(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを物体（２）に対して投影（１）し、前記物体（２）から反射されたパターンを撮影（３）して評価する、物体（２）の３Ｄ座標を決定するための方法であって、
第１ステップにおいて、パターンを前記物体（２）の第１サブ領域（１２）に対して投影し、前記物体の前記第１サブ領域（１２）から反射されたパターンを撮影し、
第２ステップにおいて、パターンを前記物体（２）の第２サブ領域（１３）に対して投影し、前記物体（２）の前記第２サブ領域（１３）から反射されたパターンを撮影し、
前記撮影したパターンを評価し、
物体点の表面法線（１４，１５）を決定し、
前記物体点を、その表面法線（１４，１５）に応じて、前記物体（２）の前記第１又は第２サブ領域（１２，１３）にそれぞれ割り当てる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記第１サブ領域（１２）及び前記第２サブ領域（１３）の前記物体点の前記表面法線（１４，１５）は、それぞれ投影ビーム（１６）の異なる側にある
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記物体（２）の前記３Ｄ座標を、前記第１ステップ及び前記第２ステップの前に大まかに決定する
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記物体の前記３Ｄ座標の前記大まかな決定を、パターンを前記物体（２）に対して投影（１）し、前記物体（２）から反射されたパターンを撮影（３）して評価することにより行う
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の方法において、
前記物体（２）の前記３Ｄ座標の前記大まかな決定を、前記物体（２）の前記３Ｄ座標をメモリーから呼び出すことにより行う
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
パターンを物体（２）に対して投影するための投影機（１）と、
前記物体（２）から反射されたパターンを撮影するためのカメラ（３）と、
前記撮影したパターンを評価するための評価ユニットとを備える、物体（２）の３Ｄ座標を決定するための装置であって、
前記物体（２）の第１サブ領域（１２）に対してパターンを投影するため、及び、前記物体（２）の第２サブ領域（１３）に対してパターンを投影するためのユニットと、
物体点の表面法線（１４，１５）を決定し、前記物体点を、その表面法線（１４，１５）に応じて、前記物体の前記第１又は第２サブ領域（１２，１３）に割り当てるためのユニットとを備えている
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
前記第１サブ領域（１２）及び前記第２サブ領域（１３）の前記物体点の前記表面法線（１４，１５）がそれぞれ投影ビームの異なる側にあるように、前記第１又は第２サブ領域（１２，１３）に前記物体点を割り当てるためのユニットを備えている
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の装置において、
前記物体の前記３Ｄ座標を大まかに決定するためのユニットを備えている
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記物体の前記３Ｄ座標を格納するためのメモリーを有する
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の３Ｄ座標を決定するための方法、及び、このような方法を実施するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物体を３次元的にデジタル化するための方法及び装置は、既に知られている。この方法では、投影機によってパターンを物体に対して投影する。物体に対するパターンを、１つ又は複数のカメラによって認識する。投影機と、１つ又は複数のカメラとは、構造的には、いわゆる３Ｄセンサーに一体化されていてもよい。
【０００３】
特に、白色光ストリップ投影による物体の３次元的なデジタル化は、既に知られている。この方法では、デジタル化しようとする物体に対して、投影機によって干渉縞パターンを投影する。次に、物体に対する干渉縞パターンを、１つ又は複数のカメラによって認識する。これにより、投影機によって投光が行われ、且つ、１つ又は複数のカメラによって認識される物体領域について、物体表面の３Ｄ座標を決定することができる。
【０００４】
