三維形狀測量裝置及測量方法本申請是申請日為2009年2月25日、申請?zhí)枮?00980107016.X、發(fā)明名稱為“三維形狀測量裝置及測量方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種三維形狀測量裝置及測量方法，尤其涉及一種能夠提高測量對象的三維形狀測量精度的三維形狀測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)：
通常，三維形狀測量裝置是朝測量對象照射光柵圖案光，并從所述測量對象接收反射的光柵圖像進(jìn)行分析，以測定測量對象的三維形狀的裝置。以往的三維形狀測量裝置包含用于朝測量對象照射光柵圖案光的一個投影部和用于拍攝被測量對象反射的光柵圖像的一個成像部。如此，為了測定測量對象的三維形狀，只在一側(cè)照射光柵圖案光時，因測量對象呈突出形狀，光柵圖像無法到達(dá)另一側(cè)，產(chǎn)生光柵圖像無法到達(dá)的影子區(qū)域而無法完全掌握測量對象的三維形狀。為了改善此問題，旋轉(zhuǎn)所述投影部將其移動到另一側(cè)之后，再次照射光柵圖案光來測定測量對象的三維形狀，但是此方式存在測量時間較長的缺陷。而且，使用一個成像部拍攝光柵圖像時，因測量對象的鏡面反射而無法準(zhǔn)確獲取鏡面反射面的圖像。為改善此問題，常使用通過濾光器或者光量的調(diào)節(jié)，減少鏡面反射面的鏡面反射度而獲取圖像的方法，但是此時鏡面反射度高的立體面的光柵圖像清晰，而周邊區(qū)域的光柵圖像不夠清晰，以致發(fā)生測量精度降低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
技術(shù)問題因此，本發(fā)明針對上述問題，提供一種三維形狀測量裝置及測量方法，提高測量對象的三維形狀測量作業(yè)的生產(chǎn)率，并提高測量精度。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一特征的三維形狀測量裝置包含：投影部，產(chǎn)生并照射光柵圖案光；X-Y軸移動工作臺，設(shè)置于所述投影部的下側(cè)，移動測量對象；光束分離部，設(shè)置于所述投影部和所述X-Y軸移動工作臺之間，分離被測量對象反射的光柵圖像并使其透過；多個反射鏡，在所述光束分離部的下側(cè)，沿著圓周方向相隔設(shè)置，用于反射照射到所述反射鏡的被測量對象反射的光柵圖像；多個成像部，分別設(shè)置于所述光束分離部和所述多個反射鏡的一側(cè)，用以拍攝透過光束分離部的光柵圖像和被多個反射鏡反射的光柵圖像。根據(jù)本發(fā)明的一特征的三維形狀測量方法，包括如下步驟：利用X-Y軸移動工作臺將測量對象移動到測量位置；測量對象被移動至測量位置后，由光柵移動單元對光柵元件進(jìn)行柵距(pitch)移動；對光柵元件進(jìn)行柵距移動后，打開投影部的光源，朝測量對象照射光柵圖案光；朝測量對象照射光柵圖案光時，多個成像部拍攝通過多個反射鏡而入射的被測量對象反射的光柵圖像；多個成像部拍攝光柵圖像后，關(guān)閉投影部的光源；關(guān)閉投影部的光源后，控制部確認(rèn)光柵元件是否是第N+1次柵距移動；若光柵元件是第N+1次柵距移動，則打開第一圓型照明部或者第二圓型照明部后，由多個成像部拍攝測量對象；多個成像部拍攝測量對象之后，確認(rèn)測量對象的測量是否結(jié)束；若測量對象的測量結(jié)束，則控制部使用打開第一圓型照明部或者第二圓型照明部后拍攝測量對象而獲取的測量對象的圖像和由多個成像部拍攝的光柵圖像，計算測量對象的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一特征的三維形狀測量裝置，包含測量基底、工作平臺、多個投影部、成像部及控制部。所述工作平臺固定測量基底。所述多個投影部中的每個投影部包括光源、透射所述光源照射的光的光柵部以及將所述光柵部的光柵圖案光成像于所述測量基底內(nèi)的測量對象的投影透鏡部，并分別從不同方向朝所述測量對象照射光。所述成像部接收被所述測量對象反射的所述光柵圖案光。所述控制部根據(jù)所述測量對象的形狀，選擇打開/關(guān)閉所述多個投影部中的兩個以上。這種三維形狀測量裝置利用所述成像部根據(jù)所述選擇打開的兩個以上的投影部而接收的光柵圖像光，測量所述測量對象的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一特征的三維形狀測量裝置，包含工作平臺、多個投影部、致動器、成像部以及控制部。所述工作平臺固定支撐測量對象的測量基底。所述多個投影部每個包含光源和透射所述光源照射的光的光柵元件以及投影透鏡部，其中投影透鏡部將所述光柵元件的光柵圖案光成像于所述測量基底內(nèi)的測量對象，且為了在互不相同的方向?qū)λ鰷y量對象進(jìn)行光柵圖像照射，在多邊形的各頂點(diǎn)處排列投影透鏡部，且從所述光源照射的光的前進(jìn)方向與所述測量基底的法線形成預(yù)定的角度。