专利名称：用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法和装置的制作方法
技术领域：
本文公开的发明主题涉及用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法和装置。
背景技术：
可以使用如视频内窥镜的视频检查装置来检查观察的物体的表面，以识别和分析物体损伤或磨耗可能导致的该表面上的不平整。在许多实例中，表面是不可接近的并且不使用视频检查装置无法观察到。例如，可以使用视频内窥镜检查飞行器或发电单元上的涡轮引擎叶片的表面，以识别可能在表面上已经形成的任何不平整从而确定是否需要任何修复或进一歩维护。为了进行该评估，常常需要获取该表面和不平整的高度精确的空间测量以验证不平整未超出该物体的操作极限或要求的规范或落在该物体的操作极限或要求的规范之外。 为了确定表面上的不平整的尺寸，可以使用视频检查装置来获取和显示示出不平整的观察的物体的表面的ニ维图像。可以使用表面的此ニ维图像来生成表面的三维数据(例如，以地图的形式)，该表面的三维数据提供包括在表面上的(例如，不平整附近的)关注区域中的、表面上的多个点的三维坐标(例如，(x、y、z))。在ー些视频检查装置中，操作员能够以测量模式操作视频检查装置来进入测量屏幕，在测量屏幕中，操作员将光标置于关注区域中的ニ维图像上以确定不平整的几何尺寸。除了在以测量模式检查期间执行测量夕卜，操作员还能够保存图像而不一定要进入测量模式，并且能够在后来的时间执行測量。仅在被选择来执行测量的不平整附近的表面点有精确的三维坐标可用的情况下，才能执行不平整的精确测量。例如，在表面的ー些区域中，可能由于过大目标距离、像素饱和、阴影等原因而使三维坐标不可用。在其他区域中，可能有三维坐标可用，但是这些坐标的精确度可能因反射、其他光质量问题等而不佳。当操作员观察要执行测量的表面的ニ维图像时，没有哪些区域不具有三维坐标来执行测量或那些区域存在潜在地不精确的三维坐标的指示。在对于表面没有三维数据质量的指示情况下，在进行测量时，操作员可能在不经意中将光标置于没有三维坐标的区域中或存在不精确的三维坐标的区域中。这可能导致不精确的测量，或在视频检查装置告知操作员没有三维坐标可用的那些情况中，这可能会使测量过程延迟，直到操作员能够获取具有精确三维数据的另ー个图像为止。如果操作员对较早检查期间保存的图像执行測量并且关注区域没有精确的三维数据，则一定要重新执行检查，才能执行测量。因此，需要在执行测量或保存图像以供后来测量时提供表面的三维数据质量的指示。上文论述仅是针对一般背景信息而提供的，并且无意用作对确定要求保护的本发明主题的范围的协助。

发明内容
公开ー种用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法和装置，其中在与表面点对应的图像的像素上显示叠加层(overlay)，指示那些表面点的三维坐标的预计精确度或可用性。在一个示范实施例中，公开ー种用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法。该方法包括如下步骤获取并显示观察的物体表面的图像，其中该图像的多个像素对应于观察的物体上的多个表面点；确定多个表面点的三维坐标；确定与多个表面点对应的多个像素中的每个像素的精确度值，其中该精确度值基于与像素对应的表面点的三维坐标的预计精确度；对具有精确度值的多个像素中的每个像素，确定该精确度值是否在可接受的精确度值范围以外；以及对于其精确度值在可接受的精确度值范围以外的多个像素中的每个像素显示叠加层。
在另ー个示范实施例中，用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法，包括如下步骤获取并显示观察的物体表面的图像，其中该图像的多个像素对应于观察的物体上的多个表面点；对于与多个表面点对应的多个像素中的每个像素，确定与该像素对应的表面点的三维坐标是否可用；以及对于其中与像素对应的表面点的三维坐标不可用的每个像素显示第一叠加层。在又一个示范实施例中，公开ー种用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的装置。该装置包括用于获取观察的物体表面的图像的成像器，其中该图像的多个像素对应于观察的物体上的多个表面点；中央处理器，其用于确定多个表面点的三维坐标，确定与多个表面点对应的多个像素中的每个像素的精确度值，其中该精确度值基于与像素对应的表面点的三维坐标的预计精确度，以及对具有精确度值的多个像素中的每个像素，确定该精确度值是否在可接受的精确度值范围以外；以及监视器，其用于显示观察的物体的表面的图像以及对于其精确度值在可接受的精确度值范围以外的多个像素中的每个像素显不置加层。本发明的此简要描述仅g在提供根据ー个或多个说明性实施例的本文公开的发明主题的概述，并不作为解释权利要求或者定义或限制本发明的范围的引导，本发明的范围仅由所附权利要求定义。提供此简要描述，从而以简化形式介绍这些概念的说明性选择，并在下文详细描述中予以进ー步描述。此简要描述无意标识要求权利的发明主题的关键特征或本质性特征，也无意用作确定要求权利的发明主题的范围的协助。该要求权利的发明主题不限于解决背景技术中提到的任何ー些或全部缺点的实现。