次元的な測定精度と測定データの変動とに関して良好な測定結果を得るために、この方法は、できるだけ理想的に散乱させて反射する表面（いわゆるランベルトの面）を必要とする。しかしながら、実際には、３Ｄ座標を決定しようとする物体は、大抵の場合、入射する光を理想的に散乱させてではなくかなり強く方向性を持たせて反射する、光沢のある表面を有している。このことは、特に、研削又は研磨された、金属表面又は光沢のあるプラスチック表面に該当する。
【０００５】
これに関連する問題を解決するため、できる限り高品質で３Ｄ座標を決定することができるように、散乱させて反射する白い層を光沢のある表面に塗布することが可能である。この層は、スプレーによって塗布することができる。しかしながら、３Ｄ座標の決定前に物体の表面に被覆を行うことは、様々な不都合を伴う。すなわち、追加の時間及び材料の経費と、それに伴い層を塗布し、場合によっては後に物体から層を除去するコストとが余分にかかる。塗布した層の厚みは、決定しようとする物体表面の３Ｄ座標を歪曲してしまう可能性がある。デリケートな材料には、付加的な層を塗布することができない。なぜなら、これにより、物体が損傷、又は、破壊されてしまう可能性があるからである。層の塗布は、通常は手動で行われ、それゆえに、多数の物体を自動的に測定しようとする測定装置においては実用的ではない。
【０００６】
光沢のある表面を有する物体の３Ｄ座標を決定する際に、物体において方向性を持たせて反射されるパターンのせいで、この反射された光が他の場所で再び物体に当たり、その場所で物体に直接投影された光に重なり合うならば、測定エラーが生じる可能性がある。このことは、特に、物体の内側稜部において該当し、この場合、内側稜部の側部から反射される光は、一部が内側稜部の反対側の側部に当たる。この問題を説明するため、図１は、物体の３Ｄ座標を決定するための、投影機とカメラとを備える装置を概略的な側面図で示し、図２は、図１に基づく物体の内側稜部における測定エラーを概略図で示している。
【０００７】
図１に示す装置は、パターン、特にストリップパターンを物体２に投影するための投影機１と、物体２から反射されたパターンを撮影するためのカメラ３とを備えている。物体２の表面は、内角頂点１１において互いに突き当たる水平な側部４と垂直な側部５とを有する内側稜部を備えている。投影機１から水平な側部４に投影される光は、水平な側部４の少なくとも部分的に光沢のある表面から、一部が散乱して反射され、他の一部は垂直な側部５へ鏡映される。垂直な側部５へ鏡映された光成分は、そこで、部分的に散乱して反射され、部分的に改めて鏡映される。特に、垂直な側部５において散乱して反射された成分は、投影機１からの光のうちの、垂直な側部５に直接入射して、そこで散乱して反射される成分に重なり合う。２つの光成分がカメラ３に達し、測定を歪曲してしまう。
【０００８】
例えば、垂直な側部５の表面の点６には、投影機から直接入射する光ビーム７と、水平な側部４へ方向付けられた光ビーム９の鏡映されたビーム８とが到達する。カメラ３による画像認識の際に、各物体点について、物体表面に対して直接投影された光の強度と、該物体点に、他の物体点、この例では光ビーム９が入射する水平な側部４上の物体点１０の光沢のある表面から鏡映されてきた光の強度とが検出される。
【０００９】
投影機から直接投影されたのではなく物体において間接的に反射された光の成分が大きければ大きいほど、決定しようとする３Ｄ座標データの品質は悪くなる。このことは、図２において、図１の内側稜部の例を用いて概略的に示されている。ここでは、測定データの変動は、揺れの振幅によって表される。内側稜部の内角頂点１１からの各物体点の間隔が狭ければ狭いほど、測定データの変動は大きくなる。図２は、測定エラーを強調して示す。なお、測定されたデータは実線で表され、基準データは破線で表されている。
【００１０】
例えば、優先日には未だ公開されていない特許文献１のように、ストリップパターンを物体に対して投影し、物体から反射されたパターンを撮影して評価する、物体の３Ｄ座標の決定方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００６０４８２３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、物体の３Ｄ座標を決定するための改善された方法及び改善された装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、本発明の物体の３Ｄ座標を決定するための方法により達成される。この方法では、パターン、特にストリップパターンを、物体に対して投影する。物体から反射されたパターンを撮影して評価する。第１ステップにおいて、パターンを物体の第１サブ領域に対して投影し、物体のこの第１サブ領域から反射されたパターンを撮影する。第２ステップにおいて、パターンを物体の第２サブ領域に対して投影し、物体のこの第２サブ領域から反射されたパターンを撮影する。第１及び第２サブ領域は、間接的な光が各サブ領域にできる限り少ししか当たらないように、又は、全く当たらないように選択されている。撮影したパターンを評価する。評価は、ステップ毎に行って、評価した画像を全体画像にまとめてもよい。しかしながら、まず、反射されたパターンを２つのステップにおいて撮影し、場合によっては一時的に保存し、その後、まとめて評価することも可能である。
