TW201819850A

TW201819850A - 三維量測系統及其方法

Info

Publication number: TW201819850A
Application number: TW105137329A
Authority: TW
Inventors: 卓嘉弘; 張柏毅
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-06-01
Also published as: US20180137637A1; TWI651513B; US10002439B2

Abstract

一種三維量測系統及其方法，具有投影模組、取像模組、影像解析模組及量測模組。投影模組提供結構光圖案。取像模組對被投影結構光圖案的待測物擷取物件影像。影像解析模組依據物件影像的灰階分佈，解析出關連於物件影像的空間編碼影像及相位編碼影像。量測模組計算相位編碼影像上每一個座標點的相位資訊，依據座標點中一個不連續點的座標位置，計算空間編碼影像於對應的座標位置上的補償資訊，並以補償資訊補償相位編碼影像於不連續點上的相位資訊。補償後座標點的相位資訊，被用以計算待測物的高度資訊。

Description

三維量測系統及其方法

本發明係關於一種三維量測系統及其方法。

隨著科技的發展，微機電或微奈米系統的電子元件尺寸皆往微小化、精密化發展。這樣微小尺寸的元件在製造過程中，需要有精密的檢測技術，來檢測電子元件的外觀、線路連接、對位關係等是否妥善。

檢測技術目前可分為接觸式及非接觸式兩種，接觸式可以減少環境對於檢測的影響，但需要接觸待測物來進行檢測，可能會造成檢測探頭和待測物的磨耗損壞，接觸的力道也容易影響檢測結果。非接觸式的檢測技術較不會有接觸力道和接觸磨損的問題，但較容易有量測不連續和準確度的問題。

本發明在於提供三維量測系統及其方法，藉以解決非接觸式的檢測技術較容易有量測不連續和準確度的問題。

本發明所揭露的三維量測方法，包括提供結構光圖案。擷取被投影結構光圖案的待測物的物件影像。依據物件影像的灰階分佈，解析出關連於物件影像的空間編碼影像及相位編碼影像。計算相位編碼影像上多個座標點中每一個座標點的相位資訊。多個座標點中包含至少一個不連續點。依據不連續點的座標位置，計算空間編碼影像對應的座標位置上的補償資訊。以補償資訊補償相位編碼影像於不連續點上的相位資訊。依據補償後每一個座標點的相位資訊，計算待測物的高度資訊。

本發明所揭露的三維量測系統，具有投影模組、取像模組、影像解析模組及量測模組。投影模組提供結構光圖案。取像模組對被投影結構光圖案的待測物擷取物件影像。影像解析模組電性連接投影模組及取像模組，影像解析模組依據物件影像的灰階分佈，以解析出關連於物件影像的空間編碼影像及相位編碼影像。量測模組電性連接影像解析模組，量測模組計算相位編碼影像上多個座標點中每一個座標點的相位資訊，依據座標點中至少一個不連續點的座標位置，計算空間編碼影像於對應的座標位置上的補償資訊，並以補償資訊補償相位編碼影像於不連續點上的相位資訊。量測模組依據補償後每一個座標點的相位資訊，計算待測物的高度資訊。

根據上述本發明所揭露的三維量測系統及其方法，藉由將結構光圖案投影至待測物，使對待測物取得的物件影像可以解析出空間編碼影像和相位編碼影像，以分別對空間編碼影像和相位編碼影像進行計算，取得相位編碼影像中的相位資訊，並以空間編碼影像的補償資訊來補償相位編碼影像中的不連續點的相位資訊，使得補償後的相位編碼影像具有相位編碼影像的精確度和空間編碼影像連續性的優點，解決以往非接觸式的檢測技術有量測不連續和準確度的問題。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參照圖1至圖3，圖1是根據本發明一實施例所繪示之三維量測系統的功能方塊圖，圖2是根據本發明一實施例所繪示之三維量測方法的步驟流程圖，圖3是根據本發明一實施例所繪示之結構光圖案的示意圖。如圖所示，三維量測系統1具有投影模組10、取像模組12、影像解析模組14及量測模組16。三維量測系統1用以非接觸式的方式量測待測物2的表面高度。投影模組10和取像模組12電性連接影像解析模組14，影像解析模組14電性連接量測模組16。於圖示例中，投影模組10是位於待測物2的正上方對待測物2投影，而取像模組12是位於待測物2的斜上方對待測物2擷取影像，但不以此為限。投影模組10也可以是位於待測物2的斜上方對待測物2投影，而取像模組12是位於待測物2的正上方對待測物2擷取影像。再者，投影模組10和取像模組12亦可以位在待測物2不同角度的斜上方對待測物2進行投影和擷取影像。

