光源部11A和光接收部12也可以沿着相同的YZ平面配置，也可以不配置在相同的YZ平面上。

来自作为光源部11A的光源111的半导体激光器(LD)的蓝光通过图3所示的圆柱形透镜112进行波形处理以成为平行于XZ平面的线狭缝光，并且被投射并发射至待测对象100的测量表面100A。

在线狭缝光入射到的测量表面100A上，线狭缝光根据测量表面100A的不平整性而散射，并且散射光通过光接收部12A和12B的光接收透镜并且进入作为成像装置122A和122B的EVS1和EVS2。

存在通过在测量表面100A上散射而产生的散射光作为反射光入射到作为成像装置122A和122B的EVS1和EVS2的可能性。因此，在本公开中，在测量表面100A的测量期间，在各个位置处被散射和反射之后被引导到光接收部12A和12B的反射光束当中，尤其是通过行进不同的最短光路而进入设置在不同位置的光接收部12A和12B的两个测量光束成为常规反射光。从常规反射光获得的数据用于本公开的形状测量。

即使对于本配置实例的待测对象100，也存在二次波(二次反射光)进入作为成像装置122的EVS1和EVS2(在下文中有时称为“EVS1和2”)的可能性，从而导致测量(距离测量)误差。因此，从通过EVS1和EVS2在每个时间t的测量获得的数据，通过使用稍后描述的预定算术表达式计算到EVS1和EVS2中的测量表面100A的距离等，其中由EVS1和EVS2获得的形状彼此一致的数据被用作从常规反射光获得的数据，并且通过以下算术表达式从常规反射光来计算待测对象100的截面形状，以获得三维形状。这将参考图10和图11详细描述。

注意，这里使用的算术表达式如下，并且特别地，可以从这些算术表达式计算测量表面100A的每个点(X，Y，Z)处的形状。

X＝在深度方向上的一点的X坐标…(1)

Y＝(扫描机构的扫描速度)·(扫描机构的操作时间)-(Y方向的距离测量误差Δy)…(2)

Z＝(Y方向上的距离测量误差Δy)/(tanθ)…(3)

其中，θ是光源相对于垂直线的倾斜角。

在此，将参照附图描述表达式(3)的推导。

图11示出了从光源122发射的作为光源111的LD振荡的激光的光路。因为激光是相干光，所以激光的光路上的相同特定相位(波前)的部分由粗的黑色圆和倾斜的虚线表示，以便于描述的理解。另外，为了明确从载物台2的高度，用虚线表示水平线。应注意，在本公开的本配置实例中使用的测量光不一定需要使用和检测例如相位变化，因而可以是非相干光。

在图11中，假设在测量表面100A上的特定狭缝光的表面点C正下方的底部的坐标是A＝(X0，Ya，Z0)，面向载物台2的底部B的坐标为B＝(X0，Yb，Z0)，并且在从载物台2测量的高度H处的表面上的点C的坐标为C＝(X0，Ya、Za)，关于作为来自点B和C的常规反射光在横向(Y)方向上的偏差的距离测量误差Δy，在三角形ABC中建立以下表达式：

tanθ＝Δy/H…(4)

(其中，H是待测对象100的厚度)。要获得的高度H＝Δy/tanθ，即，表达式(3)从表达式(4)导出。因此，通过表达式(1)至表达式(3)获得包括测量表面100A的厚度方向上的数据的点C的三维坐标(X0，Ya，Za)。另外，点C的X坐标为X＝0，但并不特别限定于该坐标位置。关于载物台2上的待测对象100，可应用X方向上的任何位置坐标。

应注意，作为在本配置实例中获得三维数据的方法，例如，可采用通过从相位差或偏振面的差中排除二次反射光的同时辨别和提取常规反射光来生成三维形状的配置，来代替上述方法。稍后将详细描述使用偏振面的配置实例。

因此，到达待测对象100的测量表面100A的平面波(或球面波)根据测量表面100A的高度位置在平面波到光接收部的传输时间t上不同(也在相位差等方面不同)。结果，生成上述算术表达式(2)和(3)中包括的距离测量误差Δy。因此，可以根据时间t和距离测量误差Δy计算待测对象的高度H。要注意的是，虽然在本公开中省略了细节，但是也可在到达成像装置122的电场的强度E、累积的电荷量等方面产生时间差。例如，可以通过使用各像素的亮度差或累积电荷量的差来测量待测对象100的高度。

[本配置实例的作用和效果]

因此，根据本配置实例，在作为两个成像装置122A和122B的EVS1和EVS2中，通过接收常规反射光(散射光)，不仅从形状变化小的点，而且还从形状(不平坦性)变化大的点，从EVS1和EVS2两者输出给出相同形状(高度H)的检测信号。图12是示出了在特定时间t1的每个像素的事件数据的输出分布的示意图。在图12中，可以确定左半区域和右半区域在事件数据的输出状态中完全不同。

