[其他]產生三維形狀的方法和裝置

無效

• 申請號: 85102933
• 申請日: 1985-04-17
• 公開（公告）號: CN85102933B
• 公開（公告）日: 1988-09-21
• 發明（設計）人: 岡田愿介;飯島剛平
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李祥民,李先春

本發明是關于產生三維形狀或三維物體的方法及裝置，例如從具有三維形狀的物體（如人體等）給出三維圖像的方法及裝置。

曾有使用仿形機床，鑄造，倒模等手段來產生與具有三維形狀的物體等同的三維形狀的提議。

但這些提儀的缺點是由于仿形機床、鑄造等的空間局限性，對需形成三維形狀模型的物體有一定限制，故不能復制具有復雜輪廓及明顯凹凸的物體的三維形狀。另外，如果物體是由柔性材料制成，則其仿形加工便需要藝術感和高度技藝。

在《自動化技術》月刊1981年2月的13卷第2期第45-49頁上的、標題為“利用圖形技術復制物體”的一文中，介紹了應用ITV攝像機攝取射在一物體上的狹縫光學圖像，從而提供物體表面光線產生的光線空間坐標，以及復制物體的可能性。然而，該文并沒有介紹任何用于復制物體的具體設備。

本發明的主要目的是提供一種方法及裝置、它能以簡易的測量方法來產生三維形狀，并能以極高的準確度產生與三維形狀物體相等或以一定放大倍數的三維形狀，且不論該物體的形狀是否復雜及材料是否堅硬。

為實現本發明上述目的，將一束激光射到三維形狀的物體上，并攝取這樣產生的該物體的光學圖像，以提供該光學圖像的二維位置，由激光得到的光學切割平面用于測量整個物體，而三維形狀便可基于該光學切割平面來產生。

本發明的其它目的和特征將隨著下面結合附圖的描述而顯而易見，其中：

圖1A及1B分別為本發明的第一實施例的正視及側視圖;

圖2A及2B是說明本發明第一實施例中物體的光學圖像的測量的示意圖;

圖3表示ITV攝像機（二維圖像攝取裝置）攝取的圖像視圖;

圖4表示圖3所示圖像的圖像信號的狀態;

圖5是表示本發明一實施例中截面形狀操作的數據處理的方框圖;

圖6A及6B為本發明第二實施例的正視及側視圖;

圖7A及7B是說明本發明第二實施例中物體的光學圖像的測量的視圖;

圖8A、8B及8C是表示本發明第二實施例中一維線傳感器攝像機（圖像攝取裝置）的攝取狀態的示意圖;

圖9是表示本發明第二實施例中截面形狀操作的數據處理的方框圖;

圖10A及10B分別為本發明第三實施例的正視及側視圖;

圖11所示是本發明第三實施例中PSD攝像機攝取的光學軌跡圖;

圖12表示本發明第三實施例中所用的PSD攝像機的攝像屏;

圖13為表示本發明第三實施例中一個三維形狀的產生與其操作的方框圖;

圖14表示本發明第三實施例中的二維形狀存儲圖表;

圖15表示第三實施例中將二維形狀轉換成三維結構的原理;

圖16表示將二維形狀轉換為如圖14所示的三維形狀的存儲圖表;

圖17表示第三實施例中形成用于產生三維形狀的平行截面的原理;

圖18表示用于形成如圖17所示平行截面的存儲圖表;

圖19為本發明第四實施例的側視圖;

圖20表示第四實施例中所用的＊攝像機（二＊攝像裝置）的屏幕;

圖21表示在圖20所示的圖像平面上，其圖像信號的狀態;

圖22A及22B分別為本發明的第五實施例的側視及前視圖;

圖23表示第五實施例中所使用ITV攝像機的圖像;

圖24表示如圖23所示圖像平面上的視頻信號的狀態;

圖25為第五實施例中對截面形狀的測量處理部分的方塊圖;

圖26為第五實施例中斷面截取工作系統示意圖;

圖27為本發明第六實施例的側視圖;

圖28A及28B分別為本發明第七實施例的前視及側視圖;

圖29表示第七第施例中所用ITV攝像機的圖像;

圖30表示如圖29所示的圖像平面上視頻信號的狀態;

圖31A及31B分別為本發明第八實施方案的前視及側視圖;

圖32表示第八實施例中所用ITV攝像機的圖像;

圖33表示在如圖32所示的圖像平面上視頻信號的狀態;

下面將參照附圖對本發明的第一實施例作解釋。