作为能够理解本发明的特征的方式，本发明的详细描述可參考某些实施例，而附图中图示了其中ー些。但是要注意，附图仅图示本发明的某些实施例，因此不应视为对其范围的限制，对于本发明的范围涵盖其他等效的实施例。这些附图不一定按比例绘制，而是着重于图示本发明的某些实施例的特征。在这些附图中，贯穿多个不同视图中相似的数字用于指示相似的部件。因此，为了进ー步理解本发明，可以结合附图来阅读參考下文的详细描述，在这些附图中图I是根据本发明示范实施例的视频检查装置的框图2是本发明示范实施例中、由视频检查装置对有不平整的观察的物体表面获取的图像，其显示叠加层以指示表面的三维数据的质量；图3是本发明示范实施例中用于显示图2的图像中示出的观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法的流程图；图4是本发明另ー个示范实施例中、由视频检查装置对有不平整的观察的物体表面获取的图像，其显示叠加层以指示表面的三维数据的质量；以及图5是本发明另ー个示范实施例中用于显示图4的图像中显示的观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法的流程图。
具体实施方式
公开ー种用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法和装置，其中在与表面点对应的图像的像素上显示叠加层，指示那些表面点的三维坐标的预计精确度或可用性。可在方法和装置的一些公开的实施例的实践中实现的优点是，视频检查装置的操作员将在执行测量或保存图像以供后来测量时知道表面的哪些区域具有精确的三维数据。图I是本发明的示范实施例中的视频检查装置100的框图。将理解，图I所示的视频检查装置100是示范性的，并且本发明的范围不限于任何具体视频检查装置100或视频检查装置100内组件的任何具体配置。视频检查装置100可以包括细长探头102，细长探头102包括插管110和布设在插管100的远端处的头部组装件120。插管110可以是柔性管状部分，头部组装件120与探头电子器件140之间的所有互连穿过该柔性管状部分而通过。头部组装件120可以包括探头光学器件122，探头光学器件122用于引导来自观察的物体202的光井将其聚焦在成像器124上。探头光学器件122可以包括，例如单透镜(lens singlet)或具有多个组件的透镜。成像器124可以是固态CXD或CMOS图像传感器，用于获取观察的物体202的图像。可以将可拆式尖端130或适配器置于头部组装件120的远端上。可拆式尖端130可以包括尖端观察光学器件132(例如，透镜、窗ロ或光圏)，尖端观察光学器件132与探头光学器件122协同工作以引导来自观察的物体202的光井将其聚焦在成像器124上。如果用于视频检查装置100的光源从尖端130或使光从探头102透射到观察的物体202的透光元件(未示出)射出，则可拆式尖端130还可以包括照明LED (未示出)。尖端130还可以通过包括波导(例如，棱镜)将摄像机视线和光输出转向到侧边来提供侧视的能力。尖端130还可以提供在确定观察的表面的三维数据时使用的立体光学器件或结构化投光元件。可包括在尖端130中的这些元件也可以包括在探头102本身中。成像器124可以包括在多个行和列中形成的多个像素，并且能够生成表示入射在成像器124的每个像素上的光的模拟电压形式的图像信号。这些图像信号可以经由成像器混合器126传播到成像器线束112，成像器混合器126提供用于信号缓冲和调节的电子器件，成像器线束112提供用于成像器混合器126与成像器接ロ电子器件142之间的控制和视频信号的导线。成像器接ロ电子器件142可以包括电源、用于生成成像器时钟信号的定时发生器、用于将成像器视频输出信号数字化的模拟前端和用于将数字化的成像器视频数据处理成更有用的视频格式的数字信号处理器。成像器接ロ电子器件142是探头电子器件140的一部分，探头电子器件140提供操作视频检查装置100的功能集合。探头电子器件140还可以包括校准存储器144，校准存储器144存储用于探头102和/或尖端130的校准数据。还可以将微控制器146包括在探头电子器件140中，以用于与成像器接ロ电子器件142通信以确定和设置增益和曝光设置、存储和读取来自校准存储器144的校准数据、控制递送到观察的物体202的光、以及与视频检查装置100的CPU 150通信。除了与微控制器146通信外，成像器接ロ电子器件142还可以与一个或多个视频处理器160通信。视频处理器160可以从成像器接ロ电子器件142接收视频信号，并将信号输出到多种监视器170、172，其中包括一体式显示器170或外部监视器172。