然而，在提供单个EVS(还假设提供单个光源)的情况下，不能基于常规反射光确定哪个是由常规信号产生的事件数据的输出。

在本配置实例中，使用两个成像装置122。在特定时间t的特定点处，在捕获常规反射光的情况下，应唯一地确定从EVS1和EVS2两者获得的点处的凸部的高度(或凹部的深度)，而不管EVS1和EVS2中的哪个捕获反射光。即，同一点处的高度H物理上不可能具有多个值。从EVS1和EVS2两者获得的同一点处的事件数据应该是相同的，并且在EVS1和EVS2两者中给出唯一输入信号值的反射光是常规反射光。

鉴于此，在本实施方式中，如上所述，通过使用上述算术表达式来执行基于从常规反射光获得的数据的计算。因此，即使在不平整性差异大的点，也可以执行准确的形状测量。此外，因为EVS被用作成像装置122A和122B，所以可以高速捕获三维图像。

如上所述，根据本配置实例，在最短光路上行进的测量光被用作从光源部11A中的光源111朝向待测对象100行进的测量光，并且在测量光每次在作为待测对象100的测量点的测量表面100A的特定位置散射和反射之后，在同一点(同一位置)反射和散射并且在彼此不同的最短光路上行进的两束测量光(常规反射光)可用作朝向光接收部12行进的测量光。因此，即使多径反射光(即，二次反射光)混合在反射光中并且二次反射光入射到光接收部12，通过使用具有上述特性的两束常规反射光束，也可以准确地测量待测对象100的测量表面形状。特别地，即使形状具有大的不平整性，也可以通过上述算术表达式(1)至(3)以高精度执行计算。

(2-2.第二配置实例)

接下来，将参照图13和图14描述根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的第二方面(以下称为“第二配置实例”)的形状测量装置10B。此外，对与第一配置实例相同的部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。

本配置实例与上述第一配置实例的不同之处在于，使用两个光源部11，具体而言，使用第一光源部11B和第二光源部11C，并且使用单个光接收部12(在后文中称为光接收部12C)。优选的是，两个光源部、具体地第一光源部11B和第二光源部11C彼此分开安装。例如，两个光源部(具体地，第一光源部11B和第二光源部11C)可安装在相对于光接收部12在横向(Y)方向上彼此相对的位置处。两个光源部，具体地，第一光源部11B和第二光源部11C不必关于光接收部12对称地设置。此外，在本配置实例中，信号处理单元13的控制信号发送部131的控制也不同。

第一光源部11B可使用连续振荡蓝色波长(λb)的蓝色激光的第一半导体激光器(LD1)111B作为光源。第二光源部11C也可使用与第一半导体激光器(LD1)111B具有相同波长(λb)的第二半导体激光器(LD2)111C作为光源。如稍后将详细描述的，根据来自控制信号发送部131的控制信号，第一半导体激光器(LD1)111B可通过与第二半导体激光器(LD2)111C进行时分驱动来执行振荡。

在第一光源部11B和第二光源部11C中，圆柱形透镜112和扫描机构113也可具有与第一配置实例的配置相同的配置。

另外，在本配置实例的光源部11B和11C的每一个中，在横向(Y)方向上依次对测定对象物100进行扫描。然而，在本配置实例中，在两个划分的时间间隔的一半内，将狭缝光依次投射到每个像素列(列)的深度(X)方向上的整个宽度。具体地，如图14所示，当狭缝光以时间间隔Δt投射至每个像素列(列)时，在控制信号发送部131的控制下，从第一光源部11B发射具有特定波长(λb)的蓝色激光达Δt/2秒。之后，从第二光源部11C连续发射具有相同波长(λb)的蓝色激光Δt/2秒。这些蓝色激光的光束从布置在不同位置的光源111B和111C投射至待测对象100。

同时，设置单个光接收部12C，并且光接收部12C使用如第一配置实例中的异步型作为成像装置122。即，使用基于事件的视觉传感器(EVS)，其具有光电转换由待测对象100反射的入射光的像素以矩阵二维布置的配置。在该EVS中，如在第一配置实例中，对于每个像素列(列)，来自待测对象100的测量表面的反射光被顺序地捕获到构成像素列的每个像素中。然后，基于捕获的反射光，构成每个像素列(列)的每个像素通过光电转换生成光电转换信号。光电转换信号被输出到事件发布部123。

[作用效果]

因此，根据本配置实例，第一半导体激光器111B和第二半导体激光器111C的驱动时间被平均分成两个。即，在本配置实例中，狭缝光总共被投射至每个像素列(列)两次，具体地，来自第一半导体激光器的激光被投射一次，并且然后来自第二半导体激光器的激光被投射一次。这些激光束从待测对象100在横向(Y)方向上的起点(Y＝0；原点O)以循环方式依次重复发射至横向方向上的终点(Y＝L，其中，L是待测对象100在横向方向上的整个长度)。

因此，根据本配置实例，在光接收部12中，来自第一光源11B和第二光源11C的反射光在每个像素列(列)中通过透镜121依次入射在EVS 122上。此时，存在除了常规反射光之外还从每个光源输入二次反射光的可能性。因此，如在第一配置实例中那样，通过不要信号去除部132从输出至信号处理单元13的电信号中去除与二次反射光相关的电信号。