在實務上，由於三維量測系統1可以只對待測物2截取一張物件影像，來解析出待測物2具有高精度且連續性地表面高度資訊。因此，待測物2可能是運輸帶上運輸中的物件，但不限於此。換言之，三維量測系統1可以但不限制設置在產品或元件的製造程序之間，以對產品或元件的成本或半成品來進行表面高度量測。於所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際需求設計，本實施例不予限制。

首先，於步驟S301中，投影模組10提供結構光圖案至待測物2。投影模組10例如是光學空間調制器，投影出面型光源至待測物2上。於圖3示例中，結構光圖案是以一張空間編碼圖案和一張相位編碼圖案重疊組成，以空間編碼圖案和相位編碼圖案上的色塊來定義出結構光圖案的多個圖塊P1。為了清楚標示，圖示例中僅標示一個圖塊P1，但實際上結構光圖案中，顏色與相鄰區域不同的區域皆視為一個圖塊P1。

具體來說，結構光圖案的空間編碼圖案例如定義有多個編碼區塊P2，編碼區塊P2的灰階值例如為(0,0,255)，亦即藍色。而結構光圖案的相位編碼圖案至少以第一相位圖案和第二相位圖案組成，第一相位圖案的灰階值例如為(255,0,0)，亦即紅色，第二相位圖案的灰階值例如為(0,255,0)，亦即綠色，但不以此為限。第一相位圖案和第二相位圖案顯示光顏色的位置具有一個相位差，但相位差的大小並無一定限制，圖示的相位差例如為180度。第一相位圖案和第二相位圖案顯示光的位置，以正弦波相位移產生週期連續的相位編碼圖案。換言之，第一相位圖案和第二相位圖案重疊定義出多個相位區塊P3。每一個相位區塊P3的灰階值是第一相位圖案和第二相位圖案於相位區塊P3位置的灰階值總和。例如相位區塊P3標示的位置，於第一相位圖案對應位置的灰階值為(255,0,0)，於第二相位圖案對應位置的灰階值為(0,0,0)，因此，相位區塊P3標示的位置的灰階值為(255,0,0)。

除了相位區塊與相位區塊之間的界線、編碼區塊與編碼區塊之間的界線，相位區塊與編碼區塊之間的界線也區隔定義出結構光圖案的圖塊P1。每一個結構光圖案的灰階值為相位編碼圖案與空間編碼圖案於圖塊P1位置的灰階值總和。例如圖塊P1標示的位置，於相位編碼圖案對應位置的灰階值為(255,255,0)，於空間編碼圖案對應位置的灰階值為(0,0,255)，因此，圖塊P1標示的位置的灰階值為(255,255,255)，亦即白色光。

於另一個實施例中，結構光圖案亦可以如圖4示例。請參照圖4，圖4是根據本發明另一實施例所繪示之結構光圖案的示意圖。如圖4所示，結構光圖案同樣是以一張空間編碼圖案和一張相位編碼圖案重疊組成，以空間編碼圖案和相位編碼圖案上的色塊來定義出結構光圖案的多個圖塊P4。本實施例中，結構光圖案的空間編碼圖案定義有多個編碼區塊P5，結構光圖案的相位編碼圖案以第一相位圖案、第二相位圖案和第三相位圖案組成，第一相位圖案的灰階值例如為(0,200,0)，第二相位圖案的灰階值例如為(0,0,200)，第三相位圖案的灰階值例如為(200,0,0)。此灰階值僅為方便說明之用，並非用以限制本實施例。