一体式显示器170可以是内置在视频检查装置100中的IXD屏幕，用于将多种图像或数据(例如，观察的物体202的图像、菜单、光标、測量結果)显示给检查人员。外部监视器172可以是连接到视频检查装置100的视频监视器或计算机型监视器，以用于显示多种图像或数据。视频处理器160可以向CPU 150提供/从CPU 150接收命令、状态信息、流式视 频、静态视频图像和图形叠加层，并且可以包括FPGA、DSP或提供诸如图像捕获、图像增强、图形叠加合并、失真校正、帧平均、缩放、数字缩放、层叠、合并、翻转、运动检测以及视频格式转换和压缩的功能的其他处理元件。除了提供包括图像、视频和音频存储及回放功能、系统控制和測量处理的其他功能的托管外，CPU 150还可以用于经游戏杆180、按钮182、小键盘184和/或麦克风186接收输入来管理用户接ロ。操作员可以操纵游戏杆180来执行诸如菜单选择、光标移动、滑动条调整和探头102的清晰度控制的操作，以及可以包括按钮功能。按钮182和/或小键盘184也可以用于菜单选择和将用户命令提供到CPU150(例如，冻结或保存静态图像)。检查人员可以使用麦克风186来提供语音指令以冻结或保存静态图像。视频处理器160还可以与视频存储器162通信，视频处理器160使用视频存储器162在处理期间进行帧缓冲和数据的临时保持。CPU150还可以与用于存储CPU 150执行的程序的CPU程序存储器152通信。此外，CPU 150可以与易失性存储器154 (例如，RAM)和非易失性存储器156 (例如，闪速存储器装置、硬驱动器、DVD或EPROM存储器装置)通信。非易失性存储器156是流式视频和静态图像的主存储。CPU 150还可以与计算机I/O接ロ 158通信，计算机I/O接ロ 158提供至外设装置和网络的多种接ロ，如USB、火线、以太网、音频I/O和无线收发器。此计算机I/O接ロ 158能够用于保存、回放、传送和/或接收静态图像、流式视频或音频。例如，可以将USB “手指驱动器”或CompactFlash存储卡插入计算机I/O接ロ 158中。此外,视频检查装置100可以配置成将图像数据的帧或流式视频数据发送到外部计算机或服务器。视频检查装置100可以并入TCP/IP通信协议套，并且可以被并入在包括多个本地和远程计算机的广域网中，其中的每个计算机也并入TCP/IP通信协议套。通过并入TCP/IP协议套，视频检查装置100并入若干传输层协议，包括TCP和UDP以及，并入若干不同层的协议，包括HTTP和FTP。图2是本发明示范实施例中、由视频检查装置100对有不平整204的观察的物体202的表面210获取的图像200，其显示精确叠加层204以指示表面210的三维数据质量。在本示例中，不平整204示出为裂纹，其中因损坏或磨耗，已从观察的物体202的表面210中不平整204处除去材料。将理解的是，此示例实施例中示出的不平整204仅是示例，并且本发明的方法适用于其他类型的不平整(例如，凹槽、腐蚀点、涂层脱落、表面沉积等)。一旦获取图像200，且识别出不平整204，则可以使用图像200来确定不平整204的尺寸(例如，高度或深度、长度、宽度、面积、容积、点到线距离、剖面切片等)。在一个实施例中，所使用的图像200可以是观察的物体202的表面210中包括不平整204的ニ维图像200。图3是本发明的示范实施例中用于显示图2的图像中显示的观察的物体202的表面210的三维数据质量的指示的方法的流程图。将理解，图3的流程图中描述的步骤可以按与流程图中所示的次序不同的次序来执行，并且对于某些实施例并不需要所有步骤。在步骤300处，以及如图2所示，视频检查装置100的成像器124可以获取观察的物体202的表面210中具有不平整204的图像200，并且将其显示在视频监视器上(例如，一体式显示器170或外部监视器172)。如图2所示，图像200的多个像素231、232、233、234对应于观察的物体202上的多个表面点221、222、223、224。在一个实施例中，图像200可以具有大约400000个像素。在步骤310处，视频检查装置100的CPU 150可以确定观察的物体202的表面210上包括不平整204附近的多个表面点221、222、223、224的三维坐标(X^ypZi)。可以使用 若干不同的现有技术来提供表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi、yi、Zi)(例如，立体扫描系统、结构化光方法(如相移、相移云纹、激光点投射等))。大多数此类技术包括使用校准数据，校准数据尤其包括用于减小光失真引起的三维坐标中的误差的光特性数据。利用一些技术，可以使用在接近时间附近捕获的可以包含投射的模式等的ー个或多个图像来确定三维坐标。要理解，对使用图像200确定的三维坐标的引用还可能包括使用接近时间附近捕获的表面210的一个或多个图像200所确定的三维坐标，以及描述的操作期间显示给操作员的图像200可能在三维坐标的确定中使用或可能实际未使用。在一个实施例中，视频检查装置100的CPU 150确定包括表面点221、222、223、224的、多个表面点的第一组三维坐标(Xil、yn、zn)和多个表面点的第二组三维坐标(xi2、yi2、