【００１４】
本発明の方法のために、様々なパターン、特にストリップパターンを使用してもよい。ストリップパターンは、様々な方向性、周波数（ストリップ間隔、周期）、及び、振幅推移の少なくとも１つを有していてもよい。１つ又は複数のカメラとは、特に、デジタル平面カメラのことである。物体の３Ｄ座標の計算は、一般的には、評価計算機において、１つ又は複数のカメラによって撮影された画像、特に干渉縞パターンの評価により行われる。この場合、グレイコード方法、位相シフト方法、多波長方法、若しくは、その他の方法、又は、これらの方法の組み合わせを使用することができる。
【００１５】
パターン、特にストリップパターンは、投影機において、ガラススライド上に設けられていてもよい。しかしながら、投影機における結像エレメントを介して、物体に対してパターンを投影することも可能である。結像エレメントは、迅速なパターン投影に特に適している。結像エレメントは、駆動可能であってもよい。結像エレメントは、ピクセル毎に駆動可能なことが好ましい。結像エレメントを使用することにより、測定時間を比較的短くすることができる。パターンを、ＬＣＯＳディスプレイ、ミラーアレイ、ＤＭＤ、及び、ＬＣＤディスプレイの少なくとも１つを介して、物体に対して投影することができる。
【００１６】
物体上の第１及び第２サブ領域は、重なり合わないように、又は、少ししか重なり合わないように選択されていてもよい。その代わりに、又は、さらに、第１及び第２サブ領域が、物体の特定の領域を完全に満たしてしていれば有利である。なお、この特定の領域は、物体の３Ｄ座標を決定しようとする領域であることが好ましい。第１及び第２サブ領域が重なり合わなければ、並びに、第１及び第２サブ領域が、物体の特定の領域を完全に満たしていれば有利である。この場合、妨害となる光が最小化される。同時に、３Ｄ座標を、特定の領域全体において決定することが可能である。
【００１７】
さらには、物体点の表面法線を決定し、物体点を、その表面法線に応じて、物体の第１又は第２サブ領域に割り当てれば有利である。物体点の反射特性を、その表面法線によって決定する。したがって、物体点を、その表面法線に応じて、物体の第１又は第２サブ領域に割り当てることが有利である。
【００１８】
他の有利な１つの発展形態は、第１サブ領域及び第２サブ領域の物体点の表面法線がそれぞれ投影ビームの異なる側にあることを特徴とする。物体点の表面法線と、この物体点に対する投影ビームの表面法線との間の比較により、内側稜部を認識し、それに伴って、不都合な光反射を回避できるように異なるサブ領域に対して物体点を割り当てることが可能になる。
【００１９】
他の有利な１つの発展形態によれば、第１及び第２ステップの前に、物体の３Ｄ座標を大まかに決定する。
【００２０】
物体の３Ｄ座標の大まかな決定を、パターン、特にストリップパターンを物体に対して投影し、物体から反射されたパターンを撮影して評価する、というやり方で行うことが好ましい。物体の３Ｄ座標の大まかな決定に基づいて、第１及び第２ステップに対して第１及び第２サブ領域を決定することができる。
【００２１】
他の有利な１つの発展形態によれば、物体の３Ｄ座標の大まかな決定は、物体の３Ｄ座標をメモリーから呼び出すことにより行われる。物体の３Ｄ座標は、メモリーに、好ましくはＣＡＤデータセットの形態で格納されている。これは、パターン、特にストリップパターンを物体に対して投影し、物体から反射されたパターンを撮影して評価する、というやり方で、物体の３Ｄ座標をまず大まかに決定し、続いて、物体の３Ｄ座標をこの方法では十分には大まかに決定できなかったサブ領域において、３Ｄ座標を、メモリーから、好ましくはＣＡＤデータの形態で呼び出せば特に有利であろう。
【００２２】
物体の３Ｄ座標を決定するための本発明の装置は、パターン、特にストリップパターンを物体に対して投影するための投影機と、物体から反射されたパターンを撮影するためのカメラと、撮影したパターンを評価するための評価ユニットとを備えている。この装置は、物体の第１サブ領域に対してパターンを投影するため、及び、物体の第２サブ領域に対してパターンを投影するためのユニットをさらに備えている。