根據(jù)本發(fā)明的又一個特征的三維形狀測量裝置包含平臺、一個以上照明部、多個攝像部以及控制部。所述平臺支撐測量對象。所述照明部包含光源及光柵，朝所述測量對象照射光柵圖案光。所述攝像部在互不相同方向拍攝所述測量對象反射的光柵圖像。所述控制部使用所述攝像部拍攝的所述光柵圖像，以計算所述測量對象的三維形狀。所述攝像部包含主攝像部和輔助攝像部。主攝像部垂直于所述平臺的基準(zhǔn)面。所述輔助攝像部相對所述平臺的基準(zhǔn)面按預(yù)定角度傾斜布置，且沿著以所述主攝像部為中心的圓周方向相隔布置。所述控制部匹配所述主攝像部以及輔助攝像部拍攝的所述光柵圖像的坐標(biāo)系，并計算每個匹配的所述光柵圖像的可見度(visibility)后，對計算的可見度附加權(quán)重，計算所述測量對象的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的再一個特征的三維形狀測量裝置包含平臺、至少一個照明部、主攝像部、至少一個輔助攝像部以及控制部。所述平臺支撐測量對象。所述照明部朝所述測量對象照射光柵圖案光。所述主攝像部拍攝所述光柵圖案光被所述測量對象反射出來的光柵圖像中的主圖像。所述輔助攝像部，拍攝輔助圖像，該輔助圖像是所述光柵圖案光被測量對象反射出來的光柵圖像中，被所述測量對象鏡面反射之后，沒能進(jìn)入主攝像部的光柵圖像。所述控制部，使用由所述主攝像部和所述輔助攝像部拍攝的所述主圖像和所述輔助圖像，計算所述測量對象的三維形狀。所述控制部匹配所述主攝像部以及輔助攝像部拍攝的所述主圖像和所述輔助圖像的坐標(biāo)系，且計算對于每個匹配的所述主圖像和所述輔助圖像的可見度(visibility)后，對計算的可見度附加權(quán)重，計算所述測量對象的三維形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一個特征的三維形狀測量方法，首先通過平臺的移動，將測量對象移動到測量位置。然后，通過至少一個照明部，朝所述測量對象照射光柵圖案光。多個攝像部在互不相同方向上拍攝通過所述光柵圖案光的照射后被所述測量對象反射出來的光柵圖像。之后，使用所述攝像部拍攝的所述光柵圖像，計算所述測量對象的三維形狀。拍攝所述光柵圖像的過程可以包含：通過主攝像部拍攝被所述測量對象反射的所述光柵圖像中的主圖像的過程，其中主攝像部垂直于所述平臺的基準(zhǔn)面；拍攝所述主圖像的同時通過多個輔助攝像部拍攝輔助圖像的過程，其中輔助攝像部與所述平臺的基準(zhǔn)面形成預(yù)定角度而傾斜布置，且沿著以所述主攝像部為中心的圓周方向相隔布置，且輔助圖像是從測量對象反射出來的光柵圖像中，被所述測量對象鏡面反射之后，沒能進(jìn)入主攝像部的光柵圖像。計算所述測量對象的三維形狀的過程是，匹配所述主攝像部以及輔助攝像部拍攝的所述主圖像以及所述輔助圖像的坐標(biāo)系，然后對每個匹配的所述主圖像以及所述輔助圖像進(jìn)行可見度計算，并對計算的可見度附加權(quán)重，映射附加權(quán)重的數(shù)據(jù)以計算出三維形狀。有益效果根據(jù)此三維形狀測量裝置及測量方法，使用多個投影部或者多個成像部測定測量對象的三維形狀，可以縮短測量時間并提高測量精度。附圖說明圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的三維形狀測量裝置的結(jié)構(gòu)的組成圖；圖2是圖1中示出的投影部的平面圖；圖3是圖1中示出的第二及第三光源的平面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的三維形狀測量方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的三維形狀測量裝置的概略側(cè)視圖；圖6是根據(jù)圖5示出的三維形狀測量裝置的一實(shí)施方式的概略側(cè)視圖；圖7是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的另一實(shí)施方式的概略側(cè)視圖；圖8及圖9是說明構(gòu)成圖6及圖7示出的光柵部的液晶顯示面板動作的平面圖；圖10是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的又一個實(shí)施方式的概略平面圖；圖11是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的再一個實(shí)施例的概略平面圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的三維形狀測量裝置的概略圖；圖13是圖12示出的三維形狀測量裝置的平面圖；圖14是為了說明對圖12示出的測量對象的三維形狀進(jìn)行測量的過程而放大測量對象的放大圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的三維形狀測量方法的流程圖。