СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТРУКТУРИРОВАНИЯ СВЕТА

1. Способ измерения на основе структурированного света для определения расстояния от зонда видеоизмерительного устройства до объекта, при этом видеоизмерительное устройство имеет первый излучатель света и второй излучатель света для испускания света на объект через отверстие по меньшей мере с одним тенеобразующим элементом с образованием на объекте множества теней при включенных излучателях света, включающий следующие шаги:
захват по меньшей мере одного первого изображения объекта при включенном первом излучателе света и отключенном втором излучателе света, при этом упомянутое первое изображение имеет первую тень, образованную упомянутым по меньшей мере одним тенеобразующим элементом,
захват по меньшей мере одного второго изображения объекта при включенном втором излучателе света и отключенном первом излучателе света, при этом второе изображение имеет вторую тень, образованную упомянутым по меньшей мере одним тенеобразующим элементом,
определение первого множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении,
определение второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении,
определение отношений яркостей первого множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении ко второму множеству значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении и
определение расстояния до объекта с использованием упомянутых отношений яркостей.
2. Способ по п.1, в котором шаг определения расстояния до объекта с использованием отношений яркостей включает распознавание по меньшей мере одного пикселя с экстремумом отношения яркостей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении, при этом упомянутый по меньшей мере один экстремум отношения яркостей соответствует появлению первой тени, а также использование координат упомянутого по меньшей мере одного пикселя с экстремумом отношения яркостей для определения расстояния до объекта.
3. Способ по п.2, в котором упомянутый по меньшей мере один экстремум отношения яркостей представляет собой пик отношения яркостей, а упомянутый по меньшей мере один пиксель с экстремумом отношения яркостей представляет собой пиксель с пиком отношения яркостей.
4. Способ по п.2, в котором упомянутый по меньшей мере один экстремум отношения яркостей представляет собой впадину отношения яркостей, а упомянутый по меньшей мере один пиксель с экстремумом отношения яркостей представляет собой пиксель с впадиной отношения яркостей.
5. Способ по п.2, включающий следующие шаги:
определение отношений яркостей второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении к первому множеству значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении,
распознавание пикселей с экстремумом отношения яркостей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении, при этом экстремумы отношения яркостей соответствуют появлению второй тени, и
распознавание и определение расстояния до объекта для по меньшей мере одного из упомянутых пикселей с экстремумом отношения яркостей.
6. Способ по п.1, включающий захват по меньшей мере одного изображения объекта при общем наблюдении при включенном источнике света общего наблюдения и при отключенных первом и втором излучателях света, при этом упомянутое изображение общего наблюдения не имеет множества теней, образуемых упомянутым по меньшей мере одним тенеобразующим элементом, и это изображение общего наблюдения отображают во время выполнения измерений с использованием расстояния до объекта.
7. Способ по п.1, в котором шаг определения первого множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении выполняют на основе усреднения множества первых изображений.
8. Способ п.1, в котором шаг определения второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении выполняют на основе усреднения множества вторых изображений.
9. Способ по п.1, в котором первое множество значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении включает значения яркости для строки пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении.
10. Способ по п.3, в котором шаг распознавания по меньшей мере одного пикселя с пиком отношения яркостей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении, в котором по меньшей мере один пик отношения яркостей соответствует появлению первой тени, включает следующие шаги:
определение порогового значения пика и
удаление всех пиков отношения яркостей с отношением яркостей ниже порогового значения пика.
11. Способ по п.6, в котором шаг определения расстояния до объекта для пикселей в упомянутом по меньшей мере одном изображении общего наблюдения, соответствующих пикселям с экстремумом отношения яркостей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении, основан на известной геометрии по меньшей мере первого излучателя света и тенеобразующего элемента.
12. Способ по п.1, включающий следующие шаги:
захват по меньшей мере одного изображения объекта в окружающем свете при отключенных первом и втором излучателях света,
определение третьего множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном изображении в окружающем свете,
вычитание третьего множества значений яркости пикселей упомянутого по меньшей мере одного изображения в окружающем свете из первого множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении и
вычитание третьего множества значений яркости пикселей упомянутого по меньшей мере одного изображения в окружающем свете из второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении.
13. Способ по п.6, включающий шаг определения расстояния до объекта для пикселей первого изображения путем интерполяции расстояний до объекта для соседних пикселей в упомянутом по меньшей мере одном изображении общего наблюдения, соответствующих пикселям с экстремумом отношения яркостей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении.
14. Способ по п.2, в котором шаг определения расстояния до объекта включает определение множества расстояний до объекта с использованием пикселей с экстремумом отношения яркостей и использование этого множества расстояний до объекта для оценки расстояния до объекта в положении пикселя без экстремума отношения яркостей.
15. Способ по п.14, в котором упомянутый шаг использования множества расстояний до объекта включает выполнение аппроксимации кривой с применением упомянутого множества расстояний до объекта.
16. Способ измерения на основе структурированного света для определения расстояния от зонда видеоизмерительного устройства до объекта, при этом видеоизмерительное устройство имеет первый излучатель света и второй излучатель света, причем первый излучатель света может испускать свет на объект через отверстие по меньшей мере с одним тенеобразующим элементом с образованием на объекте по меньшей мере одной тени при включенном первом излучателе света, включающий следующие шаги:
захват по меньшей мере одного первого изображения объекта при включенном первом излучателе света и отключенном втором излучателе света, при этом упомянутое первое изображение объекта имеет первую тень, образованную упомянутым по меньшей мере одним тенеобразующим элементом,
захват по меньшей мере одного второго изображения объекта при включенном втором излучателе света и отключенном первом излучателе света,
определение первого множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении,
определение второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении,
определение отношений яркостей второго множества значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном втором изображении к первому множеству значений яркости пикселей в упомянутом по меньшей мере одном первом изображении и
определение расстояния до объекта с использованием упомянутых отношений яркости.
17. Способ по п.16, в котором второй излучатель света испускает свет через отверстие с упомянутым по меньшей мере одним тенеобразующим элементом.
18. Способ по п.16, в котором первый излучатель света и второй излучатель света представляют собой единый излучатель света, а упомянутый тенеобразующий элемент выполнен с возможностью переключения между положением с образованием теней для захвата упомянутого по меньшей мере одного первого изображения и положением без образования теней для захвата упомянутого по меньшей мере одного второго изображения.
19. Способ по п.16, в котором упомянутые первый излучатель света и второй излучатель света представляют собой единый излучатель света, выполненный с возможностью переключения между состоянием с образованием теней для захвата упомянутого по меньшей мере одного первого изображения и положением без образования теней для захвата упомянутого по меньшей мере одного второго изображения.
20. Способ по п.16, в котором упомянутый тенеобразующий элемент включает множество областей, которые могут переключаться между прозрачным и непрозрачным состоянием, при этом захватывают множество изображений, и каждое изображение из упомянутого множества изображений захватывают по меньшей мере с одной выбранной отличающейся непрозрачной областью.