RU2014150348A - Устройство и способ для профилирования глубины поверхности целевого объекта - Google Patents

Устройство и способ для профилирования глубины поверхности целевого объекта Download PDF

Info

Publication number
RU2014150348A
RU2014150348A RU2014150348A RU2014150348A RU2014150348A RU 2014150348 A RU2014150348 A RU 2014150348A RU 2014150348 A RU2014150348 A RU 2014150348A RU 2014150348 A RU2014150348 A RU 2014150348A RU 2014150348 A RU2014150348 A RU 2014150348A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target object
light source
image
dimensional
backlight
Prior art date
Application number
RU2014150348A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2633922C2 (ru
Inventor
Арно ВРЕДЕНБОРГ
Марк КАРПАЙ
Стефан ГРОНЕНБОРН
Павел ПЕКАРСКИ
Арнд РИТЦ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014150348A publication Critical patent/RU2014150348A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2633922C2 publication Critical patent/RU2633922C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1077—Measuring of profiles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1079—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof using optical or photographic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/444—Evaluating skin marks, e.g. mole, nevi, tumour, scar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/22—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2513—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Character Input (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

1. Портативное устройство (1) для профилирования глубины поверхности целевого объекта (30), причем устройство содержит:первый источник света, содержащий двумерную матрицу лазеров (5);оптическое устройство (15) для проецирования двумерного многострочного шаблона (31) подсветки на участок поверхности целевого объекта;устройство (10) захвата изображения, выполненное с возможностью захвата изображения двумерного шаблона подсветки, проецируемого на участок поверхности целевого объекта;процессор (25), выполненный с возможностью обработки захваченного изображения, чтобы восстанавливать профиль глубины двумерного участка поверхности целевого объекта из изображения, захваченного устройством захвата изображения, исредство для определения расстояния между устройством и поверхностью целевого объекта,при этом двумерная матрица содержит множество строк, причем по меньшей мере одна строка смещена вбок по отношению к смежной строке.2. Устройство по п. 1, в котором двумерная матрица лазеров содержит по меньшей мере два лазера, имеющие различные формы.3. Устройство по п. 1 или 2, в котором двумерная матрица выполнена с возможностью переключения между режимом однородной подсветки и режимом структурированной подсветки.4. Устройство по п. 1 или 2, в котором средство для определения расстояния между двумерной матрицей и поверхностью целевого объекта содержит второй источник света (50), наклоненный под предопределенным углом (θ) по отношению к первому источнику света,при этом второй источник света выполнен с возможностью проецировать второй шаблон подсветки на поверхность целевого объекта, и устройство захвата изображения выполнено с возможностью захвата из

Claims (13)