具體實(shí)施方式第一實(shí)施例圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的三維形狀測量裝置的結(jié)構(gòu)的組成圖，圖2是圖1中示出的投影部的平面圖，圖3是圖1中示出的第二及第三光源的平面圖。在此，圖1示出第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70各自的側(cè)剖面狀態(tài)，且圖3示出第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70各自的平剖面狀態(tài)。如圖1至圖3，根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置由投影部10、X-Y軸移動工作臺20、光束分離部30、多個反射鏡40以及多個成像部50組成，各組成要素說明如下。投影部10產(chǎn)生并照射光柵圖案光，X-Y軸移動工作臺20位于投影部10的下側(cè)，以移動測量對象P。光束分離部30設(shè)置于投影部10和X-Y軸移動工作臺20之間，分離出從測量對象P反射的光柵圖像使其通過。多個反射鏡40在光束分離部30的下側(cè)，相互沿著圓周方向分開設(shè)置，當(dāng)從測量對象P反射的光柵圖像照射到反射鏡40時，對其進(jìn)行反射。多個成像部50分別設(shè)置于光束分離部30和多個反射鏡40的一側(cè)，拍攝通過光束分離部30的光柵圖像和從多個反射鏡40反射的光柵圖像。構(gòu)成本實(shí)施例的三維形狀測量裝置的投影部10、X-Y軸移動工作臺20、光束分離部30、多個反射鏡40以及多個成像部50的詳細(xì)結(jié)構(gòu)說明如下。投影部10由光源11、光柵元件12、光柵移動單元13、投影透鏡14以及投影透鏡濾光器15組成。投影部10的光源11產(chǎn)生并照射光，光柵元件12設(shè)置于光源11的下側(cè)，將光源11發(fā)出的光變?yōu)楣鈻艌D案光而將其照射。將光變?yōu)楣鈻艌D案光的光柵元件12的傾斜角g如圖2所示，設(shè)置為在X-Y平面以Y軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)傾斜45度。光柵移動單元13用壓電致動器(PZT)，并設(shè)置于光柵元件12而移動光柵元件12，投影透鏡14設(shè)置于光柵元件12的下側(cè)，投影光柵圖案光。投影透鏡濾光器15設(shè)置于投影透鏡14的下側(cè)，并過濾通過投影透鏡14照射的光柵圖案光而將其照射。X-Y軸移動工作臺20具備電機(jī)21，用于將X-Y軸移動工作臺20沿X軸方向移動，還具備電機(jī)22，用于將X-Y軸移動工作臺20沿著Y軸方向移動，據(jù)此對測量對象P進(jìn)行對準(zhǔn)或者將其移動到測量位置。光束分離部30使用分束器(beamsplitter)，用于將根據(jù)投影部10產(chǎn)生的光柵圖像或者在第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70產(chǎn)生的光照射到測量對象P而反射的圖像照射到多個成像部50設(shè)置于光束分離部30的一側(cè)的一個成像部50。多個反射鏡40為了將被測量對象P反射的光柵圖像照射到除了設(shè)置于光束分離部30的成像部50以外的其他多個成像部50，朝X軸方向傾斜設(shè)置，并且相互沿著圓周方向相隔設(shè)置。即，多個反射鏡40如圖3所示，沿著圓相互之間以等間距分開設(shè)置。多個成像部50同時拍攝從反射鏡40反射的光柵圖像，并分別由相機(jī)濾光器51，成像透鏡52及相機(jī)53組成。相機(jī)濾光器51過濾從反射鏡40反射的光柵圖像，并照射到成像透鏡52。過濾光柵圖像的相機(jī)濾光器51可由頻率濾光器，顏色濾光器以及光強(qiáng)度調(diào)節(jié)濾光器中的某一個構(gòu)成。成像透鏡52設(shè)置于相機(jī)濾光器51的一側(cè)，對透過相機(jī)濾光器的光柵圖像進(jìn)行成像，由相機(jī)53拍攝在成像透鏡52成像而照射的光柵圖像。相機(jī)53設(shè)置于成像透鏡52的一側(cè)，以拍攝從成像透鏡52照射的光柵圖像。根據(jù)本實(shí)施例的具有上述結(jié)構(gòu)的三維形狀測量裝置為了拍攝用于抽取測量對象P的特異形狀的二維圖像，即照明圖像，增設(shè)了第一圓型照明部60以及第二圓型照明部70。此外還具備用于控制上述組成的控制部80。