【００２３】
装置は、物体点の表面法線を決定し、物体点を、その表面法線に応じてそれぞれ物体の第１又は第２サブ領域に割り当てるためのユニットを備えていることが好ましい。
【００２４】
装置は、第１サブ領域及び第２サブ領域の物体点の表面法線がそれぞれ投影ビームの異なる側にあるように、第１又は第２サブ領域に物体点を割り当てるためのユニットをさらに備えていることが好ましい。
【００２５】
装置は、第１及び第２ステップの前に物体の３Ｄ座標を大まかに決定するためのユニットを備えていることが好ましい。このユニットは、物体に対してパターンを投影するための投影機と、物体から反射されたパターンを撮影するためのカメラと、撮影したパターンを評価するための評価ユニットとを備えていることが好ましい。代替として、又は、さらに、第１及び第２ステップの前に物体の３Ｄ座標を大まかに決定するためのユニットは、物体の３Ｄ座標が呼び出されるメモリーを備えていてもよく、メモリーにおける物体の３Ｄ座標は、好ましくはＣＡＤデータセットの形態で格納されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】物体の３Ｄ座標を決定するための、投影機とカメラとを備える装置を概略的に示す側面図である。
【図２】図１に基づく物体の内側稜部における測定エラーを示す概略図である。
【図３】パターンが物体の第１サブ領域に対して投影されている、物体の３Ｄ座標を決定するための、投影機とカメラとを有する装置の概略的な側面図である。
【図４】パターンが物体の第２サブ領域に対して投影されている、図３の装置を示す側面図である。
【図５】パターンが物体の第１サブ領域に対して投影されている、他の物体の３Ｄ座標を決定するための図３及び図４に基づく装置を示す側面図である。
【図６】図５に基づきパターンが物体の第２サブ領域に対して投影されている、図３から図５に基づく装置を示す側面図である。
【図７】３Ｄ座標があるサブ領域においてはパターンの投影、並びに、反射されたパターンの撮影及び評価によって決定され、別なサブ領域においてはメモリーからの呼び出しによって大まかに決定される他の物体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下で、本発明の実施形態を、添付の図を参照して詳しく説明する。
【００２８】
図３に示す物体２の３Ｄ座標を決定するための装置は、図１の装置にほぼ相当している。図３の装置は、物体２に対してストリップパターンを投影するための投影機１と、物体２から反射されたストリップパターンを撮影するためのカメラ３と、撮影したパターンを評価するための評価ユニット（図示せず）とを備えている。投影機１とカメラ３とは、カメラ３に対する投影機１の相対的な位置が変化しないように、部品１７、例えば筺体又は筺体の構成部分によって互いに接続されている。
【００２９】
物体２の３Ｄ座標を決定するための方法は、物体２の３Ｄ座標をまず大まかに決定する、つまり、投影機１からストリップパターンを物体２全体に対して投影し、物体２全体から反射されたパターンをカメラ３によって撮影して評価する、というやり方で実施される。
【００３０】
続いて、第１ステップにおいて、ストリップパターンを物体の第１サブ領域１２に対して投影し、この第１サブ領域１２から反射されたパターンを撮影して評価する。第１サブ領域１２は、物体２の水平な側部４にあり、内角頂点１１にまで達する。
【００３１】
図４に示す第２ステップにおいて、投影機１からストリップパターンを物体２の第２サブ領域１３に対して投影し、この第２サブ領域１３から反射されたパターンをカメラ３によって撮影して評価する。第２サブ領域１３は、物体２の垂直な側部５にある。第２サブ領域１３は、内角頂点１１にまで達する。
【００３２】
第１及び第２サブ領域１２，１３は、それぞれ物体２の内角頂点１１によって形成される内側稜部の異なる側にある。図３及び図４から分かるように、物体２の一方の第１又は第２サブ領域１２，１３のみにその都度パターンを投影するが、カメラ３は、双方の場合において物体２全体をその都度撮影する、ということが可能である。しかしながら、評価は、図３に基づく第１サブ領域１２に対するパターンの投影の際に、この第１サブ領域１２のみを評価し、図４に基づく第２サブ領域１３に対するパターンの投影の際には、物体２のこの第２サブ領域１３によって反射されたパターンのみを評価する、というやり方で行われる。評価は、各第１又は第２サブ領域１２，１３の撮影中に又は撮影直後に行ってもよい。評価は、すぐに、又は、後で、全体画像にまとめられてもよい。しかしながら、第１サブ領域１２及び第２サブ領域１３の少なくとも１つの撮影をまず格納し、その後、まとめて評価することもできる。