1. Портативное устройство (1) для профилирования глубины поверхности целевого объекта (30), причем устройство содержит:
первый источник света, содержащий двумерную матрицу лазеров (5);
оптическое устройство (15) для проецирования двумерного многострочного шаблона (31) подсветки на участок поверхности целевого объекта;
устройство (10) захвата изображения, выполненное с возможностью захвата изображения двумерного шаблона подсветки, проецируемого на участок поверхности целевого объекта;
процессор (25), выполненный с возможностью обработки захваченного изображения, чтобы восстанавливать профиль глубины двумерного участка поверхности целевого объекта из изображения, захваченного устройством захвата изображения, и
средство для определения расстояния между устройством и поверхностью целевого объекта,
при этом двумерная матрица содержит множество строк, причем по меньшей мере одна строка смещена вбок по отношению к смежной строке.
2. Устройство по п. 1, в котором двумерная матрица лазеров содержит по меньшей мере два лазера, имеющие различные формы.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором двумерная матрица выполнена с возможностью переключения между режимом однородной подсветки и режимом структурированной подсветки.
4. Устройство по п. 1 или 2, в котором средство для определения расстояния между двумерной матрицей и поверхностью целевого объекта содержит второй источник света (50), наклоненный под предопределенным углом (θl) по отношению к первому источнику света,
при этом второй источник света выполнен с возможностью проецировать второй шаблон подсветки на поверхность целевого объекта, и устройство захвата изображения выполнено с возможностью захвата изображения второго шаблона подсветки, и
при этом процессор дополнительно выполнен с возможностью обрабатывать захваченное изображение второго шаблона подсветки и определять расстояние между первым активным источником света и поверхностью целевого объекта на основе предопределенного угла и захваченного изображения второго шаблона подсветки.
5. Устройство по п. 3, в котором средство для определения расстояния между двумерной матрицей и поверхностью целевого объекта содержит второй источник света (50), наклоненный под предопределенным углом (l) по отношению к первому источнику света,
при этом второй источник света выполнен с возможностью проецировать второй шаблон подсветки на поверхность целевого объекта, и устройство захвата изображения выполнено с возможностью захвата изображения второго шаблона подсветки, и
при этом процессор дополнительно выполнен с возможностью обрабатывать захваченное изображение второго шаблона подсветки и определять расстояние между первым активным источником света и поверхностью целевого объекта на основе предопределенного угла и захваченного изображения второго шаблона подсветки
6. Устройство по любому из пп. 1 или 2, в котором двумерная матрица лазеров содержит лазеры поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором.
7. Устройство по п. 3, в котором двумерная матрица лазеров содержит лазеры поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором.
8. Устройство по п. 4, в котором двумерная матрица лазеров содержит лазеры поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором.
9. Устройство по п. 5, в котором двумерная матрица лазеров содержит лазеры поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором.
10. Способ профилирования глубины поверхности целевого объекта (30) с использованием портативного устройства, причем способ содержит:
проецирование двумерного многострочного шаблона (31)
подсветки от первого источника света, содержащего двумерную матрицу лазеров (5), на участок поверхности целевого объекта;
захват изображения шаблона подсветки;
обработку захваченного изображения для восстановления профиля глубины участка поверхности целевого объекта из изображения, захваченного устройством захвата изображения, и
определение расстояния между портативным устройством и поверхностью целевого объекта,
при этом двумерная матрица содержит множество строк, причем по меньшей мере одна строка смещена вбок по отношению к смежной строке.
11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий переключение двумерной матрицы между режимом однородной подсветки и режимом структурированной подсветки.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором определение расстояния между двумерной матрицей и поверхностью целевого объекта включает в себя:
направление второго источника света (50) к целевому объекту, причем второй источник света ориентирован под предопределенным углом (l) к первому источнику света,
проецирование, от второго источника света, второго шаблона подсветки на поверхность целевого объекта,
захват изображения второго шаблона подсветки,
обработку захваченного изображения второго шаблона подсветки, и
определение расстояния между первым активным источником света и поверхностью целевого объекта на основе предопределенного угла и захваченного изображения второго шаблона подсветки.
13. Считываемый компьютером носитель данных, выполненный с возможностью хранения инструкций компьютерной программы, которые, при исполнении процессором, выполняют способ по любому из пп. 10-12.
RU2014150348A 2012-05-14 2013-05-03 Устройство и способ для профилирования глубины поверхности целевого объекта RU2633922C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12167885.8 2012-05-14
EP12167885 2012-05-14
PCT/IB2013/053534 WO2013171613A1 (en) 2012-05-14 2013-05-03 Apparatus and method for profiling a depth of a surface of a target object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014150348A true RU2014150348A (ru) 2016-07-10
RU2633922C2 RU2633922C2 (ru) 2017-10-19

Family

ID=48628752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150348A RU2633922C2 (ru) 2012-05-14 2013-05-03 Устройство и способ для профилирования глубины поверхности целевого объекта

