Система и способ для захвата измерительных изображений измеряемого объекта

1. Система (1) для захвата измерительных изображений измеряемого объекта, содержащая мобильное электронное устройство, при этом указанное мобильное электронное устройство (2) содержит:
- корпус (5),
- камеру (6), которая интегрирована в корпус (5), для захвата измерительных изображений (39) измеряемого объекта (38) в пределах области (20) обзора камеры (6),
- экран (7), который интегрирован в корпус (5), для показа изображений путем испускания света, при этом экран (7) обращен в область (20) обзора камеры (6),
- управляющий блок (8), который интегрирован в корпус (5) и сконфигурирован для активизации экрана (7) мобильного электронного устройства (2) для последовательного показа нескольких различных осветительных изображений (23) из заранее заданной последовательности осветительных изображений, при этом управляющий блок (8) сконфигурирован для активизации камеры (6) мобильного электронного устройства (2) на захват измерительных изображений (39) измеряемого объекта синхронно с показом каждого осветительного изображения (23) из заранее заданной последовательности осветительных изображений.
2. Система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что экран (7) мобильного электронного устройства (2) содержит несколько цветовых каналов, при этом экран (7) имеет соответствующую каждому цветовому каналу спектральную характеристику излучения в каждом из цветовых каналов, и экран (7) содержит множество световых элементов, которые расположены в виде сетки, при этом каждый из цветовых каналов сформирован подмножеством световых элементов экрана (7), спектральные характеристики излучения которых соответствуют спектральным характеристикам излучения соответствующего цветового канала.
3. Система (1) по п. 2, отличающаяся тем, что управляющий блок (8) мобильного электронного устройства (2) сконфигурирован для активизации экрана (7) мобильного электронного устройства (2) на показ одного или более осветительных изображений (23) из заранее заданной последовательности осветительных изображений посредством:
- активизации световых элементов только одного цветового канала экрана (7) и активизации всех активных световых элементов этого цветового канала с однородным значением яркости, которая заранее задана для этого цветового канала, или
- активизации световых элементов нескольких цветовых каналов и активизации всех активных световых элементов с однородным значением яркости, которая заранее задана для соответствующего цветового канала, или
- активизации световых элементов одного или более цветовых каналов и активизации всех активных световых элементов с градиентом, который заранее задан для соответствующего цветового канала.
4. Система (1) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что экран (7) мобильного электронного устройства (2) содержит красный цветовой канал, зеленый цветовой канал и синий цветовой канал, при этом последовательность освещения содержит красное осветительное изображение (23), зеленое осветительное изображение (24) и синее осветительное изображение (25), при этом управляющий блок (8) мобильного электронного устройства (2) сконфигурирован для активизации экрана (7) для:
- показа красного осветительного изображения (23) посредством активизации световых элементов только красного цветового канала экрана (7) и посредством активизации всех активных световых элементов красного цветового канала с однородным значением яркости, которая заранее задана для красного цветового канала,
- показа зеленого осветительного изображения (24) посредством активизации световых элементов только зеленого цветового канала экрана (7) и посредством активизации всех активных световых элементов зеленого цветового канала с однородным значением яркости, которая заранее задана для зеленого цветового канала, и/или
- показа синего осветительного изображения (25) посредством активизации световых элементов только синего цветового канала экрана (7) и посредством активизации всех активных световых элементов синего цветового канала с однородным значением яркости, которая заранее задана для синего цветового канала.
5. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, в которой для каждого из осветительных изображений (23) в заранее заданной последовательности осветительных изображений заранее задан один или более из следующих параметров изображения:
- спектральный состав света, который излучается экраном (7) при показе соответствующего осветительного изображения и/или
- для каждого цветового канала экрана (7), однородное значение яркости, когда этот пункт формулы ссылается на один из п.п. 2-4, и/или
область экрана, которая заполнена соответствующим осветительным изображением (28, 29, 30), и/или
расположение области экрана, которая заполнена соответствующим осветительным изображением (28, 29, 30), в пределах полной области изображения экрана.
6. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что каждое из осветительных изображений заполняет только частичную область (33) из
полной области изображения экрана (7), при этом заполненные частичные области (33) осветительных изображений отличаются друг от друга по их местоположению относительно полной области изображения экрана (7).
7. Система (1) по п. 6, отличающаяся тем, что полная область изображения экрана (7) имеет верхний край (34), при этом заполненные частичные области (33) осветительных изображений отличаются друг от друга по их расстоянию от верхнего края (34) полной области изображения экрана (7), при этом объектив расположен выше верхнего края (34) полной области изображения экрана (7).
8. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одну память (9, 11) для данных, в которой хранятся параметры освещения, которые частично или полностью определяют заранее заданную последовательность осветительных изображений, при этом управляющий блок (8) мобильного электронного устройства (2) сконфигурирован для извлечения из памяти (9, 11) параметров освещения, которые хранятся в этой по меньшей мере одной памяти (9, 11), и определения заранее заданной последовательности осветительных изображений на основе извлеченных параметров освещения.
9. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что камера (6) мобильного электронного устройства (2) содержит несколько различных цветовых каналов, при этом камера (6) имеет соответствующую каждому каналу спектральную чувствительность для каждого из цветовых каналов, при этом камера (6) содержит датчик изображения, который содержит множество элементов датчика, которые расположены в виде сетки, при этом каждый из цветовых каналов камеры (6) сформирован подмножеством элементов датчика изображения, спектральные чувствительности которых соответствуют спектральной чувствительности соответствующего цветового канала камеры (6).
10. Система (1) по п. 9, отличающаяся тем, что камера (6) мобильного электронного устройства (2) содержит красный цветовой канал, зеленый цветовой канал и синий цветовой канал.
11. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что каждое из измерительных изображений (39) содержит множество точек (40) изображения, а также данных изображения, который назначены точкам (40) изображения, при этом система (1) содержит оценочный блок (13, 14), который сконфигурирован для объединения точек изображения (40) из измерительных изображений (39) и группировки данных изображения объединенных точек изображения в наборы измерительных данных соответствующих объединенных точек (40) изображения.
12. Система (1) по п. 11, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14), сконфигурирован для объединения точек (40) из измерительных изображений (39) посредством совмещения измерительных изображений (39).
13. Система (1) по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для оценки наборов измерительных данных посредством алгоритма, который откалиброван или обучен посредством машинного обучения.
14. Система (1) по п. 13, отличающаяся тем, что обучение указанного алгоритма произведено посредством контролируемого способа обучения или посредством неконтролируемого способа обучения.
15. Система (1) по одному из пп. 11-14, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для оценки наборов измерительных данных посредством способа классификации.
16. Система (1) по одному из пп. 11-15, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для оценки наборов измерительных данных посредством искусственной нейронной сети.
17. Система (1) по одному из пп. 11-16, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для сравнения каждого из наборов измерительных данных по меньшей мере с одним заранее заданным набором эталонных данных.
18. Система (1) по одному из пп. 11-17, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для определения по меньшей мере одной характеристики отражения измеряемого объекта (38) по наборам измерительных данных, предпочтительно с учетом спектральной чувствительности камеры (6) и спектральной характеристики излучения экрана.
19. Система (1) по п. 18, отличающаяся тем, что оценочный блок (13, 14) сконфигурирован для сравнения по меньшей мере одной характеристики отражения измеряемого объекта, которая определена, по меньшей мере с одной заранее заданной эталонной характеристикой отражения.
20. Система (1) по одному из пп. 11-19, скомбинированному с одним из пп. 2-5 и одним из пп. 9 или 10, отличающаяся тем, что экран (7) содержит М цветовых каналов, а камера (6) содержит N цветовых каналов, при этом М>1 и N>1, при этом каждый набор измерительных данных содержит по меньшей мере M×N измерительных значений (F(d, с), где 1≤d≤M и 1≤c≤N), при этом M×N измерительных значений соответствуют M×N различным комбинациям цветовых каналов экрана с цветовыми каналами камеры (6).
21. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что мобильное электронное устройство (2) содержит пользовательский интерфейс (16), при этом
- заранее заданная последовательность осветительных изображений может быть установлена посредством пользовательского интерфейса (16) и/или
выбор между различными заранее заданными последовательностями осветительных изображений возможен посредством пользовательского интерфейса (16) и/или
- выбор между различными измеряемыми объектами и/или между различными параметрами измеряемого объекта, которые представляют интерес, возможен посредством пользовательского интерфейса (16), при этом управляющее устройство сконфигурировано для выбора заранее заданной последовательности осветительных изображений из нескольких хранящихся заранее заданных последовательностей осветительных изображений в зависимости от сделанного выбора измеряемого объекта и/или параметра, представляющего интерес.
22. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что мобильное устройство (2) имеет возможность переключения в калибровочный режим, при этом мобильное устройство (2) сконфигурировано так, что в калибровочном режиме оно захватывает вышеуказанные измерительные изображения калибровочного эталона и выполняет калибровку мобильного устройства (2), в частности, калибровку камеры (6) и/или калибровку экрана (7), с использованием измерительных изображений калибровочного эталона и хранящегося набора эталонных данных, который принадлежит этому калибровочному эталону.
23. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что экран (7) представляет собой сенсорный экран.
24. Система (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что мобильное устройство представляет собой смартфон или планшетный компьютер.
25. Способ захвата измерительных изображений измеряемого объекта с помощью системы по одному из предыдущих пунктов, включающий:
- посредством управляющего блока (8), активизацию экрана мобильного электронного устройства (2) для последовательного показа нескольких различных осветительных изображений из заранее заданной последовательности осветительных изображений,
- активизацию камеры (6) мобильного электронного устройства для захвата измерительного изображения измеряемого объекта синхронно с показом каждого осветительного изображения из заранее заданной последовательности осветительных изображений.
26. Компьютерный программный продукт (10), который может быть загружен непосредственно во внутреннюю память (11) мобильного электронного устройства (2) системы по одному из пп. 1-18, и который содержит разделы программного кода, с помощью которых выполняются шаги способа по п. 25, когда этот компьютерный программный продукт (10) выполняется в мобильном электронном устройстве (2).