DE102020002357A1

DE102020002357A1 - Messapparat für eine dreidimensionale geometrie und messverfahren für eine dreidimensionale geometrie

Info

Publication number: DE102020002357A1
Application number: DE102020002357.6A
Authority: DE
Inventors: Kaoru MIYATA
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2020-10-22
Also published as: US11361458B2; US11636614B2; CN111829456A; US20220270274A1; US20200334844A1

Abstract

Ein Messapparat 100 für eine dreidimensionale Geometrie beinhaltet ein Beziehungs-Identifizierungsteil 45, welches eine Kombination eines ersten abbildenden Pixels und eines zweiten abbildenden Pixels entsprechend derselben Projektionskoordinate identifiziert; ein Bestimmungsteil 46, welches, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen einem Projektionspixel des Projektionsbilds bestimmt; und ein Geometrie-Messteil 47, welches eine Geometrie eines zu messenden Gegenstands unter Verwendung des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination misst, für welche für das erste abbildende Pixel und das zweite abbildende Pixel bestimmt wird, nicht das defekte Pixel zu sein.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Messapparat für eine dreidimensionale Geometrie und ein Messverfahren für eine dreidimensionale Geometrie für ein Messen einer Geometrie eines zu messenden Gegenstands bzw. Objekts
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verfahren wurden für ein Messen einer Geometrie eines zu messenden Gegenstands bzw. Objekts vorgeschlagen, ohne irgendeinen Kontakt herzustellen, indem Projektionsmuster projiziert werden und erfasste Bilder analysiert werden, welche durch ein Abbilden des zu messenden Gegenstands erhalten werden, auf welchen die Projektionsmuster projiziert werden (siehe beispielsweise Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2017-146298).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
Wenn Projektionsmuster auf einen zu messenden Gegenstand projiziert werden, können mehrfache Reflexionen auftreten, wobei dies eine Lichtreflexion unter einer Vielzahl von Oberflächen des zu messenden Gegenstands ist. Wenn die mehrfachen Reflexionen auftreten, kann das erfasste Bild Regionen enthalten, welche eine Luminanz bzw. Leuchtdichte aufweisen, welche verschieden von der Leuchtdichte ist, wenn es dort keine mehrfachen Reflexionen gibt. Wenn die Anzahl von abbildenden Apparaten eins ist, muss der Einfluss von mehrfach reflektiertem Licht identifiziert werden, indem erfasste Bilder analysiert werden, welche von dem einen abbildenden bzw. Abbildungsapparat bzw. -gerät erhalten werden. Beispielsweise kann in dem Verfahren, welches in der Japanischen nicht geprüften Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2017-146298 beschrieben ist, ein Pixel bzw. Bildpunkt, welches(r) durch mehrfach reflektiertes Licht beeinflusst ist, auf der Basis von Leuchtdichtewerten von erfassten Bildern identifiziert werden. Jedoch kann, wenn das Pixel, welches durch mehrfach reflektiertes Licht beeinflusst wird, eine Leuchtdichte nahe zu der Leuchtdichte des Pixels zeigt, welches mit Licht einer direkten Reflexion bestrahlt wird, das Pixel, welches durch das mehrfach reflektierte Licht beeinflusst bzw. beeinträchtigt wird, nicht detektiert bzw. festgestellt werden.
Diese Erfindung fokussiert auf diese Punkte und es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Messapparat für eine dreidimensionale (3D) Geometrie und ein Messverfahren für eine dreidimensionale Geometrie zur Verfügung zu stellen, welche fähig sind, eine Reduktion einer Messgenauigkeit aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht oder dgl. zu verhindern.
MITTEL FÜR EIN LÖSEN DER PROBLEME
Ein Messapparat für eine dreidimensionale Geometrie des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein Projektionsteil, welches auf einen zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projiziert, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate enthält; ein erstes abbildendes Teil, welches ein erstes erfasstes bzw. aufgenommenes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein zweites abbildendes Teil, welches ein zweites erfasstes bzw. aufgenommenes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein erstes Koordinaten-Identifizierungsteil, welches die Projektionskoordinate entsprechend einem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; ein zweites Koordinaten-Identifizierungsteil, welches die Projektionskoordinate entsprechend einem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; ein Linien-Identifizierungsteil, welches eine erste epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils und des zweiten abbildenden Teils identifiziert; ein Beziehungs-Identifizierungsteil, welches eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und angeordnet auf der ersten epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel identifiziert; ein Bestimmungsteil, welches für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinaten entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und einem Projektionspixel des Projektionsbilds bestimmt, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist; und ein Geometrie-Messteil, welches eine Geometrie des zu messenden Gegenstands bzw. Objekts unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination misst, für welche für das erste abbildende Pixel und das zweite abbildende Pixel bestimmt wurde, nicht das fehlerhafte bzw. defekte Pixel zu sein.
Das Projektionsteil kann eine Mehrzahl der Projektionsbilder projizieren, welche jeweils die Muster enthalten, in welchen sich Streifen in derselben Richtung auf dem zu messenden Gegenstand erstrecken, das Linien-Identifizierungsteil kann eine zweite epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des zweiten abbildenden Teils und des Projektionsteils identifizieren, und eine dritte epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils und des Projektionsteils identifizieren, und das Bestimmungsteil kann für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der dritten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist, und (ii) dem Projektionspixel bestimmen, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist und auf der zweiten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel angeordnet ist und auf der zweiten epipolaren Linie angeordnet ist.
Das Projektionsteil kann auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl der Projektionsbilder projizieren, welche die Muster enthalten, in welchen sich Streifen in derselben Richtung erstrecken, das Linien-Identifizierungsteil kann eine zweite epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des zweiten abbildenden Teils und des Projektionsteils identifizieren, und eine dritte epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis der Anordnung des ersten abbildenden Teils und des Projektionsteils identifizieren, und das Bestimmungsteil kann für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der dritten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist, und dem Projektionspixel bestimmen, welches an dem Schnittpunkt der zweiten epipolaren Linie und der dritten epipolaren Linie angeordnet ist.
Das Projektionsteil kann auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl von Projektionsbildern projizieren, welche die Muster von Streifen enthalten, deren Richtungen, welche sich in den Projektionsbildern erstrecken, für jedes Projektionsbild verschieden sind.
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil kann die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel für jedes der Mehr- bzw. Vielzahl von Projektionsbildern identifizieren, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil kann die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel für jedes der Vielzahl von Projektionsbildern identifizieren, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, das Bestimmungsteil kann einen Vergleichswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel für jedes der Vielzahl von Projektionsbildern, deren Streifen sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, in der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels erhalten, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil identifiziert werden, und bestimmt, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist, auf der Basis eines Evaluierungs- bzw. Beurteilungswerts basierend auf dem erhaltenen Vergleichswert.
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil kann die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel für jedes der Mehrzahl von Projektionsbildern identifizieren, der Streifen sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, und der Messapparat für eine dreidimensionale Geometrie kann weiters beinhalten: ein Erfassungsteil, welches die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels erhält bzw. erfasst, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil identifiziert werden, und als entsprechende Kandidatenpixel eine Mehrzahl der zweiten abbildenden Pixel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aus der erfassten bzw. erhaltenen Kombination des zweiten abbildenden Pixels erfasst; ein Kandidatenkoordinaten-Identifizierungsteil, welches die Projektionskoordinate entsprechend der Mehrzahl von entsprechenden Kandidatenpixeln für jedes der Projektionsbilder identifiziert, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken; und ein Evaluierungs- bzw. Beurteilungsteil, welches einen Vergleichswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel für jedes der Projektionsbilder erhält, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, und einen Evaluierungs- bzw. Beurteilungswert auf der Basis einer Mehrzahl der Vergleichswerte erhält, welche für jedes Projektionsbild für jedes der entsprechenden Kandidatenpixel erhalten werden, wobei das Beziehungs-Identifizierungsteil als eine neue Kombination eines der Entsprechungs-Kandidatenpixel und des ersten abbildenden Pixels aus der Kombination, welche durch das Erfassungsteil erfasst wird, auf der Basis der Beurteilungswerte identifizieren kann, welche durch das Beurteilungsteil erhalten werden.
Das Beziehungs-Identifizierungsteil kann eine Mehrzahl der Kombinationen einer Mehrzahl von ersten abbildenden Pixeln, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind, und einer Mehrzahl von zweiten abbildenden Pixeln identifizieren, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind, das Bestimmungsteil kann einen Beurteilungswert, welcher einen Abstand zwischen (i) dem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) dem Projektionspixel des Projektionsbildes anzeigt, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist, für jede der Kombinationen der ersten abbildenden Pixel und der zweiten abbildenden Pixel erhalten, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil identifiziert werden, den Beurteilungswert für jede der Kombinationen bestimmen und bestimmen, dass Defekte bzw. Fehler in irgendeiner von Anordnungen des ersten abbildenden Teils, des zweiten abbildenden Teils und des Projektionsteils aufgetreten sind, wenn eine statistische Größe der erhaltenen Mehrzahl von Beurteilungswerten einen Referenz- bzw. Bezugswert überschreitet bzw. übersteigt.
Ein Messapparat für eine dreidimensionale Geometrie des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein Projektionsteil, welches auf einen zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projiziert, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate enthält; ein erstes abbildendes Teil, welches ein erstes erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein zweites abbildendes Teil, welches ein zweites erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein erstes Koordinaten-Identifizierungsteil, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; ein zweites Koordinaten-Identifizierungsteil, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; ein Linien-Identifizierungsteil, welches eine epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils und des Projektionsteils identifiziert, und eine epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem Projektionspixel des Projektionsbilds auf der Basis einer Anordnung des Projektionsteils und des zweiten abbildenden Teils identifiziert; ein Beziehungs-Identifizierungsteil, welches eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und eines Projektionspixels des Projektionsbilds identifiziert, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist; ein Bestimmungsteil, welches für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des Projektionspixels, ob wenigstens eines (i) des ersten abbildenden Pixels, (ii) eines hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels, welches das zweite abbildende Pixel entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel ist, oder (iii) eines untergeordneten zweiten abbildenden Pixels, welches das zweite abbildende Pixel entsprechend der Projektionskoordinate des Projektionspixels ist und auf der epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend der Projektionskoordinate angeordnet ist, ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel bestimmt; und ein Geometrie-Messteil, welches eine Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels, des hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels oder des untergeordneten zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination misst, für welche für das erste abbildende Pixel, das hauptsächliche zweite abbildende Pixel und das untergeordnete zweite abbildende Pixel bestimmt wurde, nicht das fehlerhafte bzw. defekte Pixel zu sein.
Das Projektionsteil kann auf den zu messenden Gegenstand das Projektionsbild, welches binäre Streifenmuster enthält, und das Projektionsbild projizieren, welches die Muster enthält, in welchen Streifen sinusförmige Luminanz- bzw. Leuchtdichteverteilungen aufweisen. Das Projektionsteil kann sequentiell eine Mehrzahl der Projektionsbilder projizieren, welche die Muster von Streifen enthalten, deren Zyklen von Streifen verschieden voneinander sind, und welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen.
Das Projektionsteil kann wiederum auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild mit Ausnahme von allen Projektionspixeln projizieren, welche die Projektionskoordinate entsprechend von irgendeinem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels aufweisen, welche als ein defektes Pixel durch das Bestimmungsteil aus der Mehrzahl von Pixeln bestimmt wurden, welche in dem Projektionsbild enthalten sind. Das Projektionsteil kann wiederum auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projizieren, welches nur die Projektionspixel enthält, welche die Projektionskoordinate entsprechend von irgendeinem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels aufweisen, welche als ein fehlerhaftes Pixel aus der Mehrzahl von Projektionspixeln bestimmt wurden, welche in dem Projektionsbild enthalten sind.
Ein Messverfahren für eine dreidimensionale Geometrie gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte eines: Projizierens auf einen zu messenden Gegenstand eines Projektionsbilds, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate beinhaltet; Erzeugens bzw. Generierens eines ersten erfassten Bilds durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, mit einem ersten abbildenden Teil; Erzeugens eines zweiten erfassten Bilds durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, mit einem zweiten abbildenden Teil; Identifizierens der Projektionskoordinate entsprechend einem ersten abbildenden Pixel bzw. Bildpunkt des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; Identifizierens der Projektionskoordinate entsprechend einem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; Identifizierens einer epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils und des zweiten abbildenden Teils; Identifizierens einer Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und angeordnet auf der epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel; Bestimmens, für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist; und Messens einer Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels, für welche bestimmt wurde, nicht das defekte Pixel zu sein.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Effekt eines Verhinderns einer Reduktion einer Messgenauigkeit aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht oder dgl. erzielt bzw. erhalten.
Figurenliste

1A bis 1C illustrieren einen Überblick eines Messapparats für eine dreidimensionale (3D) Geometrie gemäß der ersten Ausführungsform.
2A und 2B zeigen jeweils ein Projektionsbild, welches ein Projektionsteil auf einen zu messenden Gegenstand projiziert.
3 zeigt eine Konfiguration des 3D Geometrie-Messapparats.
4A bis 4F zeigen jeweils Beispiele von Typen von Projektionsbildern, welche ein Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil projiziert.
5A bis 5D zeigen jeweils Beispiele von Abstufungs- bzw. Gradations-Streifenmustern, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen.
6 zeigt Beispiele von Gray Codes entsprechend binären Streifenmustern, welche in 4C bis 4F gezeigt sind.
7 zeigt eine Beziehung zwischen absoluten Projektionskoordinaten und relativen Projektionskoordinaten.
8 illustriert ein Beispiel, wo ein erstes abbildendes Teil und ein zweites abbildendes Teil verwendet werden, um den zu messenden Gegenstand abzubilden.
9 zeigt ein Beispiel einer zweiten epipolaren Linie eines Projektionsbilds entsprechend einem zweiten erfassten Bild.
10A und 10B illustrieren jeweils mehrfache Reflexionen.
11 zeigt ein Verfahren, in welchem ein Bestimmungsteil ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel bestimmt, wenn ein Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil nur eine Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche Streifenmuster beinhalten, welche sich in derselben Richtung erstrecken.
12 zeigt ein Verfahren eines Bestimmens des defekten Pixels durch das Bestimmungsteil.
13A und 13B zeigen jeweils eine Beziehung zwischen (i) einer Richtung, in welcher sich die Streifen des Projektionsbilds erstrecken, und (ii) einem mehrfach reflektierten Licht.
14 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messprozess einer Geometrie des durch den 3D Geometrie-Messapparat zu messenden Gegenstands zeigt.