而且，在根据本公开的第二配置实例中，如上所述，在从光源部11B和11C发射并且由待测对象100的测量表面100A反射的反射光(散射光)的光束当中，在朝向光接收部12的最短路径上行进的反射光的光束作为两个常规反射光束进入光接收部12。此外，可以存在这样的反射光(二次反射光)，该反射光由测量表面100A反射和散射并然后例如由另一部分反射并且在行进另一光路的同时进入光接收部12。即使这种二次反射光入射，根据本配置实例，从两个常规反射光的光束获得的数据是唯一的，并且因此，与生成与这些数据不同的数据的二次反射光相关的不要信号可以稍后通过不要信号去除部132去除，如在第一配置实例中那样。

结果，仅由激光的常规反射光的光束产生的常规电信号输入到3D计算部133。在3D计算部133中，通过使用上述算术表达式连同待测对象100的测量表面100A上的深度(X)方向上的数据，从这些常规电信号获得应该给出相同高度(Z或相同H深度)的值。这种扫描在待测对象100的横向(Y)方向上从起点(Y＝0)扫描至终点(Y＝L)。结果，可以获得待测对象100的准确的三维形状。

因此，根据本配置实例，EVS被用作成像装置122，并且即使对于具有大的不平整性差异的待测对象100，也能够高速检测准确的三维形状，如在第一配置实例中那样。

(2-3.第三配置实例)

接下来，将参照图15和图16描述根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的第三方面(以下称为“第三配置实例”)的形状测量装置10C。此外，在本配置实例中，对与上述配置实例相同的部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。

尽管如在第二配置实例中那样使用两个光源部，具体地，第一光源部11D和第二光源部11E，但是本公开的配置实例与第二配置实例的不同之处在于：从第一光源部11D和第二光源部11E发射具有不同波长的光束。而且，同样在本配置实例中，与在第二配置实例中一样，通过信号处理单元13中的控制信号发送部131以时分方式控制光源的激光振荡操作。

第一光源部11D使用连续振荡蓝色波长(λb)的蓝色激光的第一半导体激光器(LD1)111D作为光源。另一方面，第二光源部11E使用连续振荡具有红色波长(λr；λr>λb)器(LD2)111E作为光源；

应注意，作为在第一光源部11D和第二光源部11E中使用的光源111D和111E，还可使用具有相同宽带宽度的波长的光源(例如，白色LD)。在这种情况下，可以通过在各个光路上布置不同的滤色器来产生两种颜色的测量光。此外，例如，可以使用其波长(λ)可以被转换的半导体激光器，并且可以通过转换波长(λ)来区分激光的光束。此外，可以通过诸如二次谐波生成(SHG)或和频发生(SFG)的非线性频率(ω)转换装置来区分激光束。

同样，在本配置实例的第一光源部11D和第二光源部11E中，在沿水平(Y)方向对待测对象100依次进行扫描的情况下，与上述配置实例相同，在以Δt秒的扫描时间间隔对各像素列(列)投射光的情况下，首先在Δt/2秒内用来自第一光源部11D的蓝色激光照射各像素列(列)。紧接其后，从第二光源部11E连续发射红色激光Δt/2秒。此后，对应于每个像素列依次重复类似的扫描操作。

另一方面，设置单个光接收部12D，并且将类似于第二配置实例的基于事件的视觉传感器(EVS)用作成像装置122。然而，在本配置实例的EVS中，对应于每个像素列的区域被分成对应于每个半导体激光器的操作时间间隔的两个区域。如图16所示，蓝色滤波器BF1、BF2、BF3、…被设置为第一滤波器，第一滤波器吸收除了蓝色之外的波长的光并且仅在第一分割区域(该区域可被称为“蓝色区域”)透射蓝光，第一分割区域是对应于每个像素列的像素的区域部分的前半部分。类似地，红色滤波器RF1、RF2、RF3、…被设置为第二滤波器，第二滤波器在第二分割区域(该区域可被称为“红色区域”)中仅透射红光并吸收剩余光，第二分割区域是每个像素列的后半部分。利用这种配置，仅来自第一半导体激光器111D的蓝色激光和来自第二半导体激光器111E的红色激光可以分别单独入射到每个像素列的像素的前半部分和后半部分区域(蓝色区域和红色区域)。

[作用和效果]

因此，根据本配置实例，第一半导体激光器111D和第二半导体激光器111E的驱动时间被平均分成两个。即，在本配置实例中，蓝色狭缝光和红色狭缝光按该顺序投射到每列(列)。这样两种颜色的激光从待测对象100在横向(Y)方向上的起点(Y＝0；原点O)以循环方式依次重复发射至横向方向上的终点(Y＝L，其中，L是待测对象100在横向方向上的整个长度)。