【００３３】
図５及び図６は、図１、図３及び図４と同じ装置によって３Ｄ座標が決定される他の物体を示す。ここでも、投影機１からパターンを物体２に対して投影し、物体２から反射されたパターンをカメラ３によって撮影して評価することにより、物体２の３Ｄ座標をまず大まかに決定する。
【００３４】
このように大まかに決定された３Ｄ座標を基礎として、物体点の表面法線を決定する。物体点を、その表面法線に応じて物体２の様々なサブ領域に割り当てる。このことは、第１サブ領域及び第２サブ領域の物体点の表面法線が投影ビームの異なる側にあるように行われる。
【００３５】
図５に第１サブ領域１２を示す。このサブ領域は、３つの下位領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなる。これら下位領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃにおける物体点についての表面法線を、参照番号１４で示す。それらの延長線は、それぞれ、投影機１の右側にある。
【００３６】
図６に、下位領域１３ａ，１３ｂ及び１３ｃからなる第２サブ領域１３を示す。これらの下位領域における表面法線を、参照番号１５で示す。表面法線１５の延長線は、それぞれ、投影機１の左側にある。したがって、第１サブ領域１２及び第２サブ領域１３の物体点の表面法線１４，１５は、投影機１から各物体点に対して延びる投影ビーム１６の異なる側にある。
【００３７】
図５及び図６から分かるように、物体点を、その表面法線に応じて、物体２の第１又は第２サブ領域１２，１３に割り当てる。投影機１の付近の右側に延びる表面法線を、正の表面法線と呼ぶことができる。なぜなら、これらの法線は、法線自体と投影機１から各物体点まで続く投影ビームとの間に、正の角を含んでいるからである。同様に、投影機１の左に延びる表面法線には負の角が割り当てられていてもよい。表面法線１４の正の角を有する物体点を、第１サブ領域１２に割り当て、表面法線１５の負の角を有する物体点を、第２サブ領域１３に割り当てる。このようにして、各物体点を第１又は第２サブ領域１２，１３に割り当てることができる。第１及び第２サブ領域１２，１３は重なり合わない。これら第１及び第２サブ領域１２，１３は、全体の画像領域、つまり、物体２の全体の評価しようとする領域を完全に満たしている。物体点のその表面法線に応じた割り当てにより、さもなければ不都合な反射を引き起こしてしまうであろう物体の内側稜部を、確実に認識することができる。
【００３８】
図７は、物体２の３Ｄ座標がメモリーにＣＡＤデータセットの形態で格納されている１つの実施形態を示す。まず、物体２の３Ｄ座標を、パターンを物体２に対して投影し、物体２から反射されたパターンを撮影して評価することによって大まかに決定する。物体２が内部稜を有しているため、３Ｄ座標は、最初は十分に正確に決定され得ない。３Ｄ座標は、サブ領域２ａ及び２ｂにおいてのみ十分に正確に決定されるが、内角頂点１１に隣接する領域においては正確に決定されない。
【００３９】
内角頂点１１に隣接するこの領域２ｃにおける３Ｄ座標の大まかな決定は、この領域についての物体２の３Ｄ座標をメモリーから呼び出すことによって行われる。このようにして、図７の右の部分から分かるように、物体２全体の３Ｄ座標を大まかに決定することができる。
【００４０】
その後、既に記載した方法を実施する。この方法では、物体点の表面法線を決定し、物体点をその表面法線に応じて物体の様々なサブ領域に割り当て、第１ステップにおいてパターンを物体の第１サブ領域に対して投影し、物体のこの第１サブ領域から反射されたパターンを撮影して評価し、第２ステップにおいて、パターンを物体の第２サブ領域に対して投影し、物体のこの第２サブ領域から反射されたパターンを撮影して評価する。
【００４１】
本発明によれば、測定しようとする物体に適合させた投影を実現することで物体によって反射される投影機の光の測定エラーを排除することのできる方法が提供される。適合された投影は、投影機に一体化された結像エレメント（ＬＣＤ、ＬＣＯＳ、ＤＭＤ、スライド）を介して生成することができる。
【００４２】
この方法を、以下のようにして実施することができる。デジタル化しようとする表面の大まかな３Ｄデータを決定するために、物体の事前測定を行う。こうして測定された物体表面を、投影機に対する各３Ｄ測定点における表面法線の角度が決定されるように、且つ、表面領域が２つ又はそれ以上の区分に分割されて、投影機に対して表面法線の配向が類似している表面領域が同じ区分に分配されるように、物体領域に区画化する。各測定された表面点を投影機の画像座標システムへ逆算して、投影機における結像エレメント（ＬＣＤ，ＬＣＯＳ，ＤＭＤ）の付属画像エレメントを決定する。続いて、物体表面の２つ又はそれ以上のデジタル化を、時間的に連続して、適合された投影によって、投影機からその都度同じ区分に分配された物体領域に対してのみ光が投影され、他の領域には投影機から光が投影されないように実施する。カメラは、物体表面全体を認識することができる。しかしながら、カメラが所望の物体領域だけを認識することも可能である。最後に、各個々の測定の３Ｄデータを、物体表面の共通の３Ｄデータセットにまとめる。