下面，對根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置所增設(shè)的第一圓型照明部60、第二圓型照明部70進(jìn)行說明。第一圓型照明部60設(shè)置于光束分離部30的下側(cè)，為了使測量對象P反射照明圖像，將自身產(chǎn)生的光照射到測量對象P。第二圓型照明部70設(shè)置于多個反射鏡40的下側(cè)，為了使測量對象P反射照明圖像，產(chǎn)生針對測量對象P的光，照射到測量對象P。朝測量對象P照射光的第一圓型照明部60和第二圓型照明部70分別由圓環(huán)部件61、71和多個發(fā)光元件62、72組成。圓環(huán)部件61、71為了使光柵圖案光或者光柵圖像通過，具備貫通口61a、71a。在此，第二圓型照明部70的貫通口71a直徑大于第一圓型照明部60的貫通口61a的直徑，以使第一圓型照明部60照射的光照射于測量對象P，或者從測量對象P反射的光柵圖像照射于多個反射鏡40。多個發(fā)光元件62、72設(shè)置于圓環(huán)部件61、71下側(cè)，以產(chǎn)生光。當(dāng)?shù)谝粓A型照明部60或者第二圓型照明部70產(chǎn)生的光照射于測量對象P時，從測量對象P反射的照明圖像照射于光束分離部30和多個反射鏡40。照射到光束分離部30和多個反射鏡40的照明圖像分別由多個成像部50進(jìn)行拍攝。多個成像部50拍攝的光柵圖像和照明圖像發(fā)送到控制部80?？刂撇?0接收光柵圖像和照明圖像時，利用其算出測量對象P的三維形狀。計算出測量對象P的三維形狀的控制部80全盤控制本實(shí)施例的三維形狀測量裝置，包括投影部10、X-Y軸移動工作臺20、多個成像部50、第一圓型照明部60以及第二圓型照明部70等。對利用具有上述組成的、利用本實(shí)施例的三維形狀測量裝置的三維形狀測量方法參照圖1及圖4進(jìn)行如下說明。如圖1及圖4所示，本實(shí)施例的三維形狀測量方法首先通過X-Y軸移動工作臺20將測量對象P移動到測量位置(S10)。測量對象P移動到測量位置之后，使用光柵移動單元13對光柵元件12進(jìn)行柵距(pitch)移動(以柵距為單位移動)(S20)。光柵元件12進(jìn)行柵距移動之后，打開投影部10的光源11，朝測量對象P照射光柵圖案光(S30)。朝測量對象P照射光柵圖案光時，從測量對象P反射的光柵圖像經(jīng)多個反射鏡40入射，從而由多個成像部50進(jìn)行拍攝(S40)。拍攝光柵圖像時，多個成像部50同時進(jìn)行拍攝。由多個成像部50拍攝光柵圖像之后，關(guān)閉投影部10的光源11(S50)。關(guān)閉投影部10的光源11之后，控制部80確認(rèn)光柵元件12是否是第N+1次柵距移動(S60)。在該確認(rèn)是否是第N+1次柵距移動的步驟(S60)中，如果光柵元件12不是第N+1次柵距移動則返回到對光柵元件12進(jìn)行柵距移動步驟(S20)。即，利用四級桶算法(4-bucketalgorithm)計算測量對象P的三維形狀時，依照光柵元件12的柵距間隔，移動四次。如果光柵元件12是第N+1次柵距移動，則打開第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70之后，由多個成像部50拍攝測量對象P(S70)。即，拍攝作為測量對象P的二維圖像的照明圖像。下面更加詳細(xì)地說明拍攝照明圖像的方法。首先，如果光柵元件12是第N+1次柵距移動，則打開第一圓型照明部60(S71)。打開第一圓型照明部60之后，由多個成像部50拍攝測量對象P(S72)。多個成像部20拍攝完測量對象P之后，關(guān)閉第一圓型照明部60(S73)。關(guān)閉第一圓型照明部60之后，打開第二圓型照明部70(S74)。打開第二圓型照明部70之后，由多個成像部50拍攝測量對象P(S75)。多個成像部50拍攝完測量對象P之后，關(guān)閉第二圓型照明部70(S76)。如此，根據(jù)第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70所產(chǎn)生的光，由多個成像部50拍攝照明圖像，因而可以在多個方向上更加迅速地拍攝測量對象P。拍攝照明圖像，并由多個成像部50拍攝測量對象P之后，確認(rèn)測量對象P的測量是否結(jié)束(S80)。確認(rèn)測量對象P的測量結(jié)束與否的步驟(S80)中，若測量對象P的測量尚未結(jié)束，則返回到將測量對象P移動到測量位置的步驟。相反，若測量對象P的測量結(jié)束，則控制部80利用打開第一圓型照明部60或者第二圓型照明部70之后拍攝測量對象P的測量對象P圖像和由多個成像部50拍攝的光柵圖像計算出測量對象P的三維形狀(S90)。如此，利用多個成像部同時拍攝測量對象來計算出測量對象的三維形狀，因此可以減少測量對象的三維形狀測量作業(yè)時間。