具体地，在本配置实例中，仅允许来自第一半导体激光器111D的蓝色激光和来自第二半导体激光器111E的红色激光分别入射到每个像素列的像素中的前一半和后一半区域(蓝色区域和红色区域)。因此，在光接收部12中，即使蓝光的反射光和红光的反射光被混合成诸如紫色的颜色并且通过透镜121进入单个EVS 122的每个像素列(列)，不需要的波长光也被滤色器，即，蓝色滤波器BF1、BF2、BF3...(其是第一滤波器)和红色滤波器RF1、RF2、RF3...(其是第二滤波器)去除。因此，只有具有期望波长的激光可以顺序地入射在每个预定区域上。此时，即使相同颜色的激光选择性地入射在每个像素中的每个颜色区域上，也有可能同时输入所允许的相同颜色的二次反射光。因此，即使相同颜色的这种二次反射光进入相同颜色的区域，与相同颜色的激光相关的二次反射光的电信号也可以由不要信号去除部132从EVS输出至信号处理单元13的经光电转换获得的电信号中去除。

此外，同样在根据本公开的第三配置实例中，如在第二配置实例中那样，在从光源部11D和11E发射并且由待测对象100的测量表面100A反射的反射光(散射光)的光束中，在朝向光接收部12的最短路径上行进的反射光的光束作为两种常规反射光进入光接收部12D。同时，同样在本配置实例中，可能存在例如通过在由测量表面100A反射和散射之后由另一光路等反射而进入光接收部12D的反射光(二次反射光)。即使这种二次反射光入射，根据本配置实例，如在第二配置实例中那样，可以通过不要信号去除部132去除由二次反射光引起的不要信号。

因此，仅接收与两种颜色的激光相关的常规电信号的3D计算部133通过使用上述算术表达式从两种类型的常规电信号计算三维形状。从同一像素列(列)的激光束中的任一束获得给出待测对象100的测量表面100A上的相同高度(H；或相同深度)的值。通过在待测对象100的横向方向上从起点(Y＝0)扫描这样的操作到终点(Y＝L)，可以获得待测对象100的准确的三维形状。

因此，根据本配置实例，与第一和第二配置实例中一样，通过使用EVS作为成像装置122C，即使对于具有大的不平整性差异的待测对象100，也能够高速检测准确的三维形状。

此外，本配置实例的EVS被配置成使得具有不同波长的激光束入射在与每个像素列中的波长的光束相对应的两个分开的指定区域上。因此，例如，即使红光与蓝光混合的颜色(诸如紫色)的光作为环境光进入设置有蓝色滤波器BF的EVS的特点像素列的预定区域，该光也被蓝色滤波器BF阻挡。因此，只有来自蓝色激光的反射光能够入射到像素列的预定区域。此外，这同样适用于设置红色滤波器RF的像素列。这使得可以准确地测量三维形状。

(2-4.第四配置实例)

接下来，将参照图17至图19描述根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的第四方面(以下称为“第四配置实例”)的形状测量设备10D。此外，同样在本配置实例中，对与上述配置实例相同的部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。

本配置实例与第三配置实例的不同之处在于：发射相同波长(λ)的激光束的半导体激光器LD1和LD2分别用作第一光源部11F的光源111F和第二光源部11G的光源111G。此外，与第三配置实例不同，具有不同预定功能的偏振器114和115分别附接至第一光源部11F和第二光源部11G。应注意，发射具有不同波长、而非相同波长的激光束的完全不同类型的LD可用作LD1和LD2。

[第一光源部和第二光源部]

半导体激光器LD1振荡并发射具有特定波长(λ)的基本上圆偏振(或椭圆偏振)的激光。LD2振荡并发射具有与半导体激光器LD1类似波长的基本上圆偏振(或椭圆偏振)的激光。从这些激光器发射的激光的波长没有特别限制，并且可以选择任何波长。

在第一光源部11F中，与第三配置实例不同，为了发射垂直偏振激光，第一偏振器114设置在紧随图18的A所示LD1的光路(光轴A1)上，并且由此偏振面从圆偏振光(或椭圆偏振光)成形为垂直偏振光(在下文中有时称为“P波”)。类似地，在第二光源部11G中，不同于第三配置实例，为了发射水平偏振的激光，第二偏振器115设置在紧随图18的B所示的LD2的光路(光轴A2)上，从而偏振面从圆偏振光(或椭圆偏振光)成形为水平偏振光(在下文中有时称为“S波”)。

[光接收部]

同时，如图19所示，设置为光接收部12的本配置实例的光接收部12E配置为使得在EVS中，对应于每个像素列的区域被分成两个区域，即，以与第三配置实例相似的模式，分别仅P波入射和仅S波入射的第一分割区域和第二分割区域。具体地，具有与第一偏振器114和第二偏振器115的功能相似的功能的膜，即，作为第一膜的垂直偏振膜FP1、FP2、FP3...，以及作为第二膜的水平偏振膜FS1、FS2、FS3...，根据各个区域分别设置在第一分割区域(在下文中，称为“P波区域”)和第二分割区域(在下文中，称为“S波区域”)中，第一分割区域和第二分割区域是对应于EVS的每个像素列的每个像素的两个分割区域。