15 zeigt eine Konfiguration eines Regel- bzw. Steuerteils, welches in einem 3D Geometrie-Messapparat der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist.
16 zeigt ein Evaluierungsverfahren der entsprechenden Kandidatenpixel durch ein Evaluierungsteil.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform>
[Überblick eines Messapparats 100 für eine dreidimensionale (3D) Geometrie]
1A bis 1C illustrieren den Überblick eines 3D Geometrie-Messapparats 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 1A zeigt eine Konfiguration des 3D Geometrie-Messapparats 100. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 bzw. Messapparat für eine 3D Geometrie projiziert ein Projektionsbild auf eine Messoberfläche des zu messenden Gegenstands bzw. Objekts. In dem 3D Geometrie-Messapparat 100 ist bzw. wird der zu messende Gegenstand, auf welchen ein Projektionsteil 3 das Projektionsbild projiziert, mit zwei abbildenden Teilen, d.h. einem ersten abbildenden bzw. Abbildungsteil 1 und einem zweiten abbildenden bzw. Abbildungsteil 2 abgebildet. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 misst optisch eine 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands durch ein Analysieren des erfassten Bilds, welches durch den 3D Geometrie-Messapparat 100 erzeugt bzw. generiert wird.
Das Projektionsteil 3 ist ein Projektionsapparat, welcher eine Lichtquelle, wie beispielsweise Leuchtdioden oder Laser aufweist. Das Projektionsteil 3 projiziert ein Projektionsbild, beinhaltend Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate, auf die Messoberfläche des zu messenden Gegenstands. Die Projektionskoordinaten zeigen Positionen der Projektionspixel bzw. -bildpunkte an, welche das Projektionsbild darstellen bzw. bilden, welche das Projektionsteil 3 projiziert. Die Projektionskoordinaten können eine eindimensionale Koordinate, welche entweder eine vertikale oder horizontale Position des Projektionsbilds anzeigt, oder zweidimensionale Koordinaten sein, welche sowohl die vertikale als auch horizontale Position des Projektionsbilds anzeigen. Die Muster sind beispielsweise Streifenmuster.
Das erste abbildende Teil 1 beinhaltet eine Linse 11 und ein abbildendes bzw. Abbildungselement 12. Das erste abbildende Teil 1 erzeugt bzw. generiert ein erstes erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, während das Projektionsteil 3 das Projektionsbild auf den zu messenden Gegenstand projiziert. Das erste abbildende Teil 1 ist bzw. wird in einer derartigen Weise angeordnet, dass die optische Achse des ersten abbildenden Teils 1 einen vorbestimmten ersten Winkel mit der optischen Achse des Projektionsteils 3 bildet. Das erste abbildende Teil 1 ist bzw. wird in einer derartigen Weise angeordnet, dass die optische Achse des ersten abbildenden Teils 1 einen vorbestimmten zweiten Winkel mit der optischen Achse des zweiten abbildenden Teils 2 bildet.
Das zweite abbildende Teil 2 weist eine Linse 21 und ein abbildendes Element 22 auf. Das zweite abbildende Teil 2 erzeugt ein zweites erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, während das Projektionsteil 3 das Projektionsbild auf den zu messenden Gegenstand projiziert. Das zweite abbildende Teil 2 ist bzw. wird in einer derartigen Weise angeordnet, dass die optische Achse des zweiten abbildenden Teils 2 einen vorbestimmten dritten Winkel mit der optischen Achse des Projektionsteils 3 bildet. Die optische Achse des zweiten Projektionsteils 2 kann in derselben Ebene sein bzw. liegen wie die optische Achse des ersten abbildenden Teils und die optische Achse des Projektionsteils 3, wobei sie jedoch nicht darauf beschränkt bzw. begrenzt ist. Ein Regel- bzw. Steuerteil 4 misst die Geometrie des zu messenden Gegenstands basierend auf einer Mehrzahl von erfassten Bildern, welche durch das erste abbildende Teil 1 und das zweite abbildende Teil 2 erzeugt bzw. generiert werden. Das Regel- bzw. Steuerteil 4 wird beispielsweise durch einen Computer implementiert.
1B und 1C zeigen jeweils ein Beispiel eines erfassten Bilds, welches durch das erste abbildende Teil 1 erzeugt wird, während das Projektionsteil 3 die Projektionsbilder auf den zu messenden Gegenstand projiziert. Wie dies in 1B und 1C gezeigt ist, projiziert das Projektionsteil 3 die Projektionsbilder, welche binäre Streifenmuster beinhalten, auf den zu messenden Gegenstand. Die binären Streifenmuster bestehen aus Licht-Projektionsregionen, auf welche Licht projiziert wird, und Nicht-Projektionsregionen, auf welche Licht nicht projiziert wird. 1B zeigt das erfasste Bild, welches durch das erste abbildende Teil 1 und das zweite abbildende Teil 2 erzeugt wird, wenn das Projektionsteil 3 die Projektionsbilder, welche die binären Streifenmuster enthalten, auf eine ebene bzw. flache Messoberfläche projiziert. Die weißen Regionen repräsentieren die Licht-Projektionsregionen und die schwarzen Regionen repräsentieren die Nicht-Projektionsregionen. Wenn die Messoberfläche keine Unregelmäßigkeiten aufweist, stimmen die binären Streifenmuster des erfassten Bilds, welche durch das erste abbildende Teil 1 und das zweite abbildende Teil 2 erzeugt werden, ungefähr mit den binären Streifenmustern des Projektionsbilds überein.
1C zeigt das erfasste Bild, welches durch das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 erzeugt wird, wenn das Projektionsteil 3 die Muster von binären Streifen auf eine Messoberfläche projiziert, welche konvexe Abschnitte aufweist. Wie dies in dem erfassten Bild von 1C gezeigt ist, ist das Bild eines Teils von binären Streifenmustern deformiert bzw. verformt. In dem erfassten Bild wird das Bild der binären Streifenmuster um ein Ausmaß gemäß der Höhe der konvexen Abschnitte verformt. Daher kann der 3D Geometrie-Messapparat 100 die Geometrie des zu messenden Gegenstands messen, indem die Höhe von jeder Stelle des konvexen Abschnitts auf der Basis der Größe bzw. des Ausmaßes einer Verformung in dem Bild des binären Streifenmusters in dem erfassten Bild identifiziert wird.
Der 3D Geometrie-Messapparat 100 misst die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands durch ein Analysieren der Streifenmuster, welche auf den zu messenden Gegenstand projiziert werden. Jedoch gibt es, wenn die Oberfläche des zu messenden Gegenstands glänzend ist, ein Problem, dass eine Messgenauigkeit aufgrund der mehrfachen Reflexionen reduziert ist bzw. wird, welche bewirkt werden, indem projiziertes Licht von dem Projektionsteil 3 mehrfach reflektiert wird. Daher bildet der 3D Geometrie-Messapparat 100 den zu messenden Gegenstand unter Verwendung des ersten abbildenden Teils 1 und des zweiten abbildenden Teils 2 ab, wobei die Muster auf den zu messenden Gegenstand projiziert sind bzw. werden, und analysiert zwei erfasste bzw. erhaltene Bilder, welche jeweils durch das erste abbildende Teil 1 und das zweite abbildende Teil 2 erzeugt bzw. generiert werden, um zu bestimmen, ob ein abbildendes Pixel, welches in dem erfassten Bild enthalten ist, ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, welches durch mehrfach reflektiertes Licht oder dgl. beeinflusst bzw. beeinträchtigt wird. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 misst die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands, indem die abbildenden Pixel bzw. Bildpunkte mit Ausnahme von defekten Pixeln bzw. Bildpunkten analysiert werden.
Wie dies unten im Detail beschrieben werden wird, wählt der 3D Geometrie-Messapparat 100 eine Kombination eines ersten abbildenden Pixels, welches in dem ersten erfassten Bild enthalten ist, welches durch das erste abbildende Teil 1 erzeugt wird, und eines zweiten abbildenden Pixels aus, welches in dem zweiten erfassten Bild enthalten ist, welches durch das zweite abbildende Teil 2 erzeugt wird. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 kann bestimmen, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels das defekte Pixel ist, welches durch ein mehrfach reflektiertes Licht oder dgl. beeinflusst wird, indem bestimmt wird, ob das erste abbildende Pixel und das zweite abbildende Pixel in der ausgewählten Kombination ungefähr demselben Projektionspixel des Projektionsbilds entsprechen. Daher kann der 3D Geometrie-Messapparat 100 die Reduktion einer Messgenauigkeit der Geometrie des zu messenden Gegenstands aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht oder dgl. verhindern.
[Richtungen, in welchen sich Streifen erstrecken]
2A und 2B zeigen jeweils das Projektionsbild, welches das Projektionsteil 3 auf den zu messenden Gegenstand projiziert. 2A zeigt ein Beispiel von binären Streifenmustern, welche sich in der ersten Richtung erstrecken, und 2B zeigt ein Beispiel von binären Streifenmustern, welche sich in der zweiten Richtung erstrecken. Wie dies in 2A gezeigt ist, projiziert das Projektionsteil 3 die binären Streifenmuster, welche sich in der ersten Richtung erstrecken (diese kann unten als eine vertikale Richtung bezeichnet werden). Die erste Richtung ist eine Richtung orthogonal auf eine Ebene, welche die optische Achse des Projektionsteils 3 und die optische Achse des ersten abbildenden Teils 1 beinhaltet.
Wie dies in 2B gezeigt ist, projiziert das Projektionsteil 3 binäre Streifenmuster, welche sich in der zweiten Richtung erstrecken (diese kann unten als eine horizontale Richtung bezeichnet werden). Die zweite Richtung ist eine Richtung parallel zu einer Ebene, welche die optische Achse des Projektionsteils 3 und die optische Achse des ersten abbildenden Teils 1 enthält. Die vertikale Richtung kann eine Richtung entlang einer Richtung des Projektionsbilds sein, und die horizontale Richtung kann eine Richtung orthogonal auf die vertikale Richtung sein. Das erste abbildende Teil 1, das zweite abbildende Teil 2 und das Projektionsteil 3 können in einer derartigen Weise angeordnet sein bzw. werden, dass ihre optischen Achsen durch einen beliebigen Punkt auf derselben geraden Linie auf einer Bühne bzw. Ebene für ein Anordnen des zu messenden Gegenstands hindurchtreten, wobei sie jedoch nicht darauf beschränkt sind.
Wenn die Streifenmuster auf den zu messenden Gegenstand projiziert werden, weichen die Streifenmuster in der Breitenrichtung in Übereinstimmung mit der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands ab, wie dies in 1C gezeigt ist. Auch fluktuiert die Breite der Streifenmuster in Übereinstimmung mit der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands. In dem ersten erfassten Bild, wobei sich die Streifenmuster in der ersten Richtung erstrecken, stimmt die Richtung, welche die Abweichung einer Orientierung der optischen Achsen des Projektionsteils 3 und des ersten abbildenden Teils 1 bewirkt, mit der Richtung überein, in welcher die Abweichung in der Breitenrichtung der Streifenmuster und dgl. auftrat. D.h., (i) eine Richtung eines Bilds eines Liniensegments, welches durch ein Projizieren eines Liniensegments, welches das Projektionsteil 3 und das erste abbildende Teil 1 verbindet, auf eine Ebene erzeugt bzw. generiert wird, wo der zu messende Gegenstand angeordnet ist, und (ii) die Richtung, in welcher die Abweichung in der Breitenrichtung der Streifenmuster und dgl. auftrat, stimmen miteinander überein. Daher ist in dem erfassten Bild, wobei sich die Streifenmuster in der ersten Richtung erstrecken, die Empfindlichkeit, die Abweichung der Streifenmuster in der Breitenrichtung und dgl. zu detektieren, hoch. Aus diesem Grund ist bzw. wird eine Auflösung in der Messung der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands verbessert.
Andererseits ist in dem erfassten Bild, wobei sich die Streifenmuster in der zweiten Richtung erstrecken, (i) die Richtung, welche die Abweichung der Orientierung der optischen Achsen des Projektionsteils 3 und des ersten abbildenden Teils 1 bewirkt, orthogonal auf (ii) die Richtung, in welcher die Abweichung oder dgl. in der Breitenrichtung der Streifenmuster auftrat. D.h., die Richtung eines Bilds für das Liniensegment, welches durch ein Projizieren des Liniensegments, welches das Projektionsteil 3 und das erste abbildende Teil 1 verbindet, auf die Ebene erzeugt wird, wo der zu messende Gegenstand angeordnet ist, und die Richtung, in welcher die Abweichung in der Breitenrichtung der Streifenmuster und dgl. auftrat, sind orthogonal. Daher ist die Messauflösung des erfassten Bilds, wobei bzw. wenn sich die Streifenmuster in der zweiten Richtung erstrecken, abgesenkt in der Messung der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands verglichen mit dem erfassten Bild, wobei sich die Streifenmuster in der ersten Richtung erstrecken.
[Konfiguration des 3D Geometrie-Messapparats]
3 zeigt eine Konfiguration des 3D Geometrie-Messapparats 100. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 beinhaltet das erste abbildende Teil 1, das zweite abbildende Teil 2, das Projektionsteil 3, ein Speicherteil 5 und das Regel- bzw. Steuerteil 4. Das Speicherteil 5 beinhaltet ein Speichermedium, beinhaltend eine Festplatte, einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), und dgl. Das Speicherteil 5 speichert Programme, welche durch das Regel- bzw. Steuerteil 4 auszuführen sind. Das Regel- bzw. Steuerteil 4 ist beispielsweise eine zentrale Be- bzw. Verarbeitungseinheit (CPU) und fungiert bzw. funktioniert als ein Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41, ein Abbildungs-Regel- bzw. -Steuerteil 42, ein Koordinaten-Identifizierungsteil 43, ein Linien-Identifizierungsteil 44, ein Beziehungs-Identifizierungsteil 45, ein Bestimmungsteil 46 und ein Geometrie-Messteil 47 durch ein Ausführen der Programme, welche in dem Speicherteil 5 gespeichert sind.
Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 erzeugt bzw. generiert Regel- bzw. Steuersignale für ein Projizieren der Projektionsbilder, welche Muster für ein Identifizieren von Projektionskoordinaten beinhalten, auf den zu messenden Gegenstand, und gibt die erzeugten Regel- bzw. Steuersignale an das Projektionsteil 3 ein. Beispielsweise projiziert das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 eine Mehrzahl von Projektionsbildern, welche Streifenmuster beinhalten, welche sich in derselben Richtung erstrecken, auf den zu messenden Gegenstand durch das Projektionsteil 3. Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 kann auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl von Projektionsbildern projizieren, in welchen die Streifen, welche in den Mustern enthalten sind, sich in voneinander verschiedenen Richtungen erstrecken. Nachfolgend werden Typen bzw. Arten von Streifenmustern, welche das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 projiziert, unter Bezugnahme auf 4A bis 4F und 5A bis 5D erklärt werden.