第一相位圖案、第二相位圖案和第三相位圖案顯示光顏色的位置具有一個相位差，相位差的大小並無一定限制，圖示例如為120度。第一相位圖案、第二相位圖案和第三相位圖案顯示光的位置，以梯形結構光方程式，產生週期連續的相位編碼圖案。換言之，第一相位圖案、第二相位圖案和第三相位圖案重疊定義出多個相位區塊P6。相位區塊P6與編碼區塊P5重疊亦區隔定義出結構光圖案的圖塊P4。當圖塊P4的位置於空間編碼圖案具有編碼區塊P5時，圖塊P4的灰階值是以相位區塊P6的灰階值調整偏移量。舉例來說，例如圖塊P4標示的位置，於相位編碼圖案對應位置的灰階值為(200,0,0)，且圖塊P4標示的位置於空間編碼圖案中具有編碼區塊P5。因此，圖塊P4的灰階值調整偏移量後為(255,0,0)，亦即加深於相位編碼圖案對應位置的光顏色，但不以此為限。換言之，相位區塊P6與編碼區塊P5重疊部分的灰階值是相位區塊P6的灰階值調整一個偏移量，相位區塊P6未與編碼區塊P5重疊的部分，其灰階值維持為相位區塊P6的灰階值。於所屬技術領域具有通常知識者可以選擇圖3或圖4的結構光圖案來做為投影至待測物2表面的圖案，抑或是參酌圖3和圖4，自行設計其他可行的實施態樣來做為投影至待測物2表面的圖案，本實施例不予限制。

接下來，請一併參照圖1、圖2及圖5，圖5是根據本發明一實施例所繪示之解析物件影像的示意圖。如圖所示，當投影模組10將結構光圖案投射於待測物2表面時，於步驟S302中，取像模組12對被投影結構光圖案的待測物2擷取物件影像，並將物件影像輸出至影像解析模組14。於步驟S303中，影像解析模組14依據物件影像的灰階分佈，以解析出關連於物件影像的空間編碼影像及相位編碼影像。換言之，影像解析模組14可以依據結構光圖案中各圖塊的灰階值來比對物件影像的灰階值，將物件影像中與相位編碼圖案和空間編碼圖案灰階值相同的色塊區別出來，以解析出一個空間編碼影像和相位編碼影像。影像解析模組14將解析出的空間編碼影像和相位編碼影像輸出至量測模組16。

於步驟S304中，量測模組16計算相位編碼影像上多個座標點中每一個座標點的相位資訊。舉例來說，量測模組16比較相位編碼影像和相位編碼圖案之間的光強度變化，以兩者的光強度變化計算出相位編碼影像上每一個座標點的相位差。於一個實施例中，量測模組16更轉換座標點的相位差為第一高度值，作為每一個座標點的相位資訊。具體來說，量測模組16透過相位編碼影像和相位編碼圖案之間的光強度變化，計算出相位差，以得到如圖5所示的相位封裝圖。量測模組16再透過轉換式、相位展開後，將相位和高度關係映對，求得每一個座標點的高度，亦即前述的第一高度值。

由於以相位編碼影像的相位差來求得待測物2表面高度的方式量測精度（precision）高、速度快且可以達到全域式量測，亦即可以同時求得待測物2表面每一點的高度，但卻因為相位編碼影像各色塊的灰階值、光強度不一值。因此，以這樣方式計算出來的待測物2高度，會有不連續點的問題。因此，於步驟S305中，量測模組16依據座標點中至少一個不連續點的座標位置，計算空間編碼影像於對應的座標位置上的補償資訊。換言之，量測模組16依據相位編碼影像中不連續點的座標位置，計算空間編碼影像中相同座標位置上的補償資訊。

於一個實施例中，量測模組16比較空間編碼影像與空間編碼圖案之間的位移量，例如比較不連續點於空間編碼影像與空間編碼圖案上的座標位置，計算不連續點於兩者上座標位置的位移量，但不以此為限。量測模組16依據位移量與高度之間的關係，將不連續點的位移量映對轉換成第二高度值，第二高度值作為不連續點的補償資訊。在實務上，量測模組16可以非僅計算不連續點的補償資訊，量測模組16可以依據每一個座標點的位移量，建構出待測物2的高度分佈圖。