因此，同样在本配置实例中，如在第三配置实例中那样，仅来自第一半导体激光器的垂直偏振激光和来自第二半导体激光器的水平偏振激光可分别入射在对应区域(即，每个像素列的前半区域和后半区域)上。因此，在光接收部12中，即使垂直偏振面、水平偏振面等混合在通过透镜121并且入射到单个EVS 122中的每个像素列(列)的激光中，具有不需要的偏振面的激光(例如，不需要的二次反射光等)也被具有与偏振器的功能相同的功能的垂直偏振膜FP和水平偏振膜FS去除。因此，仅具有需要的偏振面的激光能够选择性地入射在EVS的每个像素列的每个区域上。

此外，同样在根据本公开的第四配置实例中，如在第三配置实例中一样，从光源部11F和11G发射并且由待测对象100的测量表面100A反射的反射光(散射光)的光束中，在朝向光接收部12的最短路径上行进的反射光的光束作为两种常规反射光进入光接收部12E。同时，同样在本配置实例中，可能存在在被测量表面100A反射和散射之后，例如通过在另一点反射并且行进通过另一光路而进入光接收部12E的反射光(二次反射光)。即使在这种情况下，如在第一配置实例至第三配置实例中那样，与二次反射光相关联地产生的不要信号可由不要信号去除部132去除。

因此，根据本配置实例，即使在待测对象100具有大的不平整性差异的情况下，也可以如在第一配置实例中那样在每个像素中的相应指定区域上仅入射指定偏振面的激光，具体地，垂直偏振激光和水平偏振激光。结果，可以检测准确的三维形状。此外，即使在本配置实例中，EVS也被用作成像装置，并且因此，可以高速测量三维形状。

(2-5.第五配置实例)

接下来，将参照图20至图22描述根据本公开的第二实施方式的形状测量系统的第五方面(以下称为“第五配置实例”)的形状测量装置10E。此外，在本配置实例中，对与上述配置实例相同的部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。

本配置实例与上述配置实例的不同之处在于设置了单个光源部11H，并且光源部11H除了发射白光的LD 111H、圆柱形透镜112和扫描机构113之外还包括分光棱镜116，并且单个光接收部12F被设置并且其在相对于光接收部12F的反射光路上紧接在透镜121之前包括滤色器125，滤色器125选择性地透射三种颜色的波段的光，即，红色(在下文中有时缩写为“R”)、绿色(在下文中有时缩写为“G”)、以及蓝色(在下文中有时缩写为“B”)波长的光。应注意，滤色器125包括具有仅透射R的波长透射特性的第一滤波器(在下文中，称为“滤波器R”)、具有仅透射G的波长透射特性的第二滤波器(在下文中，称为“滤波器G”)、以及具有仅透射B的波长透射特性的第三滤波器(在下文中，称为“滤波器B”)。

[光源部]

光源111H优选具有宽的发射波段。在本配置实例中，使用发射覆盖380nm至760nm的振荡波长区域的可见光区域的白色激光的半导体激光器(在下文中有时称为“白色半导体激光器111H”)。作为光源111H，例如，可以使用通过用磷光材料涂覆蓝色LED以使得蓝光的一部分被转换成绿色、黄色和红光而获得的白色LED，只要发射宽带内的光即可，但是具有高亮度和方向性的光源是优选的。

棱镜116分散和分割从白色半导体激光器111H发射的白光。入射到本配置实例的棱镜116上的激光在穿过棱镜116之后由于各波长处的折射率差异而分散并分成七种颜色的光谱。

如图21所示，本配置实例的棱镜116将入射光大致分成三种波段(R、G、B波段)。三种类型的入射光α是约380nm至500nm的蓝色入射光(下文称为B光：α_B)、500nm至580nm的绿色入射光(下文称为G光：α_G)、以及580nm至760nm的红色入射光(下文称为R光：α_R)。应注意，在本公开中，具有例如380nm至760nm的波长宽度的可见光可被分离并被分成更精细的组。在这种情况下，优选使用具有与将在后面描述的光接收部侧上的滤色器相同的波长透射特性的滤色器。

[光接收部]

光接收部12F基本与上述第一和第二配置实例相同，但是，如上所述，如图20和图22所示，还具备滤色器125。通常，根据众所周知的费马原理(最小作用原理)，具有相同波长的光(入射在光接收部12F上的光)在唯一光路(唯一确定的最小光路)(即，最短光学距离)上行进时朝向待测对象的测量表面行进并且进入待测对象的测量表面。此外，基本原理是，反射光通过在与具有最短光学距离(光的可逆性)的入射光相同的光路(最小光路)上行进而在相同的方向等上返回。

在本公开的本配置实例中使用该原理。因此，常规入射光变为常规反射光并进入EVS 122的每个像素列。即，颜色R、G和B中的每一个的常规反射光可进入包括相同颜色R、G和B的滤色器125(即，滤波器R、滤波器G和滤波器B)的三个分割区域的相应的相同波长区域。通过固定在容纳光接收部12的壳体14(见图20)中，滤色器125可以单元化或者模块化为光接收功能单元。此外，在滤色器125具有膜形状的情况下，滤色器125可直接附接至透镜121。