實(shí)施例2圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的三維形狀測量裝置的概略側(cè)視圖。參照圖5，根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置100包含作業(yè)平臺(work-stage)130、多個投影部110、成像部150以及控制部140。所述作業(yè)平臺130固定測量基底120。所述測量基底120包含測量對象A。所述作業(yè)平臺130沿著X軸方向或者Y軸方向移動以及固定所述測量基底120。在所述控制部140的控制下移動以及固定所述測量基底120之后，第一輔助光源160以及第二輔助光源170朝測量對象A照射光，并利用表示在測量基底120上的識別標(biāo)志，設(shè)定測量基底120的整個測量區(qū)域。所述多個投影部110布置為相對所述測量基底120的法線按預(yù)定角度照射光。而且，多個投影部110相對所述法線對稱排列。所述多個投影部110朝所述測量對象A照射光柵圖案光。為此，所述多個投影部分別包含光源111、使所述光源111照射的光透過的光柵部112以及將所述光柵部112的光柵圖案光聚集在所述測量對象A上成像的投影透鏡部113。透過所述光柵部112的光形成光柵圖案光。為此，所述光柵部112包含阻光區(qū)(未示出)和透光區(qū)(未示出)。阻光區(qū)阻擋光源111發(fā)出的光，所述透光區(qū)透射光。所述光柵部112可以由各種形式實(shí)現(xiàn)。對于所述光柵部112，稍后進(jìn)行說明。所述投影透鏡部113例如可以由多個透鏡組合形成，以聚焦通過所述光柵部112形成的光柵圖案光，而在布置于所述測量基底120上側(cè)的測量對象A上成像。所述成像部150接收由所述測量對象A反射的光柵圖像。例如，所述成像部50包含相機(jī)151以及聚光透鏡部152。由所述測量對象A反射的光柵圖像經(jīng)過所述聚光透鏡部152，被所述相機(jī)151捕獲。所述控制部140可以包含動作控制部141以及形狀檢測部142。所述控制部140控制所述作業(yè)平臺130、所述投影部110以及所述成像部150，所述形狀檢測部142檢測位于所述測量基底120上的測量對象A的形狀。而且，若事先就有可以知道測量基底120上的測量對象A的形狀的數(shù)據(jù)信息，可以不進(jìn)行所述測量對象A的形狀檢測，而直接利用此信息。所述控制部140可以選擇開啟偶數(shù)個所述投影部110，這時所開啟的偶數(shù)個投影部110可以以所述測量對象為中心互相對稱排列。因測量對象A是突出的立體形狀，因此只在一側(cè)捕獲光柵圖像時，測量對象A的另一側(cè)產(chǎn)生光柵圖像無法照射到的區(qū)域，故無法準(zhǔn)確測量三維形狀。所以在相反側(cè)再次測量，由此可以測量出更加準(zhǔn)確的三維形狀。例如，所述形狀檢測部142檢測到所述測量對象A為四角形時，所述控制部140可以開啟兩個投影部110，所述形狀檢測部142檢測到所述測量對象A為橢圓體形狀時，所述控制部140可以在多個投影部110中開啟50％以上。根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置100，多個投影部110布置為相互對稱，相比現(xiàn)有三維形狀測量裝置中移動投影部來捕獲相反側(cè)的光柵圖像，可以縮短測量所需要的時間，因而提高了檢查的效率。圖6是根據(jù)圖5示出的三維形狀測量裝置的一實(shí)施方式的概略平面圖，圖7是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的另一實(shí)施方式的概略平面圖。參照圖5、圖6以及圖7，投影部110布置成正多邊形。例如，所述投影部110可以布置成正四邊形(圖6)、正六邊形(圖7)等。在本實(shí)施例中，圖5示出的光柵部112可以使用液晶顯示面板112a。利用所述液晶顯示面板112a形成光柵圖案光時，還可以包含控制所述液晶顯示面板112a的光柵圖像的圖形卡(未圖示)以及向所述液晶顯示面板112a供電的電源供給部(未圖示)。比起使用實(shí)際的光柵，使用所述液晶顯示面板時無需具備用于移動光柵的致動器(actuator)。圖8及圖9是說明構(gòu)成圖6及圖7示出的光柵部的液晶顯示面板動作的平面圖。參照圖8，液晶顯示面板102顯示有阻光區(qū)401以及透光區(qū)402。阻光區(qū)401用于阻擋光，而透光區(qū)402用于透射光，由此將光柵圖案光投射到所述測量對象A。為了精確測量三維形狀，按照將柵距P進(jìn)行n等分得到的值進(jìn)行移動，將光柵圖案光投射于所述測量對象A(例如在圖9中按照4級，即按照對柵距P進(jìn)行4等分得到的值移動阻光區(qū)401以及透光區(qū)402)。因此，投影部無需具備用于移動光柵的致動器。