【００４３】
物体の幾何学形状が、例えばＣＡＤデータセットで知られているならば、この方法を、以下のように実施することができる。まず、上述のように、デジタル化しようとする表面の大まかな３Ｄデータを決定するために、物体の事前測定を行う。続いて、格納されたＣＡＤデータセットに対する大まかな３Ｄデータの配向を、適切な照合アルゴリズムによって決定する。これにより、空間におけるカメラの位置、又は、投影機及びカメラからなるセンサーの位置を決定することができる。続いて、センサーのシミュレーションによってＣＡＤデータにおいて撮影により明らかになった領域の決定、つまり、カメラと投影機とによって同時に明らかにされ、適切な条件を有する領域の決定を行う。シミュレーションされたデータと第１事前測定の３Ｄデータとを組み合わせて、ＣＡＤデータセットからの実際の物体の偏差を考慮することができる。この場合、３Ｄデータにおけるエラー場所のみをシミュレーションされたデータで補う。しかしながら、全ての後続の計算は、計算時間を短くするため、専らＣＡＤデータに基づいて行うこともできる。最後に、上述の手順を、測定された物体表面を異なる物体領域に区画化することから始めて実施する。
【００４４】
図３及び図４に記載の方法では、測定物体の内部稜を測定する。この測定は、後から全体のデータセットになるようにまとめられる２つの個別測定からなる。２つの内側稜部領域に対して、時間的に分けてパターン投影することで、不都合な反射が回避される。
【００４５】
図５及び図６に記載の実施形態では、自由に形成された物体が測定される。測定は、２つの個別測定からなり、不都合な反射を回避するために、投影機の光軸に対して表面法線の配向が類似している物体領域が別々に測定される。
【００４６】
図７の実施形態では、完全なモデルを得るため、及び、このモデルから投影シーケンスを演繹するために、ＣＡＤデータが使用される。
【００４７】
本発明は、測定される物体データの品質改善のために測定物体における不都合な光反射を回避するための、投影機と、１つ又は複数のカメラとからなり、適合された光投影による測定手順を含む、表面の３Ｄデジタル化のための方法及び装置を提供する。第１測定シーケンスにおいて、測定物体の大まかな３Ｄデータを決定することができる。計算ステップにおいて、測定された物体点の表面法線を計算して投影機に対するその配向を決定することができ、表面領域を少なくとも２つの区分に分割することができる。任意に利用可能なＣＡＤデータを、表面法線と投影機に対するその配向とをシミュレーションにより決定するために使用することで、第１測定シーケンスにおけるエラー場所の補償を可能にし、計算時間を短くすることができる。少なくとも２つの更なる測定シーケンスにおいて、各物体領域の表面座標を互いに別々に物体に対して適合された投影によって測定する。適合された光投影を、結像エレメント（ＬＣＤ、ＬＣＯＳ、ＤＭＤ、スライド）により実現することができる。適合された光投影を、測定物体の表面法線に応じて、投影機から各物体点に対して投影される光の強度を適合させるように実施することができる。評価を、個々の測定シーケンスからの物体座標がデータセットにまとめられるように行うことができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      投影機
２      物体
３      カメラ
４      側部
５      側部
６      点
７      光ビーム
８      ビーム
９      光ビーム
１０      物体点
１１      内角頂点
１２      第１サブ領域
１３      第２サブ領域
１４      表面法線
１５      表面法線
１６      投影ビーム
１７      部品
【図１】
0005390900.tif 000002
【図２】
0005390900.tif 000003
【図３】
0005390900.tif 000004
【図４】
0005390900.tif 000005
【図５】
0005390900.tif 000006
【図６】
0005390900.tif 000007
【図７】
0005390900.tif 000008