接著，於步驟S306中，量測模組16以補償資訊補償相位編碼影像於不連續點上的相位資訊。以前述的例子來說，量測模組16可以將不連續點於步驟S304中計算出的第一高度值，替換成於步驟S305中計算出的第二高度值。換言之，量測模組16可以依據不連續點的座標位置，從步驟S305中的高度分佈圖中取得不連續點的第二高度值，並將相位封裝圖中不連續點的第一高度值補償成第二高度值，據以得到補償後的相位封裝圖。

於步驟S307中，量測模組16就可以依據補償後每一個座標點的相位資訊，計算待測物2的高度資訊。換言之，量測模組16將每一個座標點的相位資訊轉換成第一高度值，再將不連續點的第一高度值補償為第二高度值。補償後每一個座標點的第一高度值或第二高度值，即為待測物2的高度資訊。

如前所述，由於本實施例的結構光圖案至待測物2時，對待測物2取得的物件影像可以解析出空間編碼影像和相位編碼影像，以同時具有相位編碼影像的精確度和空間編碼影像連續性的優點，因此本實施例可以僅對待測物2表面截取一次影像，達到快速量測的效果。故，本實施例可以運用於移動中的物件，例如用以量測正在拋光晶圓的研磨墊，判斷研磨墊是否需要更換，或其他可以運用的技術範圍，本實施例不予限制。

接下來，說明計算空間編碼影像中座標位置補償資訊的另一個實施例。請一併參照圖1、圖6和圖7，圖6是根據本發明另一實施例所繪示之三維量測方法的步驟流程圖，圖7是根據本發明另一實施例所繪示之相關圖案的示意圖。如圖所示，步驟S401至步驟S404與前一個實施例的步驟S301至步驟S304大致上相同，不再加以贅述。

於步驟S405中，量測模組16比較空間編碼影像與多個相關圖案中每一個相關圖案於對應座標位置上的相關係數。如圖7所示，多個相關圖案例如是投影至不同高度位置f1～f6的空間編碼圖案，空間編碼影像分別與每一個相關圖案相乘，以取得兩者之間的相關係數，但不以此為限。於步驟S406中，量測模組16依據空間編碼影像與每一個相關圖案之間的相關係數，判斷空間編碼影像於對應座標位置上的第二高度值。也就是說，當相關係數表示空間編碼影像與其中一個相關圖案最為接近時，以相關圖案的投影高度作為待測物2的第二高度值。

接著，於步驟S407中，量測模組16以補償資訊補償相位編碼影像於不連續點上的相位資訊，亦即量測模組16可以將不連續點於步驟S404中計算出的第一高度值，替換成於步驟S406中計算出的第二高度值。依據不連續點的座標位置，將相位封裝圖中不連續點的第一高度值補償成第二高度值，據以得到補償後的相位封裝圖。之後，於步驟S408中，量測模組16依據補償後每一個座標點的相位資訊，計算待測物2的高度資訊，亦即量測模組16將每一個座標點的相位資訊轉換成第一高度值，再將不連續點的第一高度值補償為第二高度值。補償後每一個座標點的第一高度值或第二高度值，即為待測物2的高度資訊。

請參照圖8，圖8是根據本發明一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖，如圖8所示，投影模組50例如是一種反射式投影裝置，具有光源501、均勻光模組502、分光鏡503、微陣列透鏡504和聚焦鏡組505。光源501經過均勻光模組502後，經過分光鏡503反射至微陣列透鏡504，透過微陣列透鏡504的調變反射後，經由聚焦鏡組505將結構光圖案投影至待測物2上。取像模組52具有鏡片組521和感測器522。待測物2被投影結構光圖案後，待測物2反射的光線經過鏡片組521，由感測器522接收感測以產生物件影像。

於另一個投影模組和取像模組的實施例中，請參照圖9，圖9是根據本發明另一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖，如圖9所示，投影模組60例如是一種穿透式投影裝置，具有光源601、均勻光模組602、矽基液晶603、反射鏡604和聚焦鏡組606。光源601經過均勻光模組602後，透過矽基液晶603的調變反射，經過反射鏡604反射至聚焦鏡組605，經由聚焦鏡組605將結構光圖案投影至待測物2上。取像模組62同樣地具有鏡片組621和感測器622。待測物2被投影結構光圖案後，待測物2反射的光線經過鏡片組621，由感測器622接收感測以產生物件影像。