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9797708B2 (ru)
EP (1) EP2849644A1 (ru)
JP (1) JP2015524050A (ru)
CN (1) CN104284625B (ru)
BR (1) BR112014028135A2 (ru)
RU (1) RU2633922C2 (ru)
WO (1) WO2013171613A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014083485A1 (en) 2012-11-29 2014-06-05 Koninklijke Philips N.V. Laser device for projecting a structured light pattern onto a scene
CN106796107B (zh) 2014-08-10 2019-11-29 脸谱科技有限责任公司 用于3d感测的结构光
WO2016025831A2 (en) * 2014-08-14 2016-02-18 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. System for uniformly illuminating target to reduce speckling
US9553423B2 (en) 2015-02-27 2017-01-24 Princeton Optronics Inc. Miniature structured light illuminator
KR102597579B1 (ko) 2015-10-21 2023-11-01 프린스톤 옵트로닉스, 인크. 코딩된 패턴 투영기
US9952036B2 (en) * 2015-11-06 2018-04-24 Intel Corporation Systems, methods, and apparatuses for implementing maximum likelihood image binarization in a coded light range camera
JP6782559B2 (ja) * 2016-05-13 2020-11-11 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
US10241244B2 (en) 2016-07-29 2019-03-26 Lumentum Operations Llc Thin film total internal reflection diffraction grating for single polarization or dual polarization
ES2743298T3 (es) * 2016-10-27 2020-02-18 Pepperl Fuchs Ag Dispositivo de medición y procedimiento para la medición por triangulación
US10419741B2 (en) * 2017-02-24 2019-09-17 Analog Devices Global Unlimited Company Systems and methods for compression of three dimensional depth sensing
US10627709B2 (en) * 2018-06-29 2020-04-21 Ricoh Company, Ltd. Light source, projection device, measurement device, robot, electronic device, mobile object, and shaping apparatus
JP7379859B2 (ja) * 2018-06-29 2023-11-15 株式会社リコー 光源、投影装置、計測装置、ロボット、電子機器、移動体、および造形装置
JP7222200B2 (ja) 2018-08-27 2023-02-15 株式会社リコー 光学装置、計測装置、ロボット、電子機器、移動体、および造形装置
CN109584150B (zh) * 2018-11-28 2023-03-14 维沃移动通信（杭州）有限公司 一种图像处理方法及终端设备
JP2020153798A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社リコー 光学装置、測距光学系ユニット、測距装置及び測距システム
CN113654487B (zh) * 2021-08-17 2023-07-18 西安交通大学 一种单幅彩色条纹图动态三维测量方法及系统
TW202315250A (zh) * 2021-09-13 2023-04-01 美商元平台技術有限公司 用於產生線性結構光圖案及泛光照明的垂直腔面射型雷射晶片
WO2024100475A1 (en) * 2022-11-09 2024-05-16 Mtr Corporation Limited Method and device for inspecting a moving apparatus
CN117058004B (zh) * 2023-10-13 2024-03-08 埃克斯工业有限公司 晶圆的晶粒图像重构方法、电子设备及存储介质

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050543C1 (ru) 1993-03-12 1995-12-20 Черняков Геннадий Михайлович Устройство для регистрации изображения поверхности сложного профиля, расположенной на заданной глубине объекта
US5933240A (en) * 1997-02-12 1999-08-03 Jurca; Marius Christian Method and apparatus for determining the distance between a base and a specular surface by means of radiation reflected at the surface
US6912076B2 (en) 2000-03-17 2005-06-28 Accu-Sort Systems, Inc. Coplanar camera scanning system
US20040082940A1 (en) * 2002-10-22 2004-04-29 Michael Black Dermatological apparatus and method
US20030216719A1 (en) * 2001-12-12 2003-11-20 Len Debenedictis Method and apparatus for treating skin using patterns of optical energy
US6931149B2 (en) 2002-04-19 2005-08-16 Norsk Elektro Optikk A/S Pipeline internal inspection device and method
US20060082882A1 (en) 2004-10-14 2006-04-20 Wang Michael R Achromatic imaging lens with extended depth of focus
JP2006267031A (ja) 2005-03-25 2006-10-05 Brother Ind Ltd ３次元入力装置および３次元入力方法
US8475506B1 (en) * 2007-08-13 2013-07-02 Lockheed Martin Corporation VCSEL array stimulator apparatus and method for light stimulation of bodily tissues
JP2009517634A (ja) 2005-11-28 2009-04-30 ３シェイプ アー／エス 符号化された構造光
WO2007102195A1 (ja) 2006-03-07 2007-09-13 Fujitsu Limited 撮影装置、及び撮影方法
US20080238338A1 (en) 2007-03-30 2008-10-02 Stephen Andrew Latham Method and system for providing scalable and configurable illumination
US8384997B2 (en) 2008-01-21 2013-02-26 Primesense Ltd Optical pattern projection
US8610767B2 (en) 2008-03-18 2013-12-17 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for skin imaging, system for skin analysis
JP4235684B1 (ja) 2008-06-17 2009-03-11 株式会社創喜 表面検査装置
DE102008057542A1 (de) 2008-11-08 2009-07-02 Daimler Ag Erfassungseinrichtung zur Erkennung eines Zustands eines Reifens
JP5257053B2 (ja) * 2008-12-24 2013-08-07 株式会社豊田中央研究所 光走査装置及びレーザレーダ装置
GB0907277D0 (en) 2009-04-29 2009-06-10 Univ Kent Kanterbury Method for depth resolved wavefront sensing, depth resolved wavefront sensors and method and apparatus for optical imaging
US20110040192A1 (en) 2009-05-21 2011-02-17 Sara Brenner Method and a system for imaging and analysis for mole evolution tracking
CN102549858B (zh) * 2009-08-20 2015-06-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有角度选择性反馈的垂直腔表面发射激光器件
JP2011064482A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Kurabo Ind Ltd 高速三次元計測装置及び高速三次元計測方法
US8830227B2 (en) * 2009-12-06 2014-09-09 Primesense Ltd. Depth-based gain control
GB0921461D0 (en) 2009-12-08 2010-01-20 Qinetiq Ltd Range based sensing
US8210716B2 (en) * 2010-08-27 2012-07-03 Quarkstar Llc Solid state bidirectional light sheet for general illumination