圖10是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的又一個實(shí)施方式的概略平面圖，圖11是根據(jù)圖5所示的三維形狀測量裝置的再一個實(shí)施方式的概略平面圖。圖10及圖11所示的三維形狀測量裝置與圖6及圖7分別所示的三維形狀測量裝置相比，形成于投影部的光柵部用光柵112b替代了液晶顯示面板112a，還包含驅(qū)動該光柵112b的致動器601，除此之外與圖6及圖7所示的三維形狀測量裝置實(shí)質(zhì)相同。所以，相同或者相似的組成要素采用同樣的符號標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明。參照圖10及圖11，與具備使用液晶顯示面板112a的光柵部112的圖6或圖7所示的三維形狀測量裝置不同，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的三維形狀測量裝置采用光柵112b。例如，所述光柵112b可以通過在玻璃板上印刷光柵圖像而形成阻光區(qū)和透光區(qū)來構(gòu)成。所述玻璃板上可以同時形成兩個光柵，以供相鄰的投影部使用。如此，使用光柵112b時，需形成用于精密移動所述光柵112b的致動器601。根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置包含布置于正多邊形的頂點(diǎn)處的多個投影部，形成于相鄰的兩個投影部的光柵112b由一個致動器601移動。作為所述致動器601可以使用PZT。這時，優(yōu)選地所述多個投影部中相鄰的投影部依次被驅(qū)動時，所述致動器601的驅(qū)動方向朝相反方向。更詳細(xì)的，朝箭頭a方向移動①號光柵112b并將光柵圖案光投射到所述測量對象A之后，對于相鄰?fù)队安康蘑谔柟鈻?12b則將其朝箭頭b方向移動并投射光柵圖案光。更詳細(xì)的，通過①號光柵112b將光柵圖案光照射于測量對象A，成像部接收由所述測量對象A反射的光柵圖像的過程進(jìn)行根據(jù)光柵的預(yù)定次數(shù)(例如四次)。然后，通過②號光柵112b將光柵圖案光照射于測量對象A，而成像部接收由所述測量對象A反射的光柵圖像的過程進(jìn)行根據(jù)光柵的預(yù)定次數(shù)(例如四次)。同樣的，③以及④號光柵也進(jìn)行相同操作?？刂撇渴褂媒邮盏目傆嬍蔚墓鈻艌D像，計算出補(bǔ)償影子區(qū)域(因測量對象具有立體形狀，從測量對象的一個側(cè)面投射光柵圖案光時，光柵圖案光無法到達(dá)的相反側(cè)區(qū)域)的測量對象的準(zhǔn)確的三維形狀。例如，使用①號及③號光柵圖像值補(bǔ)償①號及③號影子區(qū)域，利用②號及④號光柵圖像值補(bǔ)償②號及④號區(qū)域的影子區(qū)域值。影子區(qū)域值的補(bǔ)償由對面區(qū)域的相應(yīng)值代替。根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置采用的致動器601同時驅(qū)動形成于相鄰的兩個投影部的光柵112b。因此，可以將致動器601的數(shù)量減少到投影部數(shù)量的一半。而且，相鄰的投影部依次驅(qū)動時，所述致動器601的移動方向使所述光柵112b的方向朝相反方向，因此可以減少驅(qū)動所需的時間。實(shí)施例3圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的三維形狀測量裝置的概略圖，圖13是圖12示出的三維形狀測量裝置的平面圖。參照圖12及圖13，根據(jù)本實(shí)施例的三維形狀測量裝置300包含支撐測量對象310的平臺320、至少一個照明部330、多個攝像部340以及控制部350。平臺320支撐測量對象310，并根據(jù)控制部350的控制而沿著X軸以及Y軸移動，從而將測量對象310移動到測量位置。照明部330朝固定于平臺320的測量對象310照射光柵圖案光410。照明部330布置成相對平臺320的基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定的角度。另外，為了提高測量精度，三維形狀測量裝置300可以包含多個照明部330。例如，如圖13所示的三維形狀測量裝置300可以包含四個照明部330。這時，照明部330沿著以主攝像部340a為中心的圓周方向相隔布置，所述主攝像部340a相對平臺320的基準(zhǔn)面垂直布置。特別是，照明部330相對平臺320基準(zhǔn)面的法線可以對稱布置。由此，多個照明部330隔著預(yù)定的時間間隔，從不同的方向向測量對象310照射光柵圖案光410。另外，三維形狀測量裝置300可以包含兩個、三個或者六個等多種數(shù)量的照明部330。每個照明部330包含光源332以及光柵334。另外，每個照明部330還可以包含光柵移動裝置336以及投影透鏡部338。光源332朝測量對象310照射光。