於一個實施例中，為了避免待測物2表面具有顏色，三維量測系統需對量測結果進行反射率的修正，例如採用雙光源透過偏極態方式投影不同光源至待測物2上。具體來說，請參照圖10，圖10是根據本發明再一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖，如圖10所示，投影模組70例如是一種反射式投影裝置，具有第一投影組及第二投影組，第一投影組具有光源701、均勻光模組703、分光鏡705、微陣列透鏡707和P波偏極片709，第二投影組具有光源700、聚焦鏡組702、S波偏極片704、偏振分光棱鏡（PBS）706和聚焦鏡組708。光源701經過均勻光模組703後，經過分光鏡705及P波偏極片709後入射至微陣列透鏡707，透過微陣列透鏡707的調變反射後，經由偏振分光棱鏡708和聚焦鏡組709將結構光圖案投影至待測物2上。光源700經過聚焦鏡702和S波偏極片704，轉換成S波光源，再經由偏振分光棱鏡706和聚焦鏡組708將調整光圖案投影至待測物2上，調整光圖案例如是白光。

取像模組72具有鏡片組721、s波感測器722、p波感測器723。待測物2被投影結構光圖案和調整光圖案後，p波感測器723擷取待測物被投影結構光圖案的物件影像，s波感測器722擷取僅有待測物2表面顏色的物件顏色影像。影像解析模組透過物件顏色影像計算每一個座標點的不同原色光地反射率比例，並將其反射率比例修正物件影像的灰階值，使物件影像的原色光的調變強度是一致的，之後再將依據修正後物件影像的灰階分佈解析成空間編碼影像和相位編碼影像。於所述技術領域具有通常知識者可以參酌前述的內容，選擇性地修正物件影像的灰階值，本實施例不予限制。

於另一個採用雙光源投影不同光源至待測物2的例子中，請參照圖11，圖11根據本發明又一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖，如圖11所示，投影模組80例如是一種穿透式投影裝置，具有第一投影組及第二投影組，第一投影組包括光源801、均勻光模組803、矽基液晶805及反射鏡807，第二投影組包括光源802、聚焦鏡804、S波偏極片806、偏振分光棱鏡808和聚焦鏡組809。光源801經過均勻光模組803後，透過矽基液晶805的調變後，經過反射鏡807反射至偏振分光棱鏡808，經由聚焦鏡組809將結構光圖案投影至待測物2上。光源802經過聚焦鏡804和S波偏極片806，經由偏振分光棱鏡808和聚焦鏡組809將調整光圖案投影至待測物2上。取像模組82具有鏡片組821、s波感測器822、p波感測器823。待測物2被投影結構光圖案和調整光圖案後，p波感測器823用以擷取待測物被投影結構光圖案的物件影像，s波感測器822用以擷取僅有待測物2表面顏色的物件顏色影像，進而透過物件顏色影像修正物件影像的灰階值。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種三維量測系統及其方法，藉由投影結構光圖案至待測物，並擷取被投影結構光圖案的待測物影像，進而解析出待測物的空間編碼影像和相位編碼影像。量測模組分別對空間編碼影像和相位編碼影像進行計算，取得相位編碼影像中每一個座標點的相位資訊，並以空間編碼影像的補償資訊來補償相位編碼影像中的不連續點的相位資訊，使得補償後的相位編碼影像能兼具相位編碼影像的精確度和空間編碼影像連續性，解決以往非接觸式的檢測技術有量測不連續和準確度的問題。此外，由於本發明實施例可以僅對待測物2表面截取一次影像，達到快速量測的效果，因此本實施例的三維量測系統及其方法可以運用於移動中的物件，例如正在拋光晶圓的研磨墊或移動在製造程序之間的產品成本或半成品，皆可以本實施例的三維量測系統及其方法來進行表面高度量測。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧三維量測系統