Also Published As

Publication number Publication date
RU2633922C2 (ru) 2017-10-19
WO2013171613A1 (en) 2013-11-21
JP2015524050A (ja) 2015-08-20
US9797708B2 (en) 2017-10-24
CN104284625B (zh) 2017-10-27
EP2849644A1 (en) 2015-03-25
BR112014028135A2 (pt) 2017-06-27
US20150130932A1 (en) 2015-05-14
CN104284625A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014150348A (ru) Устройство и способ для профилирования глубины поверхности целевого объекта
JP2015524050A5 (ru)
KR102452393B1 (ko) 적어도 하나의 물체의 포지션을 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 검출기 및 이를 이용한 휴먼 머신 인터페이스, 엔터테인먼트 장치, 추적 시스템, 스캐닝 시스템, 입체 시스템 및 카메라
JP6299983B2 (ja) 複数の光源を有するモーションセンサ装置
RU2016107384A (ru) Лазерный прибор с регулируемой поляризацией
JP2014533347A5 (ru)
KR20160075548A (ko) 동적 구조화 광을 사용하는 3차원 깊이 맵핑
RU2015125550A (ru) Лазерный прибор для проецирования структурированной картины освещения на сцену
CY1121229T1 (el) Μεθοδος, συστημα και προγραμμα υπολογιστη για τη ληψη του μετασχηματισμου μιας εικονας
DE60328127D1 (de) Bilderfassungs-geraet mit einer vorrichtung zur ermittlung des abstands zum zielobjekt
GB2504892A (en) Six degree-of-freedom laser tracker that cooperates with a remote line scanner
WO2017006544A1 (en) Measurement apparatus for measuring shape of target object, system and manufacturing method
MY156072A (en) Apparatus and method for inspecting an object with increased depth of field
GB2507021A (en) Scanner with phase and pitch adjustment
RU2016121188A (ru) Устройство для обработки кожи на основе многофотонной обработки кожи
CN103954212A (zh) 基于图像检测的棉签检测装置及检测方法
JP2018527572A5 (ru)
KR101918252B1 (ko) 레이저 어닐링 도징 장치
TWI536206B (zh) 操作體的定位方法及裝置以及深度判定方法及裝置
KR20200114860A (ko) 광각 고해상도 거리 측정 장치
RU2014137918A (ru) Осветительное устройство
EA201790061A1 (ru) Способ и устройство для визуализации картины фрагментации, образованной в закаленной стеклянной панели
TWI676781B (zh) 三維掃描系統
US9958262B2 (en) System for measuring three-dimensional profile of transparent object or refractive index by fringe projection
JP2011227006A (ja) 刻印検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190504