zi2ノ。在步骤320处，视频检查装置100的CPU 150可以确定对应于多个表面点221、
222、223、224的多个像素231、232、233、234中的每个像素的精确度值(AV)，其中该精确度值基于与像素231、232、233、234对应的表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi^zi)的预计精确度。在一个实施例中，像素231、232、233、234的精确度值可以是来自与该像素对应的表面点221、222、223、224的第一组三维坐标(χη、γη、ζη)的三维坐标的至少其中之一与来自与像素231、232、233、234对应的表面点221、222、223、224的第二组三维坐标(xi2、yi2、zi2)的三维坐标的至少其中之一之间的差。来自不同组三维坐标的相同表面点221、222、
223、224的三维坐标可能因为反射、其他光质量问题等而不同。在一个实施例中，具体像素231、232、233、234的精确度值(AV)可以由该像素231、
232、233、234的z值(zn、zi2)之差来确定
AV= Zn ~Z—(I)Z11 + Z1,
2在本不例中，z值(zn、zi2)之差越大，精确度值(AV)越大，以及该像素231、232、
233、234的那些三维坐标(X^ypZi)预计精确度越低。
在另ー个实施例(例如，其中使用立体技术来确定三维坐标(Xp Yi> Zi))中，像素231、232、233、234的精确度值可以通过对ー个立体图像中的具体表面点221、222、223、224来确定在其他立体图像中是否存在明显匹配来确定。例如，如果通过相关技术识别出匹配像素，但是匹配像素仅比ー个或多个相邻像素提供的匹配稍微好或稍有不同，则将指示该像素231、232、233、234的三维坐标(XiJiJi)的预计精确度较低。在步骤330处，视频检查装置100的CPU 150可以对具有精确度值的多个像素
231、232、233、234中的每个像素确定该精确度值 是否在可接受的精确度值范围以外。在像素231、232、233、234的精确度值是如公式(I)所示的该像素231、232、233、234的z值(zn、zi2)之差的一个实施例中，可接受值(AV)的范围可以小于O. 10或10%。在另ー个实施例中，可接受值(AV)的范围可以小于O. 15或15%。将理解，此精确度值和可接受精确度值范围是示范性的，并且本发明的范围不限于任何具体的精确度值的确定。在步骤340处，以及如图2所示，视频检查装置100的监视器170、172可以显示如步骤330处所确定的其精确度值在可接受精确度值范围以外的多个像素232中的每个像素的精确度叠加层240。例如，在图2中，与表面点222对应的像素232具有在可接受精确度值范围以外的精确度值。此精确度叠加层240可以在所有时间或仅在某些时间(例如，当光标移到其精确度值在可接受精确度值范围以外的像素232上方时或操作员保存图像200时)显示在图像200上。存在此精确度叠加层240使操作员能够确定图像200是否具有精确的三维数据以在表面210上(例如，不平整204附近)的关注区域中执行测量。在一个实施例中，其精确度值在可接受的精确度值范围以外的多个像素中全部像素的精确度叠加层240是相同顔色的(例如，黄色)。在另ー个实施例中，其精确度值在可接受的精确度值范围以外的多个像素232中的每个像素的精确度叠加层240是基于该像素的精确度值来着色的，并且可以包括不同顔色或不同顔色的阴影。例如，具有精确度值O. 16 (即，相对较高预计精确度)的像素232可以是比具有精确度值O. 36 (即，相对较低预计精确度，可以是深黄色阴影)的像素232更浅的黄色阴影。在一个实施例中，某些范围的精确度值可以对应于某些顔色或颜色阴影。图4是本发明的另ー个示范实施例中、由视频检查装置100对有不平整204的观察的物体202的表面210获取的图像500，其显示用于指示表面210的三维数据质量的叠加层 240,250ο图5是本发明的另ー个示范实施例中用于显示图4的图像中显示的观察的物体202的表面210的三维数据质量的指示的方法的流程图。将理解，图4的流程图中描述的步骤可以按与流程图中所示的次序不同的次序来执行，并且对于某些实施例并不需要所有步骤。在步骤400处，以及如图4所示，视频检查装置100的成像器124可以获取观察的物体202的表面210中具有不平整204的图像500，并且将其显示在视频监视器(例如，一体式显示器170或外部监视器172)上。如图4所示，图像500的多个像素231、232、233、234对应于观察的物体202上的多个表面点221、222、223、224。