10‧‧‧投影模組

12‧‧‧取像模組

14‧‧‧影像解析模組

16‧‧‧量測模組

2‧‧‧待測物

50‧‧‧投影模組

501、700、701‧‧‧光源

502、602、703‧‧‧均勻光模組

503、705‧‧‧分光鏡

504、707‧‧‧微陣列透鏡

505、606、702、708‧‧‧聚焦鏡組

52‧‧‧取像模組

521、621、721‧‧‧鏡片組

522、622‧‧‧感測器

603‧‧‧矽基液晶

604‧‧‧反射鏡

709‧‧‧P波偏極片

704‧‧‧S波偏極片

706‧‧‧偏振分光棱鏡

722、822‧‧‧s波感測器

723、823‧‧‧p波感測器

P1、P4‧‧‧圖塊

P2、P5‧‧‧編碼區塊

P3、P6‧‧‧相位區塊

f1～f6‧‧‧高度位置

圖1是根據本發明一實施例所繪示之三維量測系統的功能方塊圖。圖2是根據本發明一實施例所繪示之三維量測方法的步驟流程圖。圖3是根據本發明一實施例所繪示之結構光圖案的示意圖。圖4是根據本發明另一實施例所繪示之結構光圖案的示意圖。圖5是根據本發明一實施例所繪示之解析物件影像的示意圖。圖6是根據本發明另一實施例所繪示之三維量測方法的步驟流程圖。圖7是根據本發明另一實施例所繪示之相關圖案的示意圖。圖8是根據本發明一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖。圖9是根據本發明另一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖。圖10是根據本發明再一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖。圖11是根據本發明又一實施例所繪示之投影模組和取像模組的示意圖。