注意，为了更有效地展现滤色器125的波长透射特性并且确保有效的常规反射光捕获功能，优选地使用具有高准直功能的透镜作为紧随滤色器125的透镜121，使得已经穿过每个滤色器部分的光行进至像素列中的相同像素。例如，可以使用SELFOC(注册商标)透镜、准直器等。因此，例如，入射在滤色器125的滤波器B上并穿过滤色器125的滤波器B的B分量的返回光可作为准直光入射在对应的像素部分上，而不在经过透镜121之后在EVS 122的像素列中在深度(X)方向上相对于像素偏移位置。滤色器125能够获得与其他颜色成分(R成分和G成分)的返回光相同的作用。

[作用和效果]

因此，根据本配置实例，如图20和图22所示，从光源部11H发射、分散并且投射至待测对象100的RGB波长的光束被测量表面100A反射，然后入射在滤色器125上。如图21所示，从光源部11H发射的色散为RGB(即，380nm至760nm的激光)的狭缝光被测量表面100A反射。反射光束中的常规反射光通过在与其他反射光相比具有最短光学距离的最短路径上行进而朝向滤色器125返回。

入射在滤色器125上的R、G和B的常规反射光的每个光束可入射在除了滤色器125中的相同颜色分量的区域之外的其他颜色分量区域上。然而，例如，即使B光α_B入射在颜色成分与滤波器B不同的区域(即，滤波器R或滤波器G)上，B光α_B也被该区域中的滤波器R或滤波器G吸收。因此，防止B光α_B入射在与R光或G光对应的像素上。以这种方式，只有已经穿过滤波器B的B分量的反射光可以进入对应于滤波器B的特定像素。因此，对于R。G和B常规反射光，即使R、G或B颜色分量的返回光作为杂散光杂散到另一R、G或B颜色分量区域，杂散光也不会穿过滤色器125而被吸收。

因此，根据第五配置实例，在每个像素列的每个像素上，仅可以入射来自与像素对应的测量表面的特定区域的常规反射光。因此，不存在关于测量表面内的其他区域的形状的数据被混合的可能性，并且因此能够执行准确的形状测量。此外，通过使用常规反射光作为在每个反射表面上反射并且然后入射的反射光来生成图像信息。因此，即使测量表面的不平整性差异大，也可以生成测量表面的准确形状。

即，同样在根据本公开的第五配置实例中，在从光源部11H发射的R、G和B的反射光(散射光)的光束中，在朝向光接收部12F的最短路径上行进的反射光的光束(由棱镜116分散，在不同的光路上行进，并且由待测对象100的测量表面100A反射和散射)作为R、G和B的常规反射光进入光接收部12F，如在上述配置实例中。同时，同样在本配置实例中，存在反射光(二次反射光)，其例如通过由另一部分反射并且在由测量表面100A反射和散射之后行进通过另一光路而进入光接收部12F。即使存在这样的反射光，也如上述配置实例那样，根据在R、G、B像素区域122中拍摄到的反射光中的常规反射光而得到的数据是唯一的。因此，在R、G和B像素区域122的每一个中，稍后可通过不要信号去除部132去除与生成不同于该数据的数据的二次反射光有关的不要信号。

如上所述，根据本配置实例，存在以下可能性：颜色成分的二次反射光以类似于常规反射光的方式被滤色器125允许穿过相同颜色成分的区域。然而，即使从二次反射光生成不要信号，如上所述，该信号也可以通过信号处理单元13的不要信号去除部132去除。结果，在R、G和B像素区域122的每一个中，即使作为R、G和B中的另一个的光并可能导致错误数据的二次反射光进入EVS 122，这也可以被有效地去除。

上面已经描述了根据本公开的形状测量系统的实施方式和配置实例。最后，上述实施方式和配置实例的描述是本公开的实例，并且本公开不限于上述实施方式和配置实例。因此，不用说，除了上述实施方式和配置实例之外，在不背离本公开的技术构思的情况下，可以根据设计等进行各种变化。此外，本说明书中描述的效果仅是实例并且不受限制。此外，可能存在其他效果。

另外，上述实施方式及配置实例的附图是示意性的，各部分的尺寸比等不一定与实际的尺寸比一致。当然，在附图相互之间也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。至于在上述实施方式和配置实例中描述的测量光的光波的振动状态，只要可以获得类似的效果，就可以应用诸如圆偏振光、椭圆偏振光和线偏振光的各种模式。

此外，如上所述，本公开的形状测量系统不特别限于例如在工厂等中一个接一个发送的大量产品的形状测量。即，本公开可以用于在观察、监测或测量静态或动态的单个目标对象或特定目标区域的情况下捕获时间变化。例如，本公开可应用于固定点观察/监视系统，诸如用于站点中的监视的相机、停车场中的相机或车载相机。

<3.本公开可以采取的配置>

应注意，本公开还可具有以下配置。

(1)一种形状测量系统，包括：

光源部，向测量目标发射测量光；

光接收部，接收作为从所述测量目标反射的测量光的反射光；

信号处理部，包括三维形状计算部和不要信号去除部，所述三维形状计算部基于从由所述测量目标反射并入射到所述光接收部的所述反射光产生的事件数据来计算所述测量目标的三维形状，所述不要信号去除部去除在除所述反射光之外的不需要的光从外部入射到所述光接收部时产生的不要信号；以及