[Typen von Streifenmustern]
Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 projiziert Projektionsbilder, welche binäre Streifenmuster beinhalten, auf den zu messenden Gegenstand. 4A bis 4F zeigen jeweils Beispiele von Typen von Projektionsbildern, welche das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 projiziert. In 4A bis 4F repräsentieren die schwarzen Regionen Regionen, wo das Projektionsteil 3 nicht Licht projiziert, und die weißen Regionen repräsentieren Regionen, wo das Projektionsteil 3 Licht projiziert.
4A zeigt ein Standard-Projektionsmuster, in welchem Licht nicht auf irgendein Teil des zu messenden Gegenstands projiziert wird (d.h. ein vollkommen schwarzes Muster). 4B zeigt ein Standard-Projektionsmuster, in welchem Licht auf den gesamten zu messenden Gegenstand projiziert wird (d.h. ein vollkommen weißes Muster). 4C bis 4F zeigen binäre Streifenmuster, welche aus einer Licht-Projektionsregion und einer Nicht-Projektionsregion bestehen und in welchen die Streifen, welche eine unterschiedliche Breite für jedes Projektionsbild aufweisen, in derselben Richtung angeordnet sind. Die Streifenmuster, welche in 4A bis 4F gezeigt sind, entsprechen Gray Codes und werden verwendet, um Projektionskoordinaten zu identifizieren, welche Positionen von Projektionspixeln bzw. -bildpunkten in dem Projektionsbild entsprechend abbildenden Pixeln bzw. Bildpunkten in dem erfassten Bild anzeigen. Details werden unten beschrieben werden.
Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 projiziert Projektionsbilder, beinhaltend Abstufungs-Streifenmuster, welche sinusförmige Luminanz- bzw. Leuchtdichteverteilungen aufweisen, auf den zu messenden Gegenstand. 5A bis 5D zeigen jeweils Beispiele von Abstufungs-Streifenmustern, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen. Während die binären Streifenmuster, welche in 4C bis 4F gezeigt sind, binäre Bilder sind, welche aus den schwarzen Regionen und den weißen Regionen bestehen, ändert sich in den Abstufungs-Streifenmustern, welche in 5A bis 5D gezeigt sind, eine Tönung bzw. Färbung in einer sinusförmigen Weise von der weißen Region zu der schwarzen Region entlang der Breitenrichtung der Streifen. Intervalle bzw. Abstände zwischen den Streifen in den Abstufungs-Streifenmustern von 5A bis 5D sind konstant, und eine räumliche Frequenz der Streifen in den Abstufungs-Streifenmustern ist beispielsweise das Vierfache der räumlichen Frequenz der binären Streifenmuster von 4F.
Die Abstufungs-Streifenmuster von 5A bis 5D sind verschieden voneinander in dem Punkt bzw. dahingehend, dass die Phasen der Sinuswellen, welche die Leuchtdichteverteilung anzeigen, sich um 90 Grad voneinander unterscheiden, und ihre Leuchtdichteverteilungen sind anderweitig dieselben. In der vorliegenden Ausführungsform projiziert das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 eine Gesamtheit von zehn Stücken bzw. Elementen der Projektionsbilder: zwei Standardmuster, welche in 4A und 4B gezeigt sind, vier binäre Streifenmuster, welche in 4C bis 4F gezeigt sind, und vier Abstufungs-Streifenmuster, welche in 5A bis 5D gezeigt sind. Die Abstufungs-Streifenmuster, welche in 5A bis 5D gezeigt sind, gemeinsam mit den Streifenmustern, welche in 4A bis 4F gezeigt sind, werden für ein Identifizieren der Projektionskoordinaten verwendet. Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 kann auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl von Projektionsbildern projizieren, welche Muster, in welchen sich die Streifenbreite unterscheidet, in Abhängigkeit von den Richtungen enthalten, in welchen sich die Streifen erstrecken.
Wie dies oben beschrieben ist, entsprechen die binären Streifenmuster, welche in 4C bis 4F gezeigt sind, Gray Codes. In 6 sind Beispiele von binären Streifenmustern gezeigt, welche in 4C bis 4F gezeigt sind. Durch ein Assoziieren von 0en („Null“) in den Gray Codes mit den Nicht-Projektionsregionen und 1ern („Eins“) mit den Licht-Projektionsregionen sind bzw. werden die binären Streifenmuster, welche in 4C bis 4F gezeigt sind, erzeugt.
Jede Position in der x Richtung in 4A bis 4F und 6 wird durch einen Codewert repräsentiert, welcher die Kombination der Ziffern 0 oder 1 an den jeweiligen Positionen in den Gray Codes ist. Position 0 in 6 entspricht dem Codewert von „0000“, Position 1 entspricht dem Codewert von „0001“ und Position 15 entspricht dem Codewert von „1000“.
Das Abbildungs-Regel- bzw. -Steuerteil 42 von 3 erzeugt bzw. generiert ein erstes erfasstes Bild, in welchem das Projektionsbild, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, durch das erste abbildende Teil 1 abgebildet wird. Das abbildende bzw. Abbildungs-Regel- bzw. -Steuerteil 42 erzeugt ein zweites erfasstes Bild, in welchem das Projektionsbild, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, durch das zweite abbildende Teil 2 abgebildet ist bzw. wird.
[Identifizieren einer Projektionskoordinate]
Das Koordinaten-Identifizierungsteil 43 beinhaltet ein erstes Koordinaten-Identifizierungsteil 431 und ein zweites Koordinaten-Identifizierungsteil 432. Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert eine Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind. Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 analysiert eine Änderung in einer Tönung in den Mustern, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind, wodurch die Projektionskoordinate identifiziert wird, welche eine Position des Projektionspixels entsprechend dem abbildenden Pixel anzeigt, welches in dem ersten erfassten Bild enthalten ist.
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 berechnet für jedes Pixel bzw. jeden Bildpunkt einen durchschnittlichen Wert von (i) einem Luminanz- bzw. Leuchtdichtewert, wenn das vollständig schwarze Muster, welches in 4A gezeigt ist, projiziert wird, und (ii) einem Leuchtdichtewert, wenn das vollständig weiße Muster, welches in 4B gezeigt ist, projiziert wird, als einen mittleren bzw. Medianwert. In ähnlicher Weise identifiziert betreffend die erfassten Bilder, welche abgebildet werden, während die binären Streifenmuster von 4C bis 4F auf den zu messenden Gegenstand projiziert werden, das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 die Codewerte von jeweiligen abbildenden Pixeln durch ein Vergleichen der Leuchtdichtewerte von jeweiligen abbildenden Pixeln in vier erfassten Bildern mit entsprechenden Medianwerten. Durch ein Identifizieren der Codewerte kann das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifizieren, welcher binäre Streifen an jeder Position eines abbildenden Pixels unter den binären Streifenmustern reflektiert wird, welche jeweils in Richtung zu unterschiedlichen Positionen projiziert werden. Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert, an welcher Position, von einer Position 0 bis zu einer Position 15, welche in 6 gezeigt sind, jedes abbildende Pixel enthalten ist, welches in dem erfassten Bild enthalten ist.
Weiters identifiziert das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 als die Projektionskoordinaten die Phasen der Sinuswellen entsprechend den abbildenden Pixeln in dem erfassten Bild, welche erzeugt werden, wenn Abstufungs-Streifenmuster, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen, auf den zu messenden Gegenstand projiziert werden. Da die Abstufungs-Streifenmuster des Projektionsbilds eine Periodizität aufweisen, weist eine Mehrzahl von Projektionspixeln dieselben Projektionskoordinaten in dem Projektionsbild auf. Nachfolgend werden die Projektionskoordinaten, welche eine Periodizität in dem Projektionsbild aufweisen, auch als relative Projektionskoordinaten bezeichnet. Andererseits werden Projektionskoordinaten, welche einzigartig in dem Projektionsbild definiert sind bzw. werden, als absolute Projektionskoordinaten bezeichnet.
7 zeigt eine Beziehung bzw. einen Zusammenhang zwischen den absoluten Projektionskoordinaten und den relativen Projektionskoordinaten. Die vertikale Achse von 7 zeigt Projektionskoordinaten an. Die horizontale Achse von 7 zeigt Positionen der Projektionspixel bzw. -bildpunkte in der Breitenrichtung der Streifen an, welche in dem Projektionsbild enthalten sind. Die Breitenrichtung ist eine Richtung orthogonal auf die Richtung, in welcher sich die Streifen erstrecken. Wie die durchgehende Linie von 7 zeigt, weisen die relativen Projektionskoordinaten eine Periodizität auf. Die relativen Projektionskoordinaten zeigen denselben Wert für jeden Zyklus der Wiederholung der Abstufungs-Streifenmuster, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen. Andererseits sind, wie die strichlierte bzw. unterbrochene Linie von 7 zeigt, die absoluten Projektionskoordinaten einzigartig in dem Projektionsbild definiert.
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert die relative Projektionskoordinate entsprechend dem abbildenden Pixel durch ein Analysieren einer Tönung der Abstufungs-Streifenmuster. Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert, auf der Basis der Gray Codes, welche durch die binären Streifenmuster angezeigt sind bzw. werden, eine absolute Projektionskoordinate entsprechend dem abbildenden Pixel durch ein Identifizieren, welcher Position von der Position 0 bis zur Position 15 das abbildende Pixel entspricht. Wo k (= 1, 2) ein Index ist, welcher die vertikale und horizontale Richtung repräsentiert, sind bzw. werden die vertikale und horizontale Komponente (i_p, j_p) des Projektionspixels, welches in dem Projektionsbild enthalten ist, wie folgt für jedes abbildende Pixel (i, j) ausgedrückt. $(i_{p} {,j}_{p}) = (\frac{p_{1} I_{AP,1} (i,j)}{2 π}, \frac{p_{2} I_{AP,2} (i,j)}{2 π})$
I_AP,k(i, j), wo k = 1, 2, ist die absolute Projektionskoordinate in dem erfassten Bild, welches abgebildet wird, während die Streifenmuster in der vertikalen Richtung und die Streifenmuster in der horizontalen Richtung, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen, projiziert sind bzw. werden. p_k ist die Anzahl von Pixeln entsprechend einem Zyklus einer Wiederholung von Streifen des Projektionsbilds.
Eine Entsprechung bzw. Übereinstimmung zwischen (i) den Projektionspixeln, welche Licht auf einen Messpunkt des zu messenden Gegenstands strahlen, und (ii) den abbildenden Pixeln, welche Licht von dem Messpunkt empfangen bzw. erhalten, ist konstant, selbst wenn die Muster des Projektionsbilds, welche auf den zu messenden Gegenstand projiziert werden, geändert werden. Jedoch kann, wenn mehrfache Reflexionen oder dgl. auftreten, das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 eine unterschiedliche Projektionskoordinate als die Projektionskoordinate entsprechend demselben abbildenden Pixel identifizieren, da sich die Intensität oder dgl. des mehrfach reflektierten Lichts ändert, wenn das Projektionsbild, welches das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 projiziert, geändert ist bzw. wird.
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 überprüft, ob sich die Projektionskoordinate entsprechend dem abbildenden Pixel ändert oder nicht, wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 das Projektionsbild geändert hat. Wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 eine Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, identifiziert das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel für jedes der Projektionsbilder, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
Auf dieselbe Weise wie das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 eine Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind. Wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 die Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, identifiziert das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 eine Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel für jedes der Projektionsbilder, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
[Identifizieren von epipolaren Linien)
Das Linien-Identifizierungsteil 44 identifiziert eine erste epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis der Anordnung des ersten abbildenden Teils 1 und des zweiten abbildenden Teils 2. 8 illustriert ein Beispiel, wo das erste abbildende Teil 1 und das zweite abbildende Teil 2 verwendet werden, um den zu messenden Gegenstand abzubilden.
Ein erstes abbildendes Pixel A in einer Bildebene des ersten abbildenden Teils 1 auf der linken Seite von 8 entsprechend einem Messpunkt MP und ein zweites abbildendes Pixel B in einer Bildebene des zweiten abbildenden Teils 2 auf der rechten Seite entsprechend demselben Messpunkt MP weisen eine fixierte Beziehung basierend auf der Anordnung von zwei abbildenden Teilen auf. Ein optisches Zentrum des ersten abbildenden Teils 1 ist bzw. wird durch 01 bezeichnet, und eine gerade Linie, welche sich von dem optischen Zentrum bzw. Mittelpunkt 01 des ersten abbildenden Teils 1 zu dem Messpunkt MP durch das erste abbildende Pixel A erstreckt, ist eine erste epipolare Linie E_BA, welche eine gerade Linie ist, welche auf die Bildebene des zweiten abbildenden Teils 2 auf der rechten Seite projiziert ist bzw. wird.
Ein zweites abbildendes Pixel B, aufgrund der Natur einer geometrischen Beschränkung, befindet sich an einer beliebigen Position auf der ersten epipolaren Linie E_BA. Das Linien-Identifizierungsteil 44 liest eine Anordnungsinformation, welche die Anordnung des ersten abbildenden Teils 1 und des zweiten abbildenden Teils 2 anzeigt, welche in dem Speicherteil 5 vorab gespeichert ist bzw. wird, und identifiziert die erste epipolare Linie EBA des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A auf der Basis der gelesenen Anordnungsinformation. Das Linien-Identifizierungsteil 44 speichert die identifizierte erste epipolare Linie EBA in dem Speicherteil 5 im Zusammenhang mit bzw. zugeordnet zu dem ersten abbildenden Pixel A. Beispielsweise assoziiert das Linien-Identifizierungsteil 44 Koordinatenwerte der vertikalen Komponenten und horizontalen Komponenten von jeweiligen zweiten abbildenden Pixeln auf der ersten epipolaren Linie EBA mit dem ersten abbildenden Pixel A und speichert sie in dem Speicherteil 5.