在步骤410处，视频检查装置100的CPU 150可以对与多个表面点221、222、223、224对应的多个像素231、232、233、234中的每个像素确定是否有与像素231、232、233、234对应的表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi、Yi> Zi)可用。在表面210的ー些区域中，由于过大目标距离、像素饱和、阴影等原因而对于某些表面点221、222、223、224，三维坐标(Xi> Zi)可能不可用。在一个实施例(例如，其中使用结构化光技术来确定三维坐标(Xi、Yi> Zi))中，视频检查装置100的CPU 150可以通过分析像素231、232、233、234的亮度级，对与多个表面点221、222、223、224对应的多个像素231、232、233、234中的每个像素确定是否有与像素
231、232、233、234对应的表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi'Yi' Zi)可用。例如，如果像素231、232、233、234的亮度级太低(例如，在8位标度(0-255)上小于20)，指示对应表面点221、222、223、224上可能的过度阴影，则可能该表面点221、222、223、224的三维坐标(XiJpZi)不可用。相似地，如果像素231、232、233、234的亮度级太高(例如，在8位标度(0-255)上大于230)，指示对应表面点221、222、223、224上可能的饱和，则可能该表面点221、222、223、224的三维坐标(Xpy^zi)不可用。在本示范实施例中，可接受亮度值范围将介于20与230之间。相应地，在本实施例中，视频检查装置100的CPU 150可以对多个像素231、232、233、234中的每个像素确定亮度级是否在可接受的亮度值范围以外。视频 检查装置100的CPU 150可以对其亮度级在可接受亮度值范围以外的多个像素231中的每个像素，确定与像素231对应的表面点221的三维坐标(Xi、yi、Zi)不可用。将理解，此亮度级确定和可接受亮度级范围是示范性的，并且本发明的范围不限于任何具体的亮度级的确定。在另ー个实施例(例如，其中使用立体技术来确定三维坐标(Xp IいZi))中，视频检查装置100的CPU 150可以通过分析像素231、232、233、234中的每个像素的细节级(detail level)，对与多个表面点221、222、223、224对应的多个像素231、232、233、234中的每个像素确定是否有与像素231、232、233、234对应的表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi、Zi)可用。例如，如果像素231、232、233、234的细节级太低(例如，在8位标度(0-255)上小于20)以致不允许进行适当的立体匹配，则可能该表面点221、222、223、224的三维坐标(Xi、yi、Zi)不可用。在本示范实施例中，可接受细节值范围应大于20。相应地，在本实施例中，视频检查装置100的CPU 150可以对多个像素231、232、233、234中的每个像素确定其细节级是否在可接受的细节值范围以外。视频检查装置100的CPU 150可以对其细节级在可接受细节值范围以外的多个像素231中的每个像素，确定与像素231对应的表面点221的三维坐标(XpypZi)不可用。将理解，此细节级确定和可接受细节级范围是示范性的，并且本发明的范围不限于任何具体的细节级的确定。在另ー个实施例(例如，其中使用立体技术来确定三维坐标(XpypZi))中,视频检查装置100的CPU 150可以通过对ー个立体图像中的具体表面点221、222、223、224确定是否在其他立体图像中存在匹配，对与多个表面点221、222、223、224对应的多个像素231、
232、233、234中的每个像素确定是否有与像素231、232、233、234对应的表面点221、222、223,224的三维坐标(XiJpZi)可用。例如，视频检查装置100的CPU 150可以在ー个立体图像中执行表面点221、222、223、224的扫描以确定在其他立体图像中是否有可能的匹配。视频检查装置100的CPU 150可以对其中没有可能匹配的多个像素231中的每个像素，确定与像素231对应的表面点221的三维坐标(X^ypZi)不可用。在一个实施例中，如果确定与像素231对应的表面点221的三维坐标(Xi、Zi)不可用，则视频检查装置100的CPU 150可以执行附加分析以将三维坐标指配到与像素231对应的表面点221。例如，如果像素231周围的某些像素区域(例如，9X9)中的大多数像素具有三维数据，则可以使用插值技术将三维坐标指配到与像素231对应的表面点221。