扫描机构，通过移动所述光源部或所述测量目标，利用从所述光源部投射到所述测量目标的所述测量光对所述测量目标进行扫描。

(2)根据(1)所述的形状测量系统，其中，

所述扫描机构设置在所述光源部中；

光源部包括光源和对来自光源的光执行波形控制的波形控制透镜；以及

所述光接收部包括：光接收透镜；基于事件的视觉传感器(EVS)，其是捕获所述反射光的光束当中穿过所述光接收透镜的反射光的时间变化并输出事件信号的异步成像元件；事件发布部，其基于来自所述EVS的输出数据检测事件并输出事件数据；以及发送部，其将所述事件数据输出到所述信号处理部。

(3)根据(2)所述的形状测量系统，其中

光源部是单个光源部；以及

位置彼此偏移的第一光接收部和第二光接收部被设置为光接收部。

(4)根据(2)所述的形状测量系统，其中

位置彼此偏移的第一光源部和第二光源部被设置为所述光源部；

所述光接收部是单个光接收部；以及

所述信号处理部包括控制信号发送部，所述控制信号发送部按针对每个像素列的时分方式的时间间隔将控制信号输出至每个所述扫描机构。

(5)根据(2)所述的形状测量系统，其中

第一光源部和第二光源部被设置为所述光源部，所述第一光源部包括发射第一波长的光的第一光源并且所述第二光源部包括发射第二波长的光的第二光源；

所述光接收部是单个光接收部；

EVS在每个像素列中包括第一分割区域和第二分割区域这两个分割区域；

在从光源发射的两种不同波长的测量光当中，第一波长的光和第二波长的光被所述测量目标反射，并且第一分割区域包括第一滤波器，其具有使第一波长的反射光选择性地透射的第一波长透射特性；并且

所述第二分割区域包括第二滤波器，其具有使所述第二波长的光选择性地透射的第二波长透射特性。

(6)根据(5)所述的形状测量系统，其中

所述第一波长的光是蓝色波长的光，并且

所述第二波长的光是红色波长的光。

(7)根据(2)所述的形状测量系统，其中

包括第一光源的第一光源部和包括第二光源的第二光源部被设置为光源部；

所述第一光源部包括第一光学元件，所述第一光学元件从所述第一光源发射的光产生具有第一偏振面的第一测量光；

所述第二光源部包括第二光学元件，所述第二光学元件从所述第二光源发射的光产生具有第二偏振面的第二测量光；

所述光接收部是单个光接收部；

EVS针对每个像素列分为第一分割区域和第二分割区域这两个区域；

在第一测量光和第二测量光这两种测量光中，具有第一偏振面的第一反射光和具有第二偏振面的第二反射光被测量目标反射并入射到光接收部，并且第一分割区域包括选择性地透射第一反射光的第一膜；以及

所述第二分割区域包括选择性地透射所述第二反射光的第二膜。

(8)根据(7)所述的形状测量系统，其中，第一偏振面是在垂直方向上振动的线偏振光，第二偏振面是在水平方向上振动的线偏振光。

(9)根据(2)所述的形状测量系统，其中

光源部是单个光源部；

光源部中的光源包括用于将来自光源的光分成至少三种波段的分割装置；

所述光接收部是单个光接收部；

EVS针对每个像素列包括第一分割区域至第三分割区域这三个分割区域；

在从所述光源发射的三种不同波段的测量光中，三种波段的反射光被测量目标反射，并且第一分割区域包括第一滤色器，第一滤色器具有使三种波段的反射光当中的第一波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；

所述第二分割区域包括第二滤色器，所述第二滤色器具有使所述测量目标反射的所述三种波段的反射光当中的第二波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；以及

所述第三分割区域包括第三滤色器，所述第三滤色器具有使所述测量目标反射的所述三种波段的反射光当中的第三波段的反射光选择性地透射的波长透射特性。

(10)根据(9)所述的形状测量系统，其中

所述分割装置包括棱镜，棱镜将来自所述光源的白光分为三种波段的光；以及

所述三种波段的光是红色波段的光、绿色波段的光和蓝色波段的光。

(11)根据(2)所述的形状测量系统，其中

EVS将基于反射光的时间变化的信号电压与阈值电压进行比较，并且通过确定信号电压小于或大于阈值电压来输出事件信号。

参考符号列表

1形状测量系统

2载物台(测量台)

3移动机构(扫描机构)

4控制部

10、10A至10E形状测量装置

11光源部

11A第一光源部

11B 第二光源部

11D 第一光源部

11E 第二光源部

11F 光源部

111光源：半导体激光器(LD)

111A 第一半导体激光器(LD1)

111B第二半导体激光器(LD2)

111C第三半导体激光器(LD3)

111F LD

112圆柱形透镜(波形形成透镜、波形控制透镜)

113扫描机构

114第一偏振器(光学元件)

115第二偏振器(光学元件)