Das Linien-Identifizierungsteil 44 identifiziert eine zweite epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel auf der Basis der Anordnung des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3. 9 zeigt ein Beispiel einer zweiten epipolaren Linie E_CB des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten erfassten Bild. In 9 kann, wenn das Projektionsteil 3 als das abbildende Teil erachtet wird, in welchem sich der Lichtstrahl in der entgegengesetzten Richtung bewegt, gesagt werden, dass das zweite abbildende Pixel B des zweiten abbildenden Teils 2 und das Projektionspixel C des Projektionsteils 3 dieselbe Übereinstimmung wie in 8 aufweisen. Das Linien-Identifizierungsteil 44 liest eine Anordnungsinformation, welche die Anordnung des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 anzeigt, welche in dem Speicherteil 5 vorab gespeichert ist, und identifiziert die zweite epipolare Linie E_CB des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B auf der Basis der gelesenen Anordnungsinformation.
Wenn ein Lichtstrahl, welcher von dem Projektionspixel C emittiert bzw. ausgesandt wird, nur einmal an dem Messpunkt MP des zu messenden Gegenstands reflektiert und auf dem zweiten abbildenden Pixel B empfangen wird, befindet sich das Projektionspixel C an einer beliebigen Position auf der zweiten epipolaren Linie E_CB aufgrund der Natur einer geometrischen Beschränkung. Das Linien-Identifizierungsteil 44 speichert die identifizierte zweite epipolare Linie E_CB in dem Speicherteil 5 in Assoziation bzw. Zusammenhang mit dem zweiten abbildenden Pixel B. Beispielsweise assoziiert das Linien-Identifizierungsteil 44 Koordinatenwerte der vertikalen Komponenten und horizontalen Komponenten der jeweiligen Projektionspixel auf der zweiten epipolaren Linie E_CB mit dem zweiten abbildenden Pixel B und speichert sie in dem Speicherteil 5.
Das Linien-Identifizierungsteil 44 identifiziert eine dritte epipolare Linie (nicht gezeigt) des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis der Anordnung des ersten abbildenden Teils 1 und des Projektionsteils 3. Das erste abbildende Pixel A des ersten abbildenden Teils 1 und das Projektionspixel C des Projektionsteils 3 weisen dieselbe Übereinstimmung wie in 8 auf. Das Linien-Identifizierungsteil 44 liest Anordnungsinformation, welche die Anordnung des ersten abbildenden Teils 1 und des Projektionsteils 3 anzeigt, welche in dem Speicherteil 5 vorab gespeichert ist, und identifiziert die dritte epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A auf der Basis der gelesenen Anordnungsinformation.
Wenn ein Lichtstrahl, welcher durch ein lichtemittierendes Element des Projektionspixels C emittiert wird, einmal durch den zu messenden Gegenstand reflektiert und durch ein lichtempfangendes Element des ersten abbildenden Pixels A empfangen wird, befindet sich das Projektionspixel C, aufgrund der Natur einer geometrischen Beschränkung, an einer beliebigen Position auf der dritten epipolaren Linie. Das Linien-Identifizierungsteil 44 speichert die identifizierte dritte epipolare Linie in dem Speicherteil 5 in Assoziation mit dem ersten abbildenden Pixel A. Beispielsweise assoziiert das Linien-Identifizierungsteil 44 Koordinatenwerte der vertikalen Komponenten und horizontalen Komponenten der jeweiligen Projektionspixel auf der dritten epipolaren Linie mit dem ersten abbildenden Pixel A und speichert sie in dem Speicherteil 5.
[Identifizieren einer Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels]
Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend demselben Messpunkt MP des zu messenden Gegenstands. Das Zusammenhangs- bzw. Beziehungs-Identifizierungsteil 45 erhält die erste epipolare Linie EBA des zweiten erfassten Bilds, welche mit dem ersten abbildenden Pixel A assoziiert ist, aus dem Speicherteil 5.
Wenn angenommen wird, dass die absolute Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A I_1AP(i_A, j_A) ist, existiert ein zweites abbildendes Pixel entsprechend derselben absoluten Projektionskoordinate I_1AP(i_A, j_A) wie das erste abbildende Pixel A auf der ersten epipolaren Linie E_BA. Das zweite abbildende Pixel entspricht dem ersten abbildenden Pixel A und demselben Messpunkt MP des zu messenden Gegenstands in dem zweiten erfassten Bild. Wie dies in 8 gezeigt ist, wählt das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 das zweite abbildende Pixel B aus, welches auf der ersten epipolaren Linie E_BA in dem zweiten erfassten Bild angeordnet ist und derselben absoluten Projektionskoordinate I_1AP(i_A, j_A) wie das erste abbildende Pixel A entspricht. Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert, als die Kombination entsprechend demselben Messpunkt MP, die Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des ausgewählten zweiten abbildenden Pixels B.
In ähnlicher Weise identifiziert, aus einer Mehrzahl von ersten abbildenden Pixeln, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind, und einer Mehrzahl von zweiten abbildenden Pixeln, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind, das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 eine Mehrzahl von Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend einem gemeinsamen Messpunkt des zu messenden Gegenstands. Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 gibt die identifizieren Kombinationen an das Bestimmungsteil 46 aus.
[Mehrfache Reflexionen]
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels das defekte bzw. fehlerhafte Pixel aufgrund von mehrfachen Reflexionen oder dgl. ist oder nicht. 10A und 10B illustrieren jeweils mehrfache Reflexionen. Wenn der zu messende Gegenstand glänzend ist und eine komplizierte Form aufweist, kann Licht, welches durch das Projektionsteil 3 emittiert bzw. ausgesandt wird, in das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 eintreten, nachdem es wiederholt mehrere Male auf der Oberfläche des zu messenden Gegenstands reflektiert wurde. In diesem Fall tritt, wie dies in 10A gezeigt ist, das Licht, welches durch das Projektionsteil 3 emittiert wird, in ein abbildendes Pixel des abbildenden Elements 12 des ersten abbildenden Teils 1 über zwei oder mehr Wege bzw. Pfade ein.
In dem Fall von 10A beinhaltet das Licht, welches in das abbildende Element 12 eintritt, (i) Licht einer direkten Reflexion, welches das Licht ist, welches durch das Projektionsteil 3 emittiert wird und welches direkt in das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 eintritt, nachdem es auf der zu messenden Oberfläche gestreut und reflektiert wird bzw. wurde, und (ii) mehrfach reflektiertes Licht, welches das Licht ist, welches durch das Projektionsteil 3 emittiert wird und in das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 eintritt, nachdem es mehrfachen Reflexionen unterworfen wurde. Als ein Resultat kann in dem erfassten Bild, welches durch das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 abgebildet wird, ein Pixel, welches einen Leuchtdichtewert entsprechend schwarz aufweist, wenn es kein mehrfach reflektiertes Licht gibt, einen Leuchtdichtewert entsprechend weiß aufweisen. Insbesondere ist ein Auftreten der mehrfachen Reflexionen wahrscheinlich, wenn der zu messende Gegenstand Metall oder dgl. enthält, für welches es wahrscheinlich ist, eine zufällige bzw. willkürliche Reflexion zu bewirken.
10B illustriert ein Beispiel des erfassten Bilds, welches durch mehrfache Reflexionen beeinflusst bzw. beeinträchtigt wurde. 10B entspricht 1C, wobei jedoch aufgrund des Einflusses von mehrfach reflektiertem Licht die schraffierten Abschnitte eine Leuchtdichte aufweisen, welche verschieden von der Luminanz bzw. Leuchtdichte in 1C ist. Auch kann aufgrund des Einflusses von mehrfach reflektiertem Licht eine Verzerrung oder dgl. in der sinusartigen Wellenform auftreten, welche durch die Leuchtdichteverteilungen der Abstufungs-Streifenmuster gezeigt wird.
[Bestimmen von defekten Pixeln]
Für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels bzw. Bildpunkts und des zweiten abbildenden Pixels bzw. Bildpunkts, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden, identifiziert das Bestimmungsteil 46 jeweils (i) ein Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) ein Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist. Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen zwei identifizierten Projektionspixeln.
Bei einem Bestimmen, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist, verwendet das Bestimmungsteil 46 unterschiedliche Methoden für (i) einen Fall, wo das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 nur die Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche die Streifenmuster beinhalten, welche sich in derselben Richtung erstrecken, und (ii) einen Fall, wo das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 die Mehrzahl der Projektionsbilder projiziert, welche Streifenmuster beinhalten, welche sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, wie dies unten beschrieben ist.
[Messung durch Streifen in einer Richtung]
11 zeigt ein Verfahren, in welchem das Bestimmungsteil 46 ein defektes Pixel bestimmt, wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 nur die Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche Streifenmuster beinhalten, welche sich in derselben Richtung erstrecken. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert ein Projektionspixel, welches eine Projektionskoordinate (i_C, j_CA1) entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A aufweist, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Bestimmungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden. Eine horizontale Komponente i_C des Projektionspixels ist bzw. wird wie folgt ausgedrückt. $i_{C} = \frac{{pI}_{1AP} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π}$
Wo p die Anzahl von Pixeln entsprechend einem Zyklus von Wiederholungen von Streifen des Projektionsbilds ist. Wie dies in 11 gezeigt ist, existiert das Projektionspixel C_A, welches mit der horizontalen Komponente i_C des identifizierten Projektionspixels übereinstimmt, auf einer dritten epipolaren Linie E_CA entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert eine vertikale Komponente j_CA1 des Projektionspixels C_A.
Als nächstes identifiziert das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel, welches eine Projektionskoordinate (i_C, j_CB1) entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B aufweist, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B. Die horizontale Komponente des Projektionspixels wird wie folgt ausgedrückt und ist dieselbe wie das Projektionspixel C_A. $i_{C} = \frac{{pI}_{1AP} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π} = \frac{{pI}_{2AP} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π}$
Wie dies in 11 gezeigt ist, existiert ein Projektionspixel C_B, welches mit der horizontalen Komponente i_C des identifizierten Projektionspixels übereinstimmt, auf der zweiten epipolaren Linie E_CB, welche mit dem zweiten abbildenden Pixel B assoziiert bzw. diesem zugeordnet ist. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert eine vertikale Komponente j_CB1 des Projektionspixels C_B. Unter der Annahme, dass das erste abbildende Pixel A und das zweite abbildende Pixel B demselben Messpunkt des zu messenden Gegenstands entsprechen, stimmen das Projektionspixel C_A und das Projektionspixel C_B ungefähr miteinander überein. Daher kann das Bestimmungsteil 46, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen dem Projektionspixel C_A und dem Projektionspixel C_B bestimmen.
Ein Evaluierungs- bzw. Auswertungswert E₁, welcher einen Abstand zwischen den Projektionspixeln C_A und C_B anzeigt bzw. bezeichnet, wird wie folgt ausgedrückt. $E_{1} = \sqrt{{(j_{CA1} {- j}_{CB1})}^{2}}$
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob der Evaluierungs- bzw. Beurteilungswert E₁ größer als ein erster Schwellwert ist oder nicht. Der erste Schwellwert ist bzw. wird beispielsweise gemäß der Messgenauigkeit definiert, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 erwünscht wird. Wenn der Evaluierungswert E₁ größer als der erste Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Wenn der Evaluierungswert E₁ gleich wie oder kleiner als der erste Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass keines des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Das Bestimmungsteil 46 erhält den Evaluierungswert E₁ für jede der Mehrzahl von Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden, und bestimmt, ob der erhaltene Evaluierungswert E₁ größer als der erste Schwellwert ist oder nicht. Das Bestimmungsteil 46 wiederholt die Bestimmung für die Mehrzahl von Kombinationen.
Mit bzw. bei derartigen Konfigurationen kann das Bestimmungsteil 46 bestimmen, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B das defekte Pixel ist, welches durch mehrfach reflektiertes Licht oder dgl. beeinflusst bzw. beeinträchtigt wird, indem bestimmt wird, ob das erste abbildende Pixel A und das zweite abbildende Pixel B im Wesentlichen demselben Projektionspixel des Projektionsbilds für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechen, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden. Daher kann das Bestimmungsteil 46 die Reduktion einer Messgenauigkeit der Geometrie des zu messenden Gegenstands aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht oder dgl. verhindern.
Das Projektionspixel C_A, welches in 11 gezeigt ist, muss ungefähr mit dem Projektionspixel C übereinstimmen, welches an dem Schnittpunkt der zweiten epipolaren Linie E_CB und der dritten epipolaren Linie E_CA angeordnet ist. Aus diesem Grund kann das Bestimmungsteil 46, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist, auf der Basis eines Abstands zwischen dem identifizierten Projektionspixel C_A und dem Projektionspixel C bestimmen. In ähnlicher Weise muss das Projektionspixel C_B ungefähr mit dem Projektionspixel C übereinstimmen. Das Bestimmungsteil 46 kann, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist, auf der Basis eines Abstands zwischen dem identifizierten Projektionspixel C_B und dem Projektionspixel C bestimmen.
[Messgeometrie]
Unter Verwendung der Prinzipien eines Triangulationsverfahrens misst das Geometrie-Messteil 47 die Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem von (i) ersten abbildenden Pixeln bzw. Bildpunkten entsprechend Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche bestimmt wurde, dass sie nicht defekte Pixel sind, und den Projektionskoordinaten entsprechend den ersten abbildenden Pixeln oder (ii) zweiten abbildenden Pixeln entsprechend der Kombination und den Projektionskoordinaten entsprechend den zweiten abbildenden Pixeln. Das Geometrie-Messteil 47 erhält bzw. erfasst die Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche durch das Bestimmungsteil 46 bestimmt wurde, dass sie nicht defekte Pixel sind, aus den Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des ersten abbildenden Pixels, welche durch das Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden.
Unter Verwendung der Prinzipien des Triangulationsverfahrens für jede der erfassten Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels erhält das Geometrie-Messteil 47 die 3D Position eines gemeinsamen Messpunkts entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und dem zweiten abbildenden Pixel. Das Geometrie-Messteil 47 misst die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands durch ein Wiederholen desselben Prozesses für jede der Vielzahl von Kombinationen, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden. Da das Geometrie-Messteil 47 die 3D Geometrie durch ein Ausschließen von defekten Pixeln misst, verhindert das Geometrie-Messteil 47 die Reduktion einer Messgenauigkeit der 3D Geometrie, welche durch den Effekt von mehrfachen Reflexionen oder dgl. bewirkt wird.
Zusätzlich kann das Geometrie-Messteil 47 die 3D Position des Messpunkts unter Verwendung der Prinzipien eines Triangulationsverfahrens erhalten, indem die ersten abbildenden Pixel entsprechend den Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche durch das Bestimmungsteil 46 bestimmt wurde, dass sie nicht defekte Pixel sind, und die Projektionskoordinaten entsprechend den ersten abbildenden Pixeln verwendet werden. Das Geometrie-Messteil 47 misst die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands durch ein Wiederholen desselben Prozesses für die Mehrzahl von ersten abbildenden Pixeln entsprechend den Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche durch das Identifizierungsteil 46 bestimmt wurde, dass es nicht defekte Pixel sind. In ähnlicher Weise kann das Geometrie-Messteil 47 die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands durch ein Verwenden der zweiten abbildenden Pixel entsprechend den Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche durch das Identifizierungsteil 46 bestimmt wurde, dass es nicht defekte Pixel sind, und der Projektionskoordinaten entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel messen.