在步骤420处，以及如图4所示，视频检查装置100的监视器170、172可以显示其中与像素231对应的表面点221的三维坐标(Xi、yi、Zi)不可用(例如，最初没有三维坐标可用以及尚未基于后来插值指配三维坐标)的多个像素231中的每个像素的可用性叠加层250。此可用性叠加层250可以在所有时间或仅在某些时间(例如，当光标移到其中与像素231对应的表面点221的三维坐标不可用的像素231上方时或当操作员保存图像500时)显示在图像500上。存在此可用性叠加层250使操作员能够确定图像500是否具有可用的三维数据以在表面210上(例如，缺陷204附近)的关注区域中执行测量。在一个实施例中，其中与像素231对应的表面点221的三维坐标(Xi、Yi> Zi)不可用的多个像素231中全部像素的可用性叠加层250是相同顔色(例如，红色)。将理解，在流程图中可以在后来(例如，与下文论述的步骤460同吋)显示可用性叠加层250。
在步骤430处，视频检查装置100的CPU 150可以确定如图4所示其三维坐标可用的多个表面点221、222、224的三维坐标(Xi、Yi> Zi)。正如上文參考步骤310论述的，可以使用若干不同的现有技术来提供表面点222、223、224的三维坐标(X^ypZi)。在步骤440处，视频检查装置100的CPU 150可以确定与其三维坐标(Xi、Yi^ Zi)可用的多个表面点222、223、224对应的多个像素232、233、234中的每个像素的精确度值，其中该精确度值基于与像素232、233、234对应的表面点222、223、224的三维坐标(Xi、
Zi)的预计精确度。在一个实施例中，可以按上文相对步骤320论述的来确定像素232、233、234的精确度值。在步骤450处，视频检查装置100的CPU 150可以对具有精确度值的多个像素
232、233、234中的每个像素确定其精确度值是否在可接受的精确度值范围以外，正如上文相对步骤330论述的。在步骤460处，以及如图4所示，视频检查装置100的监视器170、172可以显示其精确度值在可接受精确度值范围以外的多个像素232中的每个像素的精确度叠加层240，正如上文相对步骤340论述的。例如，在图4中，与表面点222对应的像素232具有在可接受精确度值范围以外的精确度值。此精确度叠加层240可以在所有时间或仅在某些时间(例如，当光标移到其精确度值在可接受精确度值范围以外的像素232上方时或操作员保存图像500时)显示在图像500上。在一个实施例中，可以在光标移到其中与像素231对应的表面点221的三维坐标(Xi、yi、Zi)不可用的像素231上方时或光标移到其精确度值在可接受精确度值范围以外的像素232上方时，一起显示精确度叠加层240和可用性叠加层250。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种用于显示观察的物体(202)的表面(210)的三维数据质量的指示的方法，包括如下步骤 获取并显示所述观察的物体(202)的所述表面(210)的图像(500)，其中所述图像(500)的多个像素(231、232、233、234)对应于所述观察的物体(202)上的多个表面点(221、222、223、224)； 对与所述多个表面点(221、222、223、224)对应的所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素，确定是否有与所述像素(231、232、233、234)对应的所述表面点(221、222、223,224)的三维坐标可用；以及 对于其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的所述三维坐标不可用的每个像素(231)显不第一叠加层(250) ο
2.如权利要求I所述的方法，其中，对与所述多个表面点(221、222、223、224)对应的所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素，确定是否有与所述像素(231、232、233、234)对应的所述表面点(221、222、223、224)的所述三维坐标可用的所述步骤包括 确定所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素的亮度级； 对所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素确定所述亮度级是否在可接受的亮度值范围以外；以及 对其亮度级在所述可接受亮度值范围以外的所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素，确定与所述像素(231、232、233、234)对应的所述表面点(221、222、223、224)的所述三维坐标不可用。