116棱镜

12、12C、12D、12E、12F光接收部

12A第一光接收部

12B 第二光接收部

121 光接收透镜

122、122A、122B异步(非扫描型)成像装置(成像元件)(EVS、EVS1、EVS2)

123 事件发布部

124 发送部

13信号处理单元(信号处理部)

131 控制信号发送部

132 不要信号去除部

133 3D计算部

134 存储器

21 成像部

211 像素阵列部

212 驱动部

213 仲裁器部

214 列处理部

215 信号处理部

210 像素

41 系统控制部

42 移动控制部

51 光电转换部

52 像素信号生成部

53 地址事件检测部

513 OFG晶体管

531 电流电压转换部

532 缓冲器

533 减法器

534 量化器

535 传送部

100 待测对象

100A测量表面

A1、A2光轴

BF蓝色滤波器(第一滤波器)

RF红色滤波器(第二滤波器)

FP垂直偏振膜(第一膜)

FS水平偏振膜(第二膜)

FR滤波器R(第一滤波器)

FG滤波器G(第二滤波器)

FB滤波器B(第三滤波器)

H 头部

X 深度方向

Y 横向方向

Z 高度方向

α入射光(测量光)

α_R红色入射光(R光)

α_G绿色入射光(G光)

α_B蓝色入射光(B光)

β 反射光

β1 反射光

β2反射光。

Claims

1.一种形状测量系统，包括：

光源部，向测量目标发射测量光；

2.根据权利要求1所述的形状测量系统，其中，

所述扫描机构设置在所述光源部中；

所述光源部包括光源和对来自所述光源的光执行波形控制的波形控制透镜；并且

所述光接收部包括光接收透镜、基于事件的视觉传感器EVS、事件发布部、以及发送部，所述基于事件的视觉传感器是捕获所述反射光的光束当中穿过所述光接收透镜的反射光的时间变化并输出事件信号的异步成像元件，所述事件发布部基于来自EVS的输出数据检测事件并输出事件数据，所述发送部将所述事件数据输出到所述信号处理部。

3.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

所述光源部是单个光源部；并且

作为所述光接收部，设置了位置彼此偏移的第一光接收部和第二光接收部。

4.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

作为所述光源部，设置了位置彼此偏移的第一光源部和第二光源部；

所述光接收部是单个光接收部；并且

5.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

作为所述光源部，设置了第一光源部和第二光源部，所述第一光源部包括发射第一波长的光的第一光源并且所述第二光源部包括发射第二波长的光的第二光源；

所述光接收部是单个光接收部；

所述EVS在每个像素列中包括第一分割区域和第二分割区域这两个分割区域；

在从所述光源发射的两种不同波长的测量光当中，第一波长的光和第二波长的光被所述测量目标反射，并且所述第一分割区域包括第一滤波器，所述第一滤波器具有使第一波长的反射光选择性地透射的第一波长透射特性；并且

所述第二分割区域包括第二滤波器，所述第二滤波器具有使所述第二波长的光选择性地透射的第二波长透射特性。

6.根据权利要求5所述的形状测量系统，其中，

所述第一波长的光是蓝色波长的光，并且

所述第二波长的光是红色波长的光。

7.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

作为所述光源部，设置了包括第一光源的第一光源部和包括第二光源的第二光源部；

所述光接收部是单个光接收部；

所述EVS针对每个像素列分为第一分割区域和第二分割区域这两个区域；

在所述第一测量光和所述第二测量光这两种测量光中，具有所述第一偏振面的第一反射光和具有所述第二偏振面的第二反射光被所述测量目标反射并入射到所述光接收部，并且所述第一分割区域包括选择性地透射所述第一反射光的第一膜；以及

8.根据权利要求7所述的形状测量系统，其中，

所述第一偏振面是在垂直方向上振动的线偏振光，并且

所述第二偏振面是在水平方向上振动的线偏振光。

9.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

所述光源部是单个光源部；

所述光源部中的所述光源包括用于将来自所述光源的光分成至少三种波段的分割装置；

所述光接收部是单个光接收部；

所述EVS针对每个像素列包括第一分割区域至第三分割区域这三个分割区域；

在从所述光源发射的三种不同波段的测量光当中，三种波段的反射光由所述测量目标反射，并且第一分割区域包括第一滤波器，所述第一滤波器具有使所述三种波段的反射光当中的第一波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；

第二分割区域包括第二滤波器，所述第二滤波器具有使所述测量目标反射的所述三种波段的反射光当中的第二波段的反射光选择性地透射的波长透射特性；并且

所述第三分割区域包括第三滤波器，所述第三滤波器具有使所述测量目标反射的所述三种波段的反射光当中的第三波段的反射光选择性地透射的波长透射特性。

10.根据权利要求9所述的形状测量系统，其中，

所述分割装置包括棱镜，所述棱镜将来自所述光源的白光分为三种波段的光；并且

11.根据权利要求2所述的形状测量系统，其中，

所述EVS将基于所述反射光的时间变化的信号电压与阈值电压进行比较，并且通过确定所述信号电压小于或大于所述阈值电压来输出事件信号。