[Abwandlungen einer Bestimmung eines defekten Pixels]
Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 ist nicht auf das Beispiel eines Identifizierens der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend demselben Messpunkt MP des zu messenden Gegenstands beschränkt bzw. begrenzt. Beispielsweise kann das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und des Projektionspixels identifizieren, welches das Licht emittiert bzw. aussendet, welches durch das erste abbildende Pixel empfangen wird.
Das Linien-Identifizierungsteil 44 identifiziert eine vierte epipolare Linie E_BC des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem Projektionspixel C auf der Basis der Anordnung des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3, ähnlich zu 8 und 9. Das Linien-Identifizierungsteil 44 liest Anordnungsinformation, welche die Anordnung des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 anzeigt, welche vorab in dem Speicherteil 5 gespeichert wurde, und identifiziert die vierte epipolare Linie E_BC des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem Projektionspixel C auf der Basis der gelesenen Anordnungsinformation. Das Linien-Identifizierungsteil 44 speichert die identifizierte vierte epipolare Linie E_BC in dem Speicherteil 5 in Assoziation mit dem Projektionspixel C. Beispielsweise assoziiert das Linien-Identifizierungsteil 44 Koordinatenwerte der vertikalen Komponente von jeweiligen zweiten abbildenden Pixeln auf der vierten epipolaren Linie E_BC mit Koordinatenwerten der horizontalen Komponenten derselben zweiten abbildenden Pixel und speichert diese in dem Speicherteil 5.
Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des Projektionspixels, welches das Licht emittiert, welches durch das erste abbildende Pixel empfangen wird. Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 erhält bzw. erfasst die dritte epipolare Linie des Projektionsbilds, welches mit dem ersten abbildenden Pixel A assoziiert ist, aus dem Speicherteil 5. Wenn angenommen wird, dass die absolute Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A I_1AP(i_A, j_A) ist, existiert ein Projektionspixel entsprechend derselben absoluten Projektionskoordinate I_1AP(i_A, j_A) wie das erste abbildende Pixel A auf der dritten epipolaren Linie. Das Projektionspixel entspricht dem Projektionspixel, welches das Licht emittiert, welches durch das erste abbildende Pixel A empfangen wird. Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 wählt ein Projektionspixel, welches dieselbe absolute Projektionskoordinate wie das erste abbildende Pixel aufweist, aus den Projektionspixeln aus, welche auf der dritten epipolaren Linie angeordnet sind, welche mit dem ersten abbildenden Pixel A assoziiert bzw. diesem zugeordnet ist. Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert eine Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des ausgewählten Projektionspixels.
Wenn das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 die Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des Projektionspixels C identifiziert, identifiziert das Bestimmungsteil 46 das zweite abbildende Pixel entsprechend derselben Projektionskoordinate (i_C, j_CA1) wie das erste abbildende Pixel A für diese Kombination. 12 zeigt ein Verfahren eines Bestimmens durch das Bestimmungsteil 46, ob das abbildende Pixel ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel ist. Wie dies in 12 gezeigt ist, existiert ein hauptsächliches zweites abbildendes Pixel B_A entsprechend derselben Projektionskoordinate wie das erste abbildende Pixel A auf der ersten epipolaren Linie EBA des zweiten erfassten Bilds, welche mit dem ersten abbildenden Pixel A assoziiert ist. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert das hauptsächliche zweite abbildende Pixel B_A.
Als nächstes identifiziert das Bestimmungsteil 46 das zweite abbildende Pixel des zweiten erfassten Bilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem Projektionspixel C aufweist, für die Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des Projektionspixels C, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wird bzw. wurde. Auf der vierten epipolaren Linie E_BC des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem Projektionspixel C existiert ein untergeordnetes zweites abbildendes Pixel B_C entsprechend derselben Projektionskoordinate wie das Projektionspixel C. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert das untergeordnete zweite abbildende Pixel B_C.
Wenn Licht, welches von dem Projektionspixel C emittiert wird, nur einmal auf dem zu messenden Gegenstand reflektiert und auf dem ersten abbildenden Pixel A und dem zweiten abbildenden Pixel B empfangen wird, stimmen das hauptsächliche zweite abbildende Pixel B_A und das untergeordnete zweite abbildende Pixel B_C ungefähr miteinander überein. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A, des hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels B_A oder des untergeordneten zweiten abbildenden Pixels B_C ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel B_A und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel B_C. Daher bestimmt das Bestimmungsteil 46, ob ein Abstand zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel B_A und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel B_C größer als ein zweiter Schwellwert ist oder nicht. Der zweite Schwellwert ist bzw. wird gemäß der Messgenauigkeit definiert, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 erwünscht wird. Wenn der Abstand zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel B_A und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel B_C größer als der zweite Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass das erste abbildende Pixel A ein defektes Pixel ist. Wenn der Abstand zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel B_A und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel B_C gleich wie oder geringer als der zweite Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A, des hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels B_A oder des untergeordneten zweiten abbildenden Pixels B_C nicht ein defektes Pixel ist. Das Geometrie-Messteil 47 misst die Geometrie des zu messenden Gegenstands, indem wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A, des hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels B_A oder des untergeordneten zweiten abbildenden Pixels B_C entsprechend der Kombination verwendet wird, für welche für das erste abbildende Pixel A, das hauptsächliche zweite abbildende Pixel B_A und das untergeordnete zweite abbildende Pixel B_C durch das Bestimmungsteil 46 bestimmt wurde, dass es nicht das defekte Pixel ist.
[Bestimmen eines defekten Pixels durch vertikale und horizontale Streifen]
13A und 13B zeigen jeweils eine Beziehung bzw. einen Zusammenhang zwischen (i) einer Richtung, in welcher sich die Streifen des Projektionsbilds erstrecken, und (ii) mehrfach reflektiertem Licht. Mehrfache Reflexionen treten auf, wenn das Licht, welches von dem Projektionsteil 3 emittiert wird, wiederholt mehrere Male um einen Abschnitt reflektiert wird, wo der zu messende Gegenstand gebogen ist. Wie dies in 13A gezeigt ist, gibt es einen Fall, wo Licht, welches zuerst in der Licht-Projektionsregion in den mehrfachen Reflexionen reflektiert wird, in das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 eintreten kann, nachdem es in der Nicht-Projektionsregion reflektiert wurde. In einem derartigen Fall gibt es, da eine Leuchtdichte der Nicht-Projektionsregion in dem erfassten Bild, welches durch das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 erzeugt bzw. generiert wird, aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht höher zu sein scheint, eine Möglichkeit, dass das Koordinaten-Identifizierungsteil 43 irrtümlicherweise eine Projektionskoordinate des abbildenden Pixels identifiziert.
Andererseits weist, wie dies in 13B gezeigt ist, wenn (i) eine Richtung, in welcher sich der gebogene Abschnitt des zu messenden Gegenstands erstreckt, und (ii) die Richtung, in welcher sich die Streifen erstrecken, normal aufeinander sind bzw. stehen, das Licht, welches zuerst in der Licht-Projektionsregion in mehrfachen Reflexionen reflektiert wurde, eine relativ hohe Möglichkeit auf, in der Licht-Projektionsregion an bzw. bei der nächsten Reflexion zu reflektieren. In dem Zustand bzw. in der Bedingung, welche (r) in 13B gezeigt ist, wird das Licht, welches von dem Projektionsteil 3 in Richtung zu der Licht-Projektionsregion emittiert wird, wiederum in einer anderen Licht-Projektionsregion reflektiert, und tritt dann in das erste abbildende Teil 1 oder das zweite abbildende Teil 2 ein. In diesem Fall ist der Einfluss von mehrfach reflektiertem Licht auf eine Luminanz bzw. Leuchtdichte der licht-projizierenden und der nicht-projizierenden Regionen relativ gering. Daher kann, wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 auf den zu messenden Gegenstand die Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche die Streifenmuster beinhalten, welche sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, das Bestimmungsteil 46 bestimmen, ob das abbildende Pixel ein defektes Pixel ist, indem das erfasste Bild verwendet wird, welches abgebildet wird, während Bilder einer Mehrzahl von Streifenmustern projiziert werden, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, wodurch es möglich gemacht wird, weiter die Möglichkeit zu reduzieren, dass ein defektes Pixel übersehen wird.
Wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 sequentiell bzw. aufeinanderfolgend Projektionsbilder, welche Streifenmuster enthalten, welche sich in der vertikalen Richtung erstrecken, und Projektionsbilder, welche Streifenmuster enthalten, welche sich in der horizontalen Richtung erstrecken, auf den zu messenden Gegenstand projiziert, identifiziert das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel, welches eine Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A aufweist, indem (i) die Projektionskoordinaten basierend auf den Streifenmustern, welche sich in der vertikalen Richtung erstrecken, und (ii) die Projektionskoordinaten basierend auf den Streifenmustern verwendet werden, welche sich in der horizontalen Richtung erstrecken. Spezifischer erhält bzw. erfasst das Bestimmungsteil 46 die Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde. Wie dies oben beschrieben ist, ist die Kombination, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde, die Kombination von (i) dem ersten abbildenden Pixel A und (ii) dem zweiten abbildenden Pixel B(i_B, j_B), welches auf der ersten epipolaren Linie E_BA entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A in dem zweiten erfassten Bild (8) und entsprechend derselben absoluten Projektionskoordinate I_1AP(i_A, j_A) wie das erste abbildende Pixel A(i_A, j_A) positioniert ist.
Das Bestimmungsteil 46 identifiziert das Projektionspixel C_A, welches von der absoluten Projektionskoordinate (I_1AP,1 (i_A, j_A), I_1AP,2 (i_A, j_A)) entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A erhalten wird, welches durch das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert wird, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden. I_1AP,1(i_A, j_A) repräsentiert die vertikale Komponente der absoluten Projektionskoordinate, und I_1AP,2(i_A, j_A) repräsentiert die longitudinale Komponente der absoluten Projektionskoordinate. Da die absolute Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A zwei Richtungskomponenten, d.h. die horizontale Richtungskomponente und die vertikale Richtungskomponente aufweist, kann das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel (i_c, j_CA2), welches dieselbe absolute Projektionskoordinate wie das erste abbildende Pixel A aufweist, wie folgt bestimmen. $(i_{C} {,j}_{CA2}) = (\frac{p_{1} I_{1AP,1} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π}, \frac{p_{2} I_{1AP,2} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π})$
In dieser Gleichung ist p₁ die Anzahl von Pixeln entsprechend einem Wiederholungszyklus von Streifen, welche sich in der vertikalen Richtung erstrecken, und ist p₂ die Anzahl von Pixeln entsprechend einem Wiederholungszyklus von Streifen, welche sich in der horizontalen Richtung erstrecken.
In jeder der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden, sind ein Wert einer horizontalen Komponente I_1AP,1 (i_A, j_A) der absoluten Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und ein Wert einer horizontalen Komponente I_2AP,1 (i_A, j_A) der absoluten Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B dieselben. Das Bestimmungsteil 46 identifiziert die vertikale Komponente I_2AP,2(i_B, j_B) der absoluten Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B(i_B, j_B) durch ein Identifizieren einer Phase in den horizontalen Abstufungs-Streifenmustern entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B(i_B, j_B) und eines Codewerts der horizontalen binären Streifenmuster. Das Bestimmungsteil 46 kann ein Projektionspixel (i_C, j_CB2), welches dieselbe absolute Projektionskoordinate wie diejenige des zweiten abbildenden Pixels B aufweist, wie folgt bestimmen. $(i_{C} {,j}_{CB2}) = (\frac{p_{1} I_{2AP,1} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π}, \frac{p_{2} I_{2AP,2} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π})$
Wenn das erste abbildende Pixel A und das zweite abbildende Pixel B demselben Messpunkt eines zu messenden Gegenstands entsprechen, müssen das Projektionspixel (i_C, j_CA2) und das Projektionspixel (i_C, j_CB2) ungefähr miteinander übereinstimmen. D.h., das Bestimmungsteil 46 kann auf der Basis eines Abstands zwischen den zwei Projektionspixeln bestimmen, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist oder nicht.
Ein Evaluierungs- bzw. Beurteilungswert E₂, welcher einen Abstand zwischen dem Projektionspixel (i_C, J_CA2) und dem Projektionspixel (i_C, j_CB2) anzeigt, wird wie folgt ausgedrückt. $E_{2} = \sqrt{{(j_{CA2} {- j}_{CB2})}^{2}}$
Im Wesentlichen kann das Bestimmungsteil 46 den Beurteilungswert E₂ unter Verwendung von I_1AP,2(i_A, j_A) und I_2AP,2 (i_B, j_B) berechnen. Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob der Beurteilungswert E₂ größer als ein dritter Schwellwert ist oder nicht. Der dritte Schwellwert ist bzw. wird gemäß der Messgenauigkeit definiert, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 gewünscht ist. Wenn der Beurteilungswert E₂ größer als der dritte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Wenn der Beurteilungswert E₂ gleich wie oder geringer als der dritte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass weder das erste abbildende Pixel A noch das zweite abbildende Pixel B ein defektes Pixel ist.
[Bestimmen eines defekten Pixels durch ein vertikales Verwenden der relativen Projektionskoordinaten]
Das Bestimmungsteil 46 kann bestimmen, ob das abbildende Pixel ein defektes Pixel ist oder nicht, indem die absoluten Projektionskoordinaten in der horizontalen Richtung und die relativen Projektionskoordinaten in der vertikalen Richtung verwendet werden. In jeder der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden, wird angenommen, dass die Projektionskoordinate des ersten abbildenden Pixels (I_1AP,1(i_A, j_A), I_1RP,2(i_A, j_A)) ist. Hier ist I_1AP,1(i_A, j_A) die absolute Projektionskoordinate in der horizontalen Richtung und es ist I_1RP,2 (i_A, j_A) die relative Projektionskoordinate in der vertikalen Richtung.