光柵334將從光源332發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成按照光柵圖像的光柵圖案光410。光柵334為了產(chǎn)生相位偏移的光柵圖案光410，通過壓電致動器(piezoactuator：PZT)等光柵移動裝置336，按每次2π/n移動n次。在此，n是2以上的自然數(shù)。投影透鏡部338將通過光柵334形成的光柵圖案光410投影到測量對象310。例如，投影透鏡338部可以由多個透鏡組合形成，聚焦通過光柵334形成的光柵圖案光410，經(jīng)此投影于測量對象310。因此，每個照明部330中光柵334移動n次，每次移動時朝測量對象310照射光柵圖案光410。本實(shí)施例的三維形狀測量裝置300包含多個攝像部340，用以從不同方向拍攝由照明部330發(fā)出的光柵圖案光410被測量對象310反射而生成的光柵圖像420。具體地，三維形狀測量裝置300包含主攝像部340a和多個輔助攝像部340b，主攝像部340a在平臺320的上側(cè)垂直布置于平臺320的基準(zhǔn)面，多個輔助攝像部340b傾斜布置于平臺320，與平臺320的基準(zhǔn)面形成預(yù)定的角度。例如，如圖13所示，三維形狀測量裝置可以包含四個輔助攝像部340b。這時，輔助攝像部340b以主攝像部340a為中心，沿著圓周方向相隔布置。尤其，輔助攝像部340b可以相對平臺320基準(zhǔn)面的法線對稱布置。由此，主攝像部340a和輔助攝像部340b根據(jù)各個照明部330的動作，在不同的方向同時拍攝被測量對象310反射的光柵圖像。另外，三維形狀測量裝置300可以包含兩個、三個或者六個等多種數(shù)量的輔助攝像部340b。主攝像部340a以及輔助攝像部340b分別可以包含相機(jī)342以及成像透鏡部344，以拍攝光柵圖像420。相機(jī)342可以使用CCD或者CMOS相機(jī)。因此，從測量對象310反射的光柵圖像420經(jīng)過成像透鏡部344成像，再由相機(jī)342拍攝。另外，照明部330和輔助攝像部340b可以布置于以主攝像部340a為中心的同一個同心圓上。與此相反，照明部330和輔助攝像部420a也可以布置于不同的同心圓上。另外，照明部330和輔助攝像部340b可以設(shè)置于不同高度，或者同一高度。照明部330可以分別布置于輔助攝像部420b之間。于此不同，當(dāng)照明部330與輔助攝像部340b設(shè)置于不同高度時，照明部330與輔助攝像部340b可以設(shè)置于同一個位置?？刂撇?50全面控制包含于三維形狀測量裝置300的各組成要素的動作?？刂撇?50控制平臺320的移動，以將測量對象310布置于測量位置。控制部350依次驅(qū)動多個照明部330，使每個照明部330的光柵334移動n次，每次移動時都控制照明部300將光柵圖案光410照射于測量對象310。控制部350控制多個攝像部340，使其同時拍攝測量對象310反射的光柵圖像420?？刂撇?50使用主攝像部340a以及輔助攝像部340b拍攝的光柵圖像420，計算出測量對象310的三維形狀。例如，控制部350匹配主攝像部340a及輔助攝像部340b拍攝的光柵圖像420的坐標(biāo)系。并且，控制部350使用主攝像部340a以及每個輔助攝像部340b通過n-桶(bucket)算法測定n次的值，利用下述數(shù)學(xué)式一及二算出對每個光柵圖像420的可見度(visibility),對算出的五個可見度分別附加權(quán)重(weight)后，再映射附加權(quán)重的數(shù)據(jù)以得出最終的測量值。數(shù)學(xué)式一數(shù)學(xué)式二數(shù)學(xué)式一及二中，I1、I2、I3、I4表示各攝像部對一個地點(diǎn)通過4級桶算法而測量四次光柵圖像的強(qiáng)度(intensity)，V表示據(jù)此計算的各攝像部所測量的光柵圖像的可見度。另外，控制部350只使用主攝像部340a和與動作中的照明部330相鄰而布置的一個至兩個輔助攝像部340b中測量的光柵圖像420，也可以算出測量對象310的三維形狀。圖14是為了說明對圖12示出的測量對象的三維形狀進(jìn)行測量的過程而放大測量對象的放大圖。參照圖12及圖14，測量對象310可以包含電路板312和電子元件316，所述電子元件通過焊料(solder)314結(jié)合到電路板312上。照明部330照射光柵圖案光410，則被測量對象310反射而生成光柵圖像420。這時，將電子元件316連接于電路板312的焊料314具有鏡面特性，因此在焊料314部分發(fā)生鏡面反射。因此，焊料314區(qū)域中從一部分區(qū)域反射出的光柵圖像420往上反射，入射到主攝像部340a，而從其余的區(qū)域反射的光柵圖像420按預(yù)定角度傾斜反射，而無法入射到主攝像部340a。