Claims

一種三維量測方法，包括：提供一結構光圖案；擷取被投影該結構光圖案的一待測物的一物件影像；依據該物件影像的灰階分佈，解析出關連於該物件影像的一空間編碼影像及一相位編碼影像；計算該相位編碼影像上多個座標點中每一該座標點的一相位資訊，該些座標點包含至少一不連續點；依據該不連續點的座標位置，計算該空間編碼影像對應的座標位置上的一補償資訊；以該補償資訊補償該相位編碼影像於該不連續點上的該相位資訊；以及依據補償後每一該座標點的該相位資訊，計算該待測物的高度資訊。
如請求項1所述之三維量測方法，其中該結構光圖案以一空間編碼圖案和一相位編碼圖案重疊組成，該空間編碼圖案和該相位編碼圖案定義該結構光圖案的多個圖塊，每一該圖塊具有一灰階值。
如請求項2所述之三維量測方法，其中該相位編碼圖案至少以一第一相位圖案和一第二相位圖案組成，該第一相位圖案和該第二相位圖案具有相位差，該第一相位圖案和該第二相位圖案重疊定義出多個相位區塊，每一該相位區塊的一灰階值係該第一相位圖案和該第二相位圖案於該相位區塊塊位置的灰階值總和。
如請求項3所述之三維量測方法，其中該空間編碼圖案定義有多個編碼區塊，該些相位區塊其中之一與該些編碼區塊其中之一重疊的部分定義為該些圖塊其中之一，該些相位區塊其中之一與該些編碼區塊其中之一重疊部分的灰階值是該相位區塊的該灰階值調整一偏移量。
如請求項2所述之三維量測方法，其中該每一該圖塊的該灰階值為該相位編碼圖案與該空間編碼圖案於該圖塊位置的灰階值總和。
如請求項2所述之三維量測方法，其中於計算該相位編碼影像上每一該座標點的該相位資訊的步驟中，包括依據該相位編碼影像與該相位編碼圖案，計算該相位編碼影像上每一該座標點的一相位差，轉換每一該座標點的該相位差為一第一高度值，每一該座標點的該第一高度值作為該相位資訊。
如請求項2所述之三維量測方法，其中於依據該不連續點的座標位置，計算該空間編碼影像對應的座標位置上的該補償資訊的步驟中，包括比較該空間編碼影像與該空間編碼圖案於對應座標位置上的一位移量，轉換為一第二高度值，以該第二高度值作為該補償資訊。
如請求項2所述之三維量測方法，其中於依據該不連續點的座標位置，計算該空間編碼影像對應的座標位置上的該補償資訊的步驟中，包括比較該空間編碼影像與多個相關圖案中每一該相關圖案於對應座標位置上的一相關係數，依據每一該相關係數，判斷該像於對應座標位置上的一第二高度值，以該第二高度值作為該補償資訊。
如請求項1所述之三維量測方法，更包括提供一調整光圖案，並擷取被投影該調整光圖案的該待測物的一物件顏色影像。
如請求項9所述之三維量測方法，更包括計算該物件顏色影像上該些座標點中每一該座標點的一反射率比例，並將每一該座標點的該反射率比例修正該物件影像的該些座標點其中之一的灰階值，每一該反射率比例關連於該些座標點其中之一上不同原色光的比例，於解析該物件影像的該空間編碼影像及該相位編碼影像的步驟中，包括依據修正後的該物件影像的灰階分佈，解析出關連於該物件影像的該空間編碼影像及該相位編碼影像。
一種三維量測系統，包括：一投影模組，提供一結構光圖案；一取像模組，對被投影該結構光圖案的一待測物擷取一物件影像；一影像解析模組，電性連接該投影模組及該取像模組，該影像解析模組依據該物件影像的灰階分佈，以解析出關連於該物件影像的一空間編碼影像及一相位編碼影像；一量測模組，電性連接該影像解析模組，該量測模組計算該相位編碼影像上多個座標點中每一該座標點的一相位資訊，依據該些座標點其中至少一不連續點的座標位置，計算該空間編碼影像於對應的座標位置上的一補償資訊，並以該補償資訊補償該相位編碼影像於該不連續點上的該相位資訊，該量測模組依據補償後每一該座標點的該相位資訊，計算該待測物的高度資訊。
如請求項11所述之三維量測系統，其中該結構光圖案以一空間編碼圖案和一相位編碼圖案重疊組成，該空間編碼圖案和該相位編碼圖案定義該結構光圖案的多個圖塊，每一該圖塊具有一灰階值。
如請求項12所述之三維量測系統，其中該相位編碼圖案至少以一第一相位圖案和一第二相位圖案組成，該第一相位圖案和該第二相位圖案具有相位差，該第一相位圖案和該第二相位圖案重疊定義出多個相位區塊，每一該相位區塊的一灰階值係該第一相位圖案和該第二相位圖案於該相位區塊塊位置的灰階值總和。
如請求項13所述之三維量測系統，其中該空間編碼圖案定義有多個編碼區塊，該些相位區塊其中之一與該些編碼區塊其中之一重疊的部分定義為該些圖塊其中之一，該些相位區塊其中之一與該些編碼區塊其中之一重疊部分的灰階值是該相位區塊的灰階值調整一偏移量。
如請求項12所述之三維量測系統，其中該每一該圖塊的該灰階值為該相位編碼圖案與該空間編碼圖案於該圖塊位置的灰階值總和。
如請求項12所述之三維量測系統，其中該量測模組更依據該相位編碼影像與該相位編碼圖案，計算該相位編碼影像上每一該座標點的一相位差，並將每一該座標點的該相位差轉換為一第一高度值，以每一該座標點的該第一高度值作為該相位資訊。
如請求項12所述之三維量測系統，其中該量測模組更比較該空間編碼影像與該空間編碼圖案於對應座標位置上的一位移量，並將該位移量轉換為一第二高度值，以該第二高度值作為該補償資訊。
如請求項12所述之三維量測系統，其中該量測模組更比較該空間編碼影像與多個相關圖案中每一該相關圖案於對應座標位置上的一相關係數，依據每一該相關係數，判斷該空間編碼影像於對應座標位置上的一第二高度值，並以該第二高度值作為該補償資訊。
如請求項11所述之三維量測系統，其中該投影模組包括一第一投影組及一第二投影組，該取像模組具有一第一取像組及一第二取像組，該第一投影組提供該結構光圖案，該第二投影組提供一調整光圖案，該第一取像組擷取被投影該結構光圖案的該待測物的該物件影像，該第二取像組擷取被投影該調整光圖案的該待測物的一物件顏色影像。
如請求項19所述之三維量測系統，其中該影像解析模組更計算該物件顏色影像上該些座標點中每一該座標點的一反射率比例，並將每一該座標點的該反射率比例修正該物件影像的該些座標點其中之一的灰階值，該影像解析模組更依據修正後的該物件影像的灰階分佈，解析出關連於該物件影像的該空間編碼影像及該相位編碼影像，其中每一該反射率比例關連於該些座標點其中之一上不同原色光的比例。