Auch in jeder der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden, wird angenommen, dass die Projektionskoordinate des zweiten abbildenden Pixels B 1_2AP,1(i_B, j_B), I_2RP,2 (i_B, j_B)) ist. Hier ist I_2AP,1(i_B, j_B) die absolute Projektionskoordinate in der horizontalen Richtung und es ist I_2RP,2 (i_B, j_B) die relative Projektionskoordinate in der vertikalen Richtung. Die horizontale Komponente i_C und eine vertikale Komponente j_CA3 des Projektionspixels C_A, welches dieselbe Projektionskoordinate wie diejenige des ersten abbildenden Pixels A aufweist, werden wie folgt ausgedrückt. $(i_{C} {,j}_{CA3}) = (\frac{p_{1} I_{1AP,1} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π}, \frac{p_{2} I_{1RP,2} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π} + q_{2})$
Die horizontale Komponente i_C und die vertikale Komponente j_CB3 des Projektionspixels C_B, welches dieselbe Projektionskoordinate wie diejenige des zweiten abbildenden Pixels B aufweist, sind bzw. werden wie folgt ausgedrückt. Wiederum ist die horizontale Komponente i_C des Projektionspixels C_B dieselbe wie die horizontale Komponente i_C des Projektionspixels C_A. $(i_{C} {,j}_{CB3}) = (\frac{p_{1} I_{2AP,1} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π}, \frac{p_{2} I_{2RP,2} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π} + q_{2})$
In der Gleichung ist q₂ eine unbekannte Zahl bzw. Anzahl, wobei jedoch für das erste abbildende Pixel A und das zweite abbildende Pixel B angenommen bzw. erachtet wird, dasselbe q₂ aufzuweisen. Ein Beurteilungswert E₃, welcher einen Abstand zwischen dem Projektionspixel (i_C, j_CA3) und dem Projektionspixel (i_C, j_CB3) anzeigt, wird wie folgt ausgedrückt. $E_{3} = \sqrt{{(j_{CA3} {- j}_{CB3})}^{2}}$
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob der Beurteilungswert E₃ größer als ein vierter Schwellwert ist oder nicht. Der vierte Schwellwert ist bzw. wird gemäß der Messgenauigkeit definiert, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 gewünscht ist. Wenn der Beurteilungswert E₃ größer als der vierte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Wenn der Beurteilungswert E₃ gleich wie oder kleiner als der vierte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass weder das erste abbildende Pixel A noch das zweite abbildende Pixel B ein defektes Pixel ist.
In der relativen Projektionskoordinate ist, wie dies in 7 gezeigt ist, ein Bereich von Werten auf 2π beschränkt bzw. begrenzt und weist eine Periodizität auf. In einem derartigen Fall gibt es für den Beurteilungswert eine Möglichkeit, dass ein Fehler in einer Berechnung des Beurteilungswerts E₃ groß aufgrund einer geringfügigen Differenz des entsprechenden Pixels bzw. Bildpunkts an einem Punkt wird, wo sich der Wert abrupt um 2π ändert. Daher kann das Bestimmungsteil 46 auch die nächsten Beurteilungswerte E_3A und den Beurteilungswert E_3B zusätzlich zu dem Beurteilungswert E₃ berechnen und den kleinsten Wert dieser drei Beurteilungswerte als einen neuen Beurteilungswert für die Bestimmung verwenden. Der Beurteilungswert E_3A und der Beurteilungswert E_3B sind bzw. werden wie folgt ausgedrückt. $E_{3A} = \sqrt{{(j_{CA3} {- j}_{CB3} + p_{2})}^{2}}$
$E_{3B} = \sqrt{{(j_{CA3} {- j}_{CB3} - p_{2})}^{2}}$
[Bestimmen eines defekten Pixels durch Streifen in drei oder mehr Richtungen]
Wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche Streifenmuster beinhalten, welche sich in drei oder mehr unterschiedlichen Richtungen erstrecken, identifiziert das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A aufweist, indem die Projektionskoordinate verwendet wird, welche durch das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 für jedes Projektionsbild identifiziert wird, welches Streifenmuster enthält, welche sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
Für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B identifiziert das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel, welches dieselbe Projektionskoordinate wie das erste abbildende Pixel A aufweist, indem die Projektionskoordinaten (I_1AP,1(i_A, J_A), I_1RP,2(i_A, J_A), I_1RP,3 (i_A, j_A), ... I_1RP,M(i_A, j_A)) entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A verwendet werden, welche durch das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert werden. Die erste Richtungskomponente (I_1AP,1(i_A, j_A) der Proj ektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A ist die absolute Projektionskoordinate, und die Komponenten I_1RP,2(i_A, j_A), I_1RP,3(i_A, j_A), ... I_1RP,M(i_A, j_A) der Projektionskoordinate der zweiten Richtung bis M-ten Richtung entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A sind die relativen Projektionskoordinaten.
Für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B identifiziert das Bestimmungsteil 46 ein Projektionspixel, welches dieselbe Projektionskoordinate wie das zweite abbildende Pixel B aufweist, indem die Projektionskoordinaten (I_2AP,1(i_B, j_B), I_2RP,2(i_B, j_B), I_2RP,3(i_B, j_B), ... 1_2RP,M(i_B, j_B)) entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B verwendet werden, welche durch das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 identifiziert werden. Die erste Richtungskomponente (I_2AP,1 (i_B, j_B) der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B ist die absolute Projektionskoordinate, und die Komponenten I_2RP,2 (i_B, j_B), 1_2RP,3 (i_B, j_B), ... I_2RP,M(i_B, j_B) der Projektionskoordinate der zweiten Richtung bis M-ten Richtung entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B sind die relativen Projektionskoordinaten.
Das Bestimmungsteil 46 erhält einen Beurteilungswert E₄ für ein Beurteilen bzw. Evaluieren einer Abweichung zwischen dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A aufweist, und dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B aufweist. Der Beurteilungswert E₄ wird wie folgt ausgedrückt. $E_{4} = \frac{1}{M - 1} \sum_{m=2}^{M} \sqrt{{(\frac{p_{m} I_{1RP,m} (i_{A} {,j}_{A})}{2 π} - \frac{p_{m} I_{2RP,m} (i_{B} {,j}_{B})}{2 π})}^{2}}$
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob der Beurteilungswert E₄ größer als ein fünfter Schwellwert ist oder nicht. Der fünfte Schwellwert ist bzw. wird gemäß der Messgenauigkeit definiert, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 gewünscht wird. Wenn der Beurteilungswert E₄ größer als der fünfte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Wenn der Beurteilungswert E₄ gleich wie oder kleiner als der fünfte Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass keines des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist.
[Bestimmen eines defekten Pixels auf der Basis des maximalen Werts eines Vergleichswerts]
Zusätzlich kann das Bestimmungsteil 46 einen Vergleichswert der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B für jedes einer Mehrzahl von Projektionsbildern, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B bestimmen, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden. Der Vergleichswert ist beispielsweise ein Differenzwert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B, wobei er jedoch ein Verhältniswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B sein kann.
Das Bestimmungsteil 46 erhält den Vergleichswert zwischen (i) den jeweiligen Richtungskomponenten der Projektionskoordinaten (I_1AP,1(i_A, j_A), I_1RP,2(i_A, j_A), I_1RP,3(i_A, j_A) ..., I_1RP,M(i_A, j_A)) entsprechend dem ersten abbildenden Pixel A und (ii) den jeweiligen Richtungskomponenten der Projektionskoordinaten (1_2AP,1(i_B, j_B), I_2RP,2(i_B, j_B) , I_2RP,3(i_B, j_B) ..., I_2RP,M (i_B, j_B)) entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel B.
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis des Beurteilungswerts basierend auf dem erhaltenen Vergleichswert. Spezifischer identifiziert das Bestimmungsteil 46 eine Richtungskomponente, welche den maximalen Wert unter den erhaltenen Vergleichswerten ((I_1AP,1 (i_A, j_A)-I_2AP,₁(i_B, J_B)), (I_1RP,2 (i_A, j_A)-1_2RP,2 (i_B, j_B)), (I_1RP,3(i_A, j_A)-I_2RP,3(i_B, j_B)) ..., (I_1RP,M(i_A j_A) -I_2RP,M(i_B, j_B))) aufweist.
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob dieser Beurteilungswert E₅ größer als ein sechster Schwellwert ist oder nicht, indem der identifizierte maximale Wert als der Beurteilungswert E₅ verwendet wird. Der sechste Schwellwert wird entsprechend der Messgenauigkeit bestimmt, welche für den 3D Geometrie-Messapparat 100 erwünscht wird. Wenn der Beurteilungswert E₅ größer als der sechste Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist.
Wenn der identifizierte Beurteilungswert E₅ gleich wie oder kleiner als der sechste Schwellwert ist, bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass keines des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist. Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B ein defektes Pixel ist oder nicht, indem die Streifenmuster verwendet werden, in welchen das defekte Pixel den größten Einfluss aufweist. Daher kann das Bestimmungsteil 46 genau ein Übersehen des defekten Pixels verhindern.
Als ein anderes Vergleichsverfahren kann das Bestimmungsteil 46 als ein defektes Pixel ein erstes abbildendes Pixel oder dgl. bestimmen, in welchem der Beurteilungswert, welcher für ein anderes erstes abbildendes Pixel identifiziert wird, signifikant groß wird, indem die Standardabweichung oder dgl. für den Vergleichswert verwendet wird. Weiters kann das Bestimmungsteil 46 den oben erwähnten durchschnittlichen Wert, den maximalen Wert, die Standardabweichung und dgl. unter Verwendung von Gewichtungskoeffizienten berechnen, welche eine Wichtigkeit für jede der Streifenrichtungen definieren. Beispielsweise kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 die Anzahl von projizierten Projektionsbildern oder von Zyklen von Streifen für jede Streifenrichtung ändern, und es kann das Bestimmungsteil 46 den Beurteilungswert unter Verwendung von unterschiedlichen Gewichtungskoeffizienten gemäß der Anzahl der Projektionsbilder oder der Zyklen von Streifen berechnen.
[Messprozess des 3D Geometrie-Messapparats]
14 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messprozess der Geometrie des zu messenden Gegenstands durch den 3D Geometrie-Messapparat 100 zeigt. Diese Bearbeitungsprozedur startet, wenn ein eine Betätigung akzeptierendes Teil (nicht gezeigt) eine Betätigung eines Benutzers akzeptiert, welcher einen Start eines Messens der Geometrie des zu messenden Gegenstands bzw. Objekts instruiert bzw. anweist.
Zuerst projiziert das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 auf den zu messenden Gegenstand das Projektionsbild, welches Muster für ein Identifizieren der Projektionskoordinate beinhaltet, mit dem Projektionsteil 3 (S101). Als nächstes erzeugt bzw. generiert das abbildende Regel- bzw. Steuerteil 42 das erste erfasste Bild, in welchem das Projektionsbild, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert ist bzw. wird, durch das erste abbildende Teil 1 abgebildet wird. Auch erzeugt das abbildende bzw. Abbildungs-Regel- bzw. -Steuerteil 42 das zweite erfasste Bild, in welchem das Projektionsbild, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, durch das zweite abbildende Teil 2 abgebildet wird (S102).
Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 identifiziert die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds basierend auf den Mustern, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind. Das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 kann die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifizieren, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind (S103). Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 erfasst bzw. erhält die erste epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds, welche mit dem ersten abbildenden Pixel assoziiert bzw. diesem zugeordnet ist, aus dem Speicherteil 5 (S104). Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 wählt als das erste abbildende Pixel das zweite abbildende Pixel entsprechend derselben Projektionskoordinate aus den zweiten abbildenden Pixeln aus, welche auf der erhaltenen bzw. erfassten ersten epipolaren Linie angeordnet sind.
Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert als die Kombination entsprechend demselben Messpunkt die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des ausgewählten zweiten abbildenden Pixels (S105). In ähnlicher Weise identifiziert aus einer Mehr- bzw. Vielzahl von Kombinationen der Mehrzahl von ersten abbildenden Pixeln, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind, und der Mehrzahl von zweiten abbildenden Pixeln, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind, das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 eine Mehrzahl von Kombinationen entsprechend einem gemeinsamen Messpunkt des zu messenden Gegenstands.
Das Bestimmungsteil 46 erhält einen Abstand zwischen (i) dem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) dem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden. Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob der Beurteilungswert E₁, welcher den erhaltenen Abstand anzeigt, größer als der erste Schwellwert ist oder nicht (S106).
Wenn der Beurteilungswert E₁ größer als der erste Schwellwert ist (Ja in S106), bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist, für jede der Kombinationen, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden (S107). Das Geometrie-Messteil 47 bestimmt, ob es eine andere Kombination gibt, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde (S108).
Wenn bestimmt wird, dass es keine andere Kombination gibt, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde (NEIN in S108), misst das Geometrie-Messteil 47 die 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem von Pixeln entsprechend der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, für welche durch das Bestimmungsteil 46 bestimmt wurde (S109), nicht das defekte Pixel zu sein, und beendet das Bearbeiten.
Wenn der Beurteilungswert E₁ gleich wie oder kleiner als der erste Schwellwert in der Bestimmung des Schritts S106 ist (NEIN in S106), bestimmt das Bestimmungsteil 46, dass keines des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist (S110), und gelangt bzw. schreitet fort zu dem Be- bzw. Verarbeiten des Schritts S108. In einem Fall, wo in der Bestimmung des Schritts S108 bestimmt wird, dass es eine andere Kombination gibt, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde (JA in S108), führt das Geometrie-Messteil 47 das Be- bzw. Verarbeiten des Schritts S106 durch.
[Effekte der vorliegenden Ausführungsform]
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob das erste abbildende Pixel A und das zweite abbildende Pixel B im Wesentlichen demselben Projektionspixel des Projektionsbilds entsprechen oder nicht, für jede der Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurden, wodurch bestimmt wird, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels A oder des zweiten abbildenden Pixels B das defekte Pixel ist oder nicht, welches durch ein mehrfach reflektiertes Licht oder dgl. beeinflusst bzw. beeinträchtigt wurde. Daher kann das Bestimmungsteil 46 die Reduktion einer Messgenauigkeit der Geometrie des zu messenden Gegenstands durch das Geometrie-Messteil 47 aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht oder dgl. verhindern.
<Zweite Ausführungsform>
[Neueinstellung einer Kombination unter Verwendung von Streifen in mehreren Richtungen]
In der ersten Ausführungsform identifiziert das Beispiel des Beziehungs-Identifizierungsteils 45 die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend demselben Messpunkt des zu messenden Gegenstands, indem die Projektionskoordinaten verwendet werden, auf der Basis der Streifenmuster, welche sich in einer einzigen Richtung erstrecken, wie dies erläutert wurde. In diesem Fall gab es einen Fall, wo das erste abbildende Pixel in dem ersten erfassten Bild und das zweite abbildende Pixel in dem zweiten erfassten Bild nicht derselben Position des zu messenden Gegenstands entsprechen. Daher verwendet ein Beziehungs-Identifizierungsteil 45 gemäß der zweiten Ausführungsform Projektionskoordinaten auf der Basis von Streifenmustern, welche sich in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen erstrecken, um die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels zu identifizieren, wodurch eine Genauigkeit eines Identifizierens der Kombination entsprechend demselben Messpunkt des zu messenden Gegenstands verbessert wird. Dies ermöglicht, dass das Geometrie-Messteil 47 die Messgenauigkeit der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands verbessert.