3.如权利要求I所述的方法，其中，对与所述多个表面点(221、222、223、224)对应的所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素，确定是否有与所述像素(231、232、233、234)对应的所述表面点(221、222、223、224)的所述三维坐标可用的所述步骤包括 确定所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素的细节级； 对所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素确定所述细节级是否在可接受的细节值范围以外；以及 对其细节级在所述可接受细节值范围以外的所述多个像素(231、232、233、234)中的每个像素，确定与所述像素(231、232、233、234)对应的所述表面点(221、222、223、224)的所述三维坐标不可用。
4.如权利要求I所述的方法，其中，在光标移到其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的所述三维坐标不可用的像素(231)上方时，发生对于其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的所述三维坐标不可用的每个像素(231)显示第一叠加层(250)的所述步骤。
5.如权利要求I所述的方法，其中，在其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的所述三维坐标不可用的每个像素(231)的所述第一叠加层(250)是红色的。
6.如权利要求I所述的方法，还包括如下步骤 确定其三维坐标是可用的所述多个表面点(222、223、224)的所述三维坐标； 确定与其三维坐标是可用的所述多个表面点(222、223、224)对应的所述多个像素(232、233、234)中的每个像素的精确度值，其中所述精确度值基于与所述像素对应的所述表面点(222、223、224)的所述三维坐标的预计精确度；对具有精确度值的所述多个像素(232、233、234)中的每个像素，确定所述精确度值是否在可接受的精确度值范围以外；以及 对其精确度值在所述可接受的精确度值范围以外的所述多个像素(232)中的每个像素显示第二叠加层(240)。
7.如权利要求6所述的方法，其中，确定与其三维坐标是可用的所述多个表面点(222、223.224)对应的所述多个像素(232、233、234)中的每个像素的精确度值的所述步骤包括，确定来自与所述像素(232、233、234)对应的所述表面点(222、223、224)的第一组三维坐标的三维坐标的至少其中之一与来自与所述像素(232、233、234)对应的所述表面点(224、224.224)的第二组三维坐标的三维坐标的至少其中之一之间的差。
8.如权利要求7所述的方法，其中，对具有精确度值的所述多个像素(232、233、234)中的每个像素，确定所述精确度值是否在可接受的精确度值范围以外的所述步骤包括，确定所述差是否在所述可接受精确度值范围以外。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述可接受精确度值范围小于10%的差。
10.如权利要求6所述的方法，其中，在光标移到其精确度值在所述可接受的精确度值范围以外的像素(232)上方时，发生对其精确度值在所述可接受的精确度值范围以外的所述多个像素(232)中的每个像素显示第二叠加层(240)的所述步骤。
11.如权利要求6所述的方法，其中，其精确度值在所述可接受的精确度值范围以外的 所述多个像素(232)中的每个像素的所述第二叠加层(240)基于该像素(232)的所述精确度值来着色。
12.如权利要求6所述的方法，其中，在光标移到其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的所述三维坐标不可用的像素(232)上方时或光标移到其精确度值在所述可接受精确度值范围以外的像素(232)上方时，发生对于其中与所述像素(231)对应的所述表面点(221)的三维坐标不可用的每个像素(231)显示第一叠加层(250)的所述步骤和对其精确度值在所述可接受的精确度值范围以外的所述多个像素(232)中的每个像素显示第二叠加层(240)的所述步骤。
全文摘要
本发明名称为“用于显示观察的物体表面的三维数据质量的指示的方法和装置”。公开一种用于显示观察的物体(202)表面(210)的三维数据质量的指示的方法和装置，其中在与表面点(221、222、223、224)对应的图像(500)的像素(231、232、233、234)上显示叠加层(240、250)，指示那些表面点(221、222、223、224)的三维坐标的预计精确度或可用性。
文档编号G01B11/24GK102840838SQ201210109238
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者C·A·本达尔 申请人:通用电气公司