相應(yīng)的，輔助攝像部340b拍攝從測量對象310按預(yù)定角度傾斜反射的光柵圖像420。即，光柵圖案光410從測量對象310反射出來的光柵圖像420中，主攝像部340a拍攝往上側(cè)方向反射的主圖像，從測量對象310反射出來的光柵圖像420中，在測量對象310上按預(yù)定角度傾斜發(fā)生鏡面反射而無法進(jìn)入主攝像部340a的輔助圖像由至少一個輔助攝像部340b拍攝。因此，適當(dāng)?shù)睾铣芍鲾z像部340a拍攝的主圖像和輔助攝像部340b拍攝的輔助圖像，可以準(zhǔn)確地測量包含焊料314區(qū)域的整個測量對象310的三維形狀。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維形狀測量方法的流程圖。參照圖12及圖15，為了測定測量對象310的三維形狀，控制部350移動平臺320，將測量對象310移動至測量位置(S310)。將測量對象310布置于測量位置后，通過至少一個照明部330朝測量對象310照射光柵圖案光410(S200)。例如，依次驅(qū)動多個照明部330以依次照射光柵圖案光410，其中照明部330與相對平臺320的基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度，并沿著以主攝像部340a為中心的圓周方向相隔布置。這時，每個照明部330中將光柵334移動n次，且每次移動時朝測量對象310照射光柵圖案光410。朝測量對象310照射光柵圖案光410之后，通過多個攝像部340在不同方向拍攝從測量對象310反射出來的光柵圖像420(S300)。具體的，通過主攝像部340a拍攝主圖像，其中主攝像部340a相對平臺320基準(zhǔn)面垂直配置，主圖像是從測量對象310反射出來的光柵圖像420中朝上側(cè)方向反射的部分。于此同時，通過輔助攝像部340b拍攝輔助圖像，其中輔助攝像部340b相對平臺320的基準(zhǔn)面傾斜成預(yù)定角度且沿著以主攝像部340a為中心的圓周方向相隔布置，且輔助圖像是指從測量對象310反射出來的光柵圖像420中，從測量對象310鏡面反射但沒有進(jìn)入主攝像部340a的、傾斜預(yù)定角度而反射的部分。之后，控制部350匹配分別在主攝像部340a以及輔助攝像部340b拍攝的所述主圖像以及所述輔助圖像的坐標(biāo)系(S400)。即，從測量對象310反射的光柵圖像420到達(dá)主攝像部340a以及輔助攝像部340b時產(chǎn)生路徑差，因該路徑差主攝像部340a以及輔助攝像部340b所拍攝的光柵圖像420之間會產(chǎn)生偏差。因此，補(bǔ)償因路徑差而產(chǎn)生的光柵圖像420之間的偏差，從而使所述主圖像以及所述輔助圖像的坐標(biāo)系相一致。之后，控制部350以進(jìn)行匹配的所述主圖像及輔助圖像各自的可見度(visibility)為基底，映射所述主圖像以及所述輔助圖像而形成測量對象310的三維形狀(S500)。例如，控制部350使用所述數(shù)學(xué)式一和數(shù)學(xué)式二計算出對于所述主圖像和所述輔助圖像的可見度(visibility)，且對于算出的五個可見度分別附加權(quán)重(weight)，并使用附加權(quán)重的數(shù)據(jù)，計算出對于測量對象310的測量區(qū)域的三維形狀。比如，計算出的五個可見度中，超過特定值的圖像賦予較大的權(quán)重，特定值以下的圖像賦予較小的權(quán)重或者除去，從而可以提高最終測量值的可靠度。如此，每次照明部330照射光柵圖案光410時反復(fù)進(jìn)行通過主攝像部340a和輔助攝像部340b拍攝光柵圖像420的過程，控制部350使用經(jīng)過反復(fù)的拍攝而獲取的圖像，最終測量出測量對象的三維形狀。如上所述，增設(shè)主攝像部340a和輔助攝像部340b，可以更加精確地測量測量對象310的三維形狀，其中主攝像部340a用于拍攝從測量對象310反射的光柵圖像420中的主圖像，子拍攝部340b用于拍攝從測量對象310鏡面反射且無法由主攝像部340a拍攝的輔助圖像。在前面對本發(fā)明的詳細(xì)說明中，參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域的熟練的技術(shù)人員或者具有該技術(shù)領(lǐng)域的通常知識的人可以在不超出記載于權(quán)利要求的本發(fā)明的思想及技術(shù)領(lǐng)域的范圍內(nèi)，對本發(fā)明進(jìn)行多種修改以及變更。所以，前面的說明以及后面的附圖不是對本發(fā)明的技術(shù)思想的限定，而只是對本發(fā)明的示例性解釋。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的三維形狀測量裝置及測量方法可以適用于如印刷電路板或者焊料(solder)等測量對象的三維形狀測量領(lǐng)域。