Spezifisch stellt in der zweiten Ausführungsform das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend demselben Messpunkt des zu messenden Gegenstands neu ein, indem die Projektionskoordinaten auf der Basis der Streifenmuster verwendet werden, welche sich in der Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
15 zeigt eine Konfiguration eines Regel- bzw. Steuerteils 50, welches in einem 3D Geometrie-Messapparat der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist. Zusätzlich zu den Blöcken des Regel- bzw. Steuerteils 4, welches in 1 gezeigt ist, beinhaltet das Regel- bzw. Steuerteil 50 weiters ein Erfassungsteil 501, ein Kandidaten-Koordinaten-Identifizierungsteil 502 und ein Evaluierungs- bzw. Beurteilungsteil 503. Betreffend die Blöcke, welche dieselben wie diejenigen in dem Regel- bzw. Steuerteil 4 in 1 sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und die zugehörigen Beschreibung wird weggelassen.
Das Erfassungsteil 501 erfasst bzw. erhält zuerst die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde, indem die Projektionskoordinaten basierend auf den Streifenmustern verwendet werden, welche sich in der einzigen Richtung erstrecken. Das Erfassungsteil 501 erfasst als entsprechende Kandidatenpixel bzw. -bildpunkte eine Mehrzahl von zweiten abbildenden Pixeln innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aus den erfassten bzw. erhaltenen Kombinationen der zweiten abbildenden Pixeln. Der vorbestimmte Bereich ist beispielsweise ein Bereich, welcher an das zweite abbildende Pixel in den Kombinationen anschließt, welche durch das Erfassungsteil 501 erhalten bzw. erfasst wurden. Das Erfassungsteil 501 kann ein entsprechendes Kandidatenpixel in einer Einheit kleiner als ein Pixel erfassen. Beispielsweise erfasst, wenn ein Pixel als eine Einheit eines Pixels bzw. Bildpunkts definiert ist bzw. wird, das Erfassungsteil 501 eine Mehrzahl von entsprechenden Kandidatenpixeln in Einheiten von Sub- bzw. Unter-Pixeln. Die Sub-Pixel sind Bildelemente, deren Größen kleiner als Pixeln sind.
Wenn das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 eine Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, identifiziert das Kandidaten-Koordinaten-Identifizierungsteil 502 die Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel für jedes der Projektionsbilder, in welchen sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken. Das Kandidaten-Koordinaten-Identifizierungsteil 502 identifiziert Projektionskoordinaten der Mehrzahl von entsprechenden Kandidaten-Koordinaten. Beispielsweise identifiziert das Kandidaten-Koordinaten-Identifizierungsteil 502 die Projektionskoordinaten der Mehrzahl von entsprechenden Kandidaten-Koordinaten in Einheiten von Sub-Pixeln.
Das Beurteilungsteil 503 erhält für jedes Projektionsbild, in welchem sich Streifen in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, einen Vergleichswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel, und erhält einen Beurteilungswert auf der Basis des erhaltenen Vergleichswerts für jedes entsprechende Kandidatenpixel. Der Vergleichswert ist beispielsweise ein Differenzwert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel, wobei er jedoch ein Wert für das Verhältnis der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel zu der Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel sein kann. 16 zeigt ein Beurteilungsverfahren der entsprechenden Kandidatenpixel unter Verwendung eines Beurteilungsteils 503.
Zuerst identifiziert, ähnlich zu 11, das Beurteilungsteil 503 ein Projektionspixel C_A, welches dieselben Projektionskoordinaten (I_1AP,1 (i_A, j_A), I_1RP,2 (i_A, j_A), I_1RP,3(i_A, j_A) ... , I_1RP,M(i_A, j_A)) wie diejenigen des ersten abbildenden Pixels A in der Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B aufweist, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde. Das Beurteilungsteil 503 identifiziert ein Projektionspixel C_B1, welches dieselben Projektionskoordinaten (I_2AP,1 (i_B1, j_B1), I_2RP, ₂ (i_B1, j_B1), I_2RP,3 (i_B1, J_B1) ..., I_2RP,M(i_B1, j_B1)) wie diejenigen eines entsprechenden Kandidatenpixels B₁ aufweist. Das Beurteilungsteil 503 berechnet den folgenden Beurteilungswert E₆ auf der Basis des Vergleichswerts zwischen den Projektionskoordinaten des Projektionspixels C_A und den Projektionskoordinaten des Projektionspixels C_B1 in den jeweiligen bzw. entsprechenden Richtungskomponenten. $\begin{array}{l} E_{6} = \frac{1}{M} (\frac{p_{1}}{2 π} \sqrt{{(I_{1AP,1} (i_{A} {,j}_{A}) {- I}_{2AP,1} (i_{B1} {,j}_{B1}))}^{2}} \\ + \sum_{m=2}^{M} \frac{Pm}{2 π} \sqrt{(I_{1RP,m} (i_{A} {,j}_{A}) {-I}_{2RP,m} (i_{B1} {,j}_{B1}))^{2})} \end{array}$
In ähnlicher Weise identifiziert das Beurteilungsteil 503 das Projektionspixel C_B2, welches dieselben Projektionskoordinaten wie diejenigen des entsprechenden Kandidatenpixels B₂ aufweist, und berechnet den Beurteilungswert E₆ auf der Basis des Vergleichswerts zwischen den Projektionskoordinaten des Projektionspixels C_A und den Projektionskoordinaten des Projektionspixels C_B1 in den jeweiligen Richtungskomponenten. Auch berechnet das Beurteilungsteil 503 in ähnlicher Weise den Beurteilungswert E₆ für das Projektionsbild C_B, welches dieselben Projektionskoordinaten wie diejenigen des zweiten abbildenden Pixels B in der Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des zweiten abbildenden Pixels B aufweist, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde.
Das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert als eine neue Kombination eine aus der Mehrzahl von Korrespondenz- bzw. Entsprechungs-Kandidatenpixeln und des ersten abbildenden Pixels A unter den Kombinationen, welche durch das Erfassungsteil 501 erfasst wurden, auf der Basis der Beurteilungswerte E₆, welche durch das Beurteilungsteil 503 erhalten werden. Beispielsweise wählt das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 ein entsprechendes Kandidatenpixel aus, welches den kleinsten Beurteilungswert E₆ aufweist, welcher durch das Beurteilungsteil 503 berechnet wurde, und identifiziert eine Kombination des ersten abbildenden Pixels A und des ausgewählten entsprechenden Kandidatenpixels als eine neue Kombination.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 genauer die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend demselben Messpunkt des zu messenden Gegenstands identifizieren, indem die Projektionskoordinaten auf der Basis der Streifenmuster verwendet werden, welche sich in der Mehrzahl von Richtungen erstrecken. Aus diesem Grund verbessert sich auch die Genauigkeit eines Bestimmens, ob das abbildende Pixel ein defektes Pixel ist oder nicht, durch das Bestimmungsteil 46 und es verbessert sich daher die Messgenauigkeit der Geometrie des zu messenden Gegenstands durch den Geometrie-Messapparat 47.
[Prozess einer neuerlichen Messung unter Verwendung eines Projektionsbilds unter Ausschluss von defekten Pixeln]
Da ein defektes bzw. fehlerhaftes Pixel oft aufgrund von mehrfach reflektiertem Licht auftritt, kann der Einfluss von mehrfach reflektiertem Licht verhindert werden, indem ein Projektionsbild unter Ausschluss eines Projektionspixels der Projektionskoordinate entsprechend dem abbildenden Pixel projiziert wird, welches als das defekte Pixel bestimmt wurde. Daher kann, wenn das Bestimmungsteil 46 bestimmt, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels das defekte Pixel ist, das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild (nachfolgend als ein erstes ausgewähltes Projektionsbild bezeichnet) unter Ausschluss von allen Projektionspixeln projizieren, welche Projektionskoordinaten entsprechend irgendeinem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels aufweisen, welches der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entspricht, für welche durch das Bestimmungsteil 46 aus einer Mehrzahl von Projektionspixeln, welche in dem Projektionsbild enthalten sind, bestimmt wurde, nicht die defekten Pixel zu sein.
Da es für das defekte Pixel wahrscheinlich ist, durch mehrfach reflektiertes Licht beeinträchtigt zu sein, kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 den Einfluss von mehrfach reflektiertem Licht durch ein Projizieren des ersten ausgewählten Projektionsbilds unter Ausschluss der defekten Pixel verhindern. Daher kann das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 genau die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel identifizieren. In ähnlicher Weise kann das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 genau die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel identifizieren.
[Prozess einer neuerlichen Messung unter Verwendung eines Projektionsbilds nur mit defekten Pixeln]
Es kann angenommen werden, dass ein defektes Pixel aufgrund von mehrfachen Reflexionen auftritt, indem die Projektionsbilder, welche eine große Anzahl von Pixeln beinhalten, auf den zu messenden Gegenstand zu einer Zeit bzw. gleichzeitig projiziert werden. Daher kann, wenn das Bestimmungsteil 46 bestimmt, dass wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist, das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 die Messung wiederum durchführen, indem auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild (nachfolgend als ein zweites ausgewähltes Projektionsbild bezeichnet) projiziert wird, welches nur die Projektionspixel enthält, welche die Projektionskoordinaten entsprechend dem ersten abbildenden Pixel oder dem zweiten abbildenden Pixel entsprechend der Kombination, für welche das Bestimmungsteil 46 bestimmt hat, das defekte Pixel zu sein, aus der Mehrzahl von Projektionspixeln enthalten, welche in dem Projektionsbild enthalten sind, um die Anzahl von Projektionspixel zu reduzieren, welche zu einer Zeit bzw. gleichzeitig zu projizieren sind.
Das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 verringert die Anzahl von Pixeln, welche gleichzeitig projiziert werden, durch ein Projizieren des zweiten ausgewählten Projektionsbilds, verglichen mit dem Fall, wenn alle Projektionsbilder projiziert werden. Das erste Koordinaten-Identifizierungsteil 431 und das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil 432 können die Anzahl von abbildenden Pixeln erhöhen, welche für ein Messen der 3D Geometrie des zu messenden Gegenstands verwendet werden, indem wiederum die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel oder dem zweiten abbildenden Pixel identifiziert wird, für welche das Bestimmungsteil 46 bestimmt hat, das defekte Pixel zu sein.
[Projizieren von mehreren Projektionsbildern, welche Streifenmuster mit unterschiedlichen Zyklen enthalten]
Auch kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 sequentiell bzw. aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Projektionsbildern projizieren, welche Streifenmuster beinhalten, deren Zyklen von Streifen verschieden voneinander sind, welche sinusförmige Luminanz- bzw. Leuchtdichteverteilungen aufweisen. Beispielsweise kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 das Projektionsbild, welches die Streifenmuster beinhaltet, welche sich in der ersten Richtung erstrecken, auf den zu messenden Gegenstand projizieren, und dann zusätzlich das Projektionsbild mit den Streifenmustern, welche sich in der ersten Richtung erstrecken und unterschiedliche Zyklen aufweisen, auf den zu messenden Gegenstand projizieren.
Auch kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 das Projektionsbild, welches die Streifenmuster enthält, welche sich in der zweiten Richtung erstrecken, auf den zu messenden Gegenstand projizieren und kann dann zusätzlich das Projektionsbild, welches Streifenmuster enthält, welche sich in der zweiten Richtung erstrecken und unterschiedliche Zyklen aufweisen, auf den zu messenden Gegenstand projizieren. Wenn Licht, welches nur einmal durch die Messoberfläche des zu messenden Gegenstands reflektiert und auf dem abbildenden Pixel empfangen wird, als direktes Reflexionslicht bzw. Licht einer direkten Reflexion erachtet bzw. angesehen wird, wenn das Projektionsbild, welches die Streifenmuster mit den unterschiedlichen Zyklen enthält, projiziert wird, ändert sich die Phase von mehrfach reflektiertem Licht, welches das direkte Reflexionslicht überlappt. Aus diesem Grund kann das Bestimmungsteil 46 das Pixel, welches durch mehrfach reflektiertes Licht beeinträchtigt wird, genauer detektieren.
Auch wurden in der ersten und zweiten Ausführungsform Beispiele der Fälle, wo das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 (i) die Mehrzahl von Projektionsbildern, welche binäre Streifenmuster enthalten, welche unterschiedliche Zyklen aufweisen, und (ii) das Projektionsbild projiziert, welches Streifenmuster beinhaltet, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen, erläutert bzw. erklärt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Fälle beschränkt bzw. begrenzt. Beispielsweise kann das Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil 41 auf den zu messenden Gegenstand die Mehrzahl von Projektionsbildern, welche Streifenmuster enthalten, welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen und unterschiedliche Zyklen aufweisen, anstelle der Mehrzahl von Projektionsbildern projizieren, welche die binären Streifenmuster enthalten.
[Detektieren von Systemfehlfunktionen]
Das Bestimmungsteil 46 ist nicht auf ein Beispiel des Falls beschränkt, wo bestimmt wird, ob das abbildende Pixel das defekte Pixel ist oder nicht, und kann bestimmen, ob Defekte bzw. Fehler in irgendeiner der Anordnungen des ersten abbildenden Teils 1, des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 aufgetreten sind oder nicht. Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, ob Defekte in irgendeiner der Anordnung des ersten abbildenden Teils 1, des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 aufgetreten sind oder nicht, indem eine statistische Größe einer Mehrzahl von Beurteilungswerten E₁ verwendet wird, welche für jede der Vielzahl von Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels erhalten werden, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert werden bzw. wurden.
Das Bestimmungsteil 46 bestimmt, dass die Defekte in irgendeiner der Anordnungen des ersten abbildenden Teils 1, des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 aufgetreten sind, wenn die statistische Größe der erhaltenen Mehrzahl von Beurteilungswerten E₁ den Referenz- bzw. Bezugswert überschreitet bzw. übersteigt. Die Defekte in der Anordnung bedeuten, dass beispielsweise eine Anordnung von irgendeinem des ersten abbildenden Teils 1, des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 von der Anordnung abgewichen ist, welche vorab in dem Speicherteil 5 gespeichert wurde.
Die statistische Größe ist beispielsweise ein durchschnittlicher Wert der Mehrzahl von Beurteilungswerten E₁, welche durch das Bestimmungsteil 46 für jede der Vielzahl von Kombinationen des ersten abbildenden Pixels und des zweiten erfassten Bilds erhalten werden. Der Bezugswert ist ein Wert, welcher als ein Wert bestimmt wird, welcher anzeigt, dass die Genauigkeit eines Identifizierens der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil 45 identifiziert wurde, aufgrund eines Faktors verschieden von mehrfach reflektiertem Licht reduziert ist bzw. wird. Mit bzw. bei derartigen Konfigurationen kann das Bestimmungsteil 46 bestimmen, ob Defekte in irgendeiner der Anordnungen des ersten abbildenden Teils 1, des zweiten abbildenden Teils 2 und des Projektionsteils 3 aufgetreten sind oder nicht.
In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform wurden Beispiele der Fälle, wo der 3D Geometrie-Messapparat 100 das erste abbildende Teil 1, das zweite abbildende Teil 2 und das Projektionsteil 3 beinhaltet, erklärt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Fälle beschränkt. Der 3D Geometrie-Messapparat 100 kann drei oder mehr abbildende Teile und zwei oder mehr Projektionsteile beinhalten, und die Serien von Prozessen, welche in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, können für jegliche Kombinationen dieser abbildenden Teile und Projektionsteile wiederholt werden.
Die vorliegende Erfindung wird auf der Basis der beispielhaften Ausführungsformen erläutert bzw. erklärt. Der technische Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Rahmen beschränkt bzw. begrenzt, welcher in den obigen Ausführungsformen erklärt wurde, und es ist möglich, verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens bzw. Geltungsbereichs der Erfindung durchzuführen. Beispielsweise sind die spezifischen Ausführungsformen der Verteilung und Integration der Apparate nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, wobei alles oder ein Teil davon mit jeglicher Einheit konfiguriert bzw. aufgebaut werden kann, welche funktional oder physisch verteilt bzw. aufgeteilt oder integriert ist. Weiters sind neue beispielhafte Ausführungsformen, welche durch willkürliche Kombinationen von diesen erzeugt bzw. generiert werden, in den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten. Weiters weisen auch Effekte der neuen beispielhaften Ausführungsformen, welche durch die Kombinationen erbracht werden, auch die Effekte der ursprünglichen beispielhaften Ausführungsformen auf.
Bezugszeichenliste

1: erstes abbildendes Teil
2: zweites abbildendes Teil
3: Projektionsteil
4: Regel- bzw. Steuerteil
5: Speicherteil
11: Linse
12: abbildendes Element
21: Linse
22: abbildendes Element
41: Projektions-Regel- bzw. -Steuerteil
42: abbildendes bzw. Abbildungs-Regel- bzw. -Steuerteil
43: Koordinaten-Identifizierungsteil
44: Linien-Identifizierungsteil
45: Beziehungs-Identifizierungsteil
46: Bestimmungsteil
47: Geometrie-Messteil
50: Regel- bzw. Steuerteil
100: Messapparat für dreidimensionale Geometrie
431: erstes Koordinaten-Identifizierungsteil
432: zweites Koordinaten-Identifizierungsteil
501: Erfassungsteil
502: Kandidaten-Koordinaten-Identifizierungsteil
503: Evaluierungs- bzw. Beurteilungsteil

Claims

Messapparat (100) für dreidimensionale Geometrie, umfassend: ein Projektionsteil (3), welches auf einen zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projiziert, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate enthält; ein erstes abbildendes Teil (1), welches ein erstes erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein zweites abbildendes Teil (2), welches ein zweites erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein erstes Koordinaten-Identifizierungsteil (431), welches die Projektionskoordinate entsprechend einem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; ein zweites Koordinaten-Identifizierungsteil (432), welches die Projektionskoordinate entsprechend einem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; ein Linien-Identifizierungsteil (44), welches eine erste epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils (1) und des zweiten abbildenden Teils (2) identifiziert; ein Beziehungs-Identifizierungsteil (45), welches eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und angeordnet auf der ersten epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel identifiziert; ein Bestimmungsteil (46), welches für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinaten entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und einem Projektionspixel des Projektionsbilds bestimmt, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist; und ein Geometrie-Messteil (47), welches eine Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination misst, für welche für das erste abbildende Pixel und das zweite abbildende Pixel bestimmt wurde, nicht das fehlerhafte bzw. defekte Pixel zu sein.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach Anspruch 1, wobei das Projektionsteil (3) eine Mehrzahl der Projektionsbilder projiziert, welche jeweils die Muster enthalten, in welchen sich Streifen in derselben Richtung auf dem zu messenden Gegenstand erstrecken, das Linien-Identifizierungsteil (44) eine zweite epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des zweiten abbildenden Teils (2) und des Projektionsteils (3) identifiziert, und eine dritte epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils (1) und des Projektionsteils (3) identifiziert, und das Bestimmungsteil (46) für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der dritten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist, und (ii) dem Projektionspixel bestimmt, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist und auf der zweiten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel angeordnet ist und auf der zweiten epipolaren Linie angeordnet ist.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach Anspruch 1, wobei das Projektionsteil (3) auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl der Projektionsbilder projiziert, welche die Muster enthalten, in welchen sich Streifen in derselben Richtung erstrecken, das Linien-Identifizierungsteil (44) eine zweite epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des zweiten abbildenden Teils (2) und des Projektionsteils (3) identifiziert, und eine dritte epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis der Anordnung des ersten abbildenden Teils (1) und des Projektionsteils (3) identifiziert, und das Bestimmungsteil (46) für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) dem Projektionspixel, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der dritten epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist, und dem Projektionspixel bestimmt, welches an dem Schnittpunkt der zweiten epipolaren Linie und der dritten epipolaren Linie angeordnet ist.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach Anspruch 1, wobei das Projektionsteil (3) auf den zu messenden Gegenstand eine Mehrzahl von Projektionsbildern projiziert, welche die Muster von Streifen enthalten, deren Richtungen, welche sich in den Projektionsbildern erstrecken, für jedes Projektionsbild verschieden sind.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach Anspruch 4, wobei das erste Koordinaten-Identifizierungsteil (431) die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel für jedes der Mehrzahl von Projektionsbildern identifiziert, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, das zweite Koordinaten-Identifizierungsteil (432) die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel für jedes der Mehrzahl von Projektionsbildern identifiziert, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, das Bestimmungsteil (46) einen Vergleichswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel für jedes der Mehrzahl von Projektionsbildern, deren Streifen sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, in der Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels erhält, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil (45) identifiziert werden, und, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist, auf der Basis eines Beurteilungswerts basierend auf dem erhaltenen Vergleichswert bestimmt.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach Anspruch 4 oder 5, wobei das erste Koordinaten-Identifizierungsteil (431) die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel für jedes der Vielzahl von Projektionsbildern identifiziert, deren Streifen sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, und der Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie weiters umfasst: ein Erfassungsteil (501), welches die Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels erhält bzw. erfasst, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil (45) identifiziert wird, und als entsprechende Kandidatenpixel eine Mehrzahl der zweiten abbildenden Pixel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aus der erfassten bzw. erhaltenen Kombination des zweiten abbildenden Pixels erfasst; ein Kandidatenkoordinaten-Identifizierungsteil (502), welches die Projektionskoordinate entsprechend der Mehrzahl von entsprechenden Kandidatenpixeln für jedes der Projektionsbilder identifiziert, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken; und ein Beurteilungsteil (503), welches einen Vergleichswert zwischen der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und der Projektionskoordinate entsprechend dem entsprechenden Kandidatenpixel für jedes der Projektionsbilder erhält, welche Streifen aufweisen, welche sich in unterschiedlichen Richtungen für jedes Projektionsbild erstrecken, und einen Evaluierungs- bzw. Beurteilungswert auf der Basis einer Mehrzahl der Vergleichswerte erhält, welche für jedes Projektionsbild für jedes der entsprechenden Kandidatenpixel erhalten werden, wobei das Beziehungs-Identifizierungsteil (45) als eine neue Kombination eines der Entsprechungs-Kandidatenpixel und des ersten abbildenden Pixels aus der Kombination, welche durch das Erfassungsteil (501) erfasst wird, auf der Basis der Beurteilungswerte identifiziert, welche durch das Beurteilungsteil (503) erhalten werden.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Beziehungs-Identifizierungsteil (45) eine Mehrzahl der Kombinationen einer Mehrzahl von ersten abbildenden Pixeln, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind, und einer Mehrzahl von zweiten abbildenden Pixeln identifiziert, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind, das Bestimmungsteil (46) einen Beurteilungswert, welcher einen Abstand zwischen (i) dem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) dem Projektionspixel des Projektionsbildes anzeigt, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist, für jede der Kombinationen der ersten abbildenden Pixel und der zweiten abbildenden Pixel erhält, welche durch das Beziehungs-Identifizierungsteil (45) identifiziert werden, den Beurteilungswert für jede der Kombinationen bestimmt und bestimmt, dass Defekte bzw. Fehler in irgendeiner von Anordnungen des ersten abbildenden Teils (1), des zweiten abbildenden Teils (2) und des Projektionsteils (3) aufgetreten sind, wenn eine statistische Größe der erhaltenen Mehrzahl von Beurteilungswerten einen Bezugswert überschreitet.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie, umfassend: ein Projektionsteil (3), welches auf einen zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projiziert, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate enthält; ein erstes abbildendes Teil (1), welches ein erstes erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein zweites abbildendes Teil (2), welches ein zweites erfasstes Bild durch ein Abbilden des Projektionsbilds erzeugt, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird; ein erstes Koordinaten-Identifizierungsteil (431), welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; ein zweites Koordinaten-Identifizierungsteil (432), welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster identifiziert, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; ein Linien-Identifizierungsteil (44), welches eine epipolare Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils (1) und des Projektionsteils (3) identifiziert, und eine epipolare Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem Projektionspixel des Projektionsbilds auf der Basis einer Anordnung des Projektionsteils (3) und des zweiten abbildenden Teils (2) identifiziert; ein Beziehungs-Identifizierungsteil (45), welches eine Kombination des ersten abbildenden Pixels und eines Projektionspixels des Projektionsbilds identifiziert, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist und auf der epipolaren Linie des Projektionsbilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel angeordnet ist; ein Bestimmungsteil (46), welches für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des Projektionspixels, ob wenigstens eines (i) des ersten abbildenden Pixels, (ii) eines hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels, welches das zweite abbildende Pixel entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel ist, oder (iii) eines untergeordneten zweiten abbildenden Pixels, welches das zweite abbildende Pixel entsprechend der Projektionskoordinate des Projektionspixels ist und auf der epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend der Projektionskoordinate angeordnet ist, ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen dem hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixel und dem untergeordneten zweiten abbildenden Pixel bestimmt; und ein Geometrie-Messteil (47), welches eine Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels, des hauptsächlichen zweiten abbildenden Pixels oder des untergeordneten zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination misst, für welche für das erste abbildende Pixel, das hauptsächliche zweite abbildende Pixel und das untergeordnete zweite abbildende Pixel bestimmt wurde, nicht das fehlerhafte bzw. defekte Pixel zu sein.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Projektionsteil (3) auf den zu messenden Gegenstand das Projektionsbild, welches binäre Streifenmuster enthält, und das Projektionsbild projiziert, welches die Muster enthält, in welchen Streifen sinusförmige Luminanz- bzw. Leuchtdichteverteilungen aufweisen.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Projektionsteil (3) sequentiell eine Mehrzahl der Projektionsbilder projiziert, welche die Muster von Streifen enthalten, deren Zyklen von Streifen verschieden voneinander sind, und welche sinusförmige Leuchtdichteverteilungen aufweisen.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Projektionsteil (3) wiederum auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild mit Ausnahme von allen Projektionspixeln projiziert, welche die Projektionskoordinate entsprechend von irgendeinem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels aufweisen, welche als ein defektes Pixel durch das Bestimmungsteil (46) aus der Mehrzahl von Pixeln bestimmt wurden, welche in dem Projektionsbild enthalten sind.
Messapparat (100) für eine dreidimensionale Geometrie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Projektionsteil (3) wiederum auf den zu messenden Gegenstand ein Projektionsbild projiziert, welches nur die Projektionspixel enthält, welche die Projektionskoordinate entsprechend von irgendeinem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels aufweisen, welche als ein defektes Pixel aus der Mehrzahl von Projektionspixeln bestimmt wurden, welche in dem Projektionsbild enthalten sind.
Messverfahren für eine dreidimensionale Geometrie, umfassend die Schritte eines: Projizierens auf einen zu messenden Gegenstand eines Projektionsbilds, welches Muster für ein Identifizieren einer Projektionskoordinate beinhaltet; Erzeugens eines ersten erfassten Bilds durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, mit einem ersten abbildenden Teil (1); Erzeugens eines zweiten erfassten Bilds durch ein Abbilden des Projektionsbilds, welches auf den zu messenden Gegenstand projiziert wird, mit einem zweiten abbildenden Teil (2); Identifizierens der Projektionskoordinate entsprechend einem ersten abbildenden Pixel des ersten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem ersten erfassten Bild enthalten sind; Identifizierens der Projektionskoordinate entsprechend einem zweiten abbildenden Pixel des zweiten erfassten Bilds auf der Basis der Muster, welche in dem zweiten erfassten Bild enthalten sind; Identifizierens einer epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel auf der Basis einer Anordnung des ersten abbildenden Teils (1) und des zweiten abbildenden Teils (2); Identifizierens einer Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels entsprechend derselben Projektionskoordinate wie der Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel und angeordnet auf der epipolaren Linie des zweiten erfassten Bilds entsprechend dem ersten abbildenden Pixel; Bestimmens, für jede Kombination des ersten abbildenden Pixels und des zweiten abbildenden Pixels, ob wenigstens eines des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels ein defektes Pixel ist oder nicht, auf der Basis eines Abstands zwischen (i) einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem ersten abbildenden Pixel aufweist, und (ii) einem Projektionspixel des Projektionsbilds, welches die Projektionskoordinate entsprechend dem zweiten abbildenden Pixel aufweist; und Messens einer Geometrie des zu messenden Gegenstands unter Verwendung von wenigstens einem des ersten abbildenden Pixels oder des zweiten abbildenden Pixels entsprechend der Kombination, für welche für das erste abbildende Pixel und das zweite abbildende Pixel bestimmt wird, nicht das defekte Pixel zu sein.