專利名稱：手持量測成像系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及量測系統(tǒng)，更具體地，涉及手持尺寸量測成像系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
使用機(jī)器視覺技術(shù)的測量儀器被廣泛應(yīng)用在機(jī)器、醫(yī)療設(shè)備和半導(dǎo)體產(chǎn)品等的傳統(tǒng)和微尺寸部件和組件的質(zhì)量保證中。大部分可商業(yè)得到的用于尺寸測量的機(jī)器視覺系統(tǒng)都是桌面大小或者更大。一般，就以下事實(shí)而言這種系統(tǒng)缺乏移動性和靈活性，所述事實(shí)即很大比例的尺寸測量都是在工作間、辦公區(qū)以及遠(yuǎn)離方便的桌面大小機(jī)器視覺量測系統(tǒng)訪問的其它地點(diǎn)手動進(jìn)行的。
本發(fā)明旨在提供可以克服上述和其它缺點(diǎn)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例旨在手持尺寸量測成像系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
提供了手持尺寸量測成像系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，手持設(shè)備不僅可以被用于測量已經(jīng)通過例如卡尺或千分尺的傳統(tǒng)手持工具測量的常見部件，而且可以被用于測量難于與傳統(tǒng)量測工具配合(engage)的平坦表面上非常小的部件和特征。這種非接觸式基于圖像的測量的另外優(yōu)點(diǎn)是其將便于非破壞性的測量，以便進(jìn)行柔軟或易碎物體的測量。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，量測設(shè)備可以包括成像部分、顯示部分、信號處理和控制部分、圖像捕獲激活構(gòu)件和用戶接口。用戶接口可以包括可相對于顯示部分上的圖像進(jìn)行配置的用戶可配置或可調(diào)節(jié)視頻測量工具，也被簡稱為“視頻工具”，以及視頻測量工具調(diào)節(jié)構(gòu)件。設(shè)備還可以包括預(yù)編程測量功能，其操作用于基于相關(guān)聯(lián)視頻測量工具的配置來提供對圖像中各種特征的尺寸測量結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，設(shè)備成像部分的位置可以沿相對于設(shè)備的顯示部分和/或外殼的至少一個(gè)方向被線性調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，成像部分的位置可以關(guān)于至少一個(gè)軸相對于顯示部分和/或外殼而被旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。量測設(shè)備還可以包括至少一個(gè)取向感測構(gòu)件，并且用戶接口還可以包括至少一個(gè)取向敏感的視頻覆蓋構(gòu)件，如果期望，所述視頻覆蓋構(gòu)件在顯示部分上具有可以取決于顯示相對于重力方向的取向的取向。此外，取向敏感的視頻覆蓋構(gòu)件的至少一個(gè)可以包括測量結(jié)果顯示。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用戶可調(diào)節(jié)視頻測量工具可以包括手動點(diǎn)到點(diǎn)距離測量工具、點(diǎn)到線距離測量工具和圓形測量工具。此外，與點(diǎn)到線距離測量工具相關(guān)聯(lián)的預(yù)編程測量功能可以提供對由點(diǎn)到線距離測量工具的配置指示的感興趣區(qū)域中至少一個(gè)工件邊緣特征的自動邊緣檢測，并基于自動邊緣檢測的結(jié)果確定線的位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，新穎且有效的方法被提供用于創(chuàng)建各種視頻工具的示例以及確定它們的參數(shù)。該方法包括特別有工效的、有效的且具多種用途的視頻工具定義，其使最小量的光標(biāo)定位和“按鈕點(diǎn)擊”與用戶在操作手持尺寸量測成像系統(tǒng)時(shí)可能期望的視頻工具“定制”控制水平相平衡。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，設(shè)備可以包括手柄。手柄被設(shè)計(jì)成允許用戶能夠按人體功率學(xué)用一只手把持設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，設(shè)備還可以包括一個(gè)或多個(gè)對準(zhǔn)裝置。對準(zhǔn)裝置可以被可互換地附接到或者可以引導(dǎo)量測設(shè)備以將其保持在相對于工件的期望聚焦距離和/或取向，用于改善成像和/或測量結(jié)果。對準(zhǔn)裝置還可以具有用于幫助建立工件相對于量測設(shè)備的正確的和/或可重復(fù)取向的機(jī)制。


隨著通過參照下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述使本發(fā)明得到更好的理解，本發(fā)明的上述方面和許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明手持尺寸量測成像系統(tǒng)的框圖；圖2是圖1的尺寸量測成像系統(tǒng)的存儲部分的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明手持尺寸量測成像設(shè)備的第一示例實(shí)施例的等大圖；圖4A和4B是圖示圖3的手持尺寸量測成像設(shè)備成像部分的第一和第二可調(diào)節(jié)位置的圖；圖5是圖示圖3的手持尺寸量測設(shè)備的攝像機(jī)的第三可調(diào)節(jié)位置以及包括定位桿和外部光源的第一示例性對準(zhǔn)裝置的圖；圖6是更詳細(xì)地圖示圖5的外部光源的圖；圖7是可結(jié)合圖3的手持量測成像設(shè)備一起使用的第二示例性對準(zhǔn)裝置的圖；圖8是可用于圖3的手持量測成像設(shè)備的控制板和顯示部分的一個(gè)示例性布局的圖；圖9A到9D是圖示示例性點(diǎn)到點(diǎn)工具使用的圖8中控制板和顯示部分的圖；圖10A到10D是圖示示例性點(diǎn)到點(diǎn)工具使用的圖8中控制板和顯示部分的圖；圖11A到11D是圖示示例性點(diǎn)到點(diǎn)工具使用的圖8中控制板和顯示部分的圖；圖12是圖示手持量測成像設(shè)備操作的一個(gè)示例性例程的流程圖；圖13是圖示可與示例性測量操作結(jié)束模式相關(guān)聯(lián)使用的可調(diào)節(jié)控制構(gòu)件的一個(gè)示例性配置的、圖8的控制板和顯示部分的圖；圖14是圖示可在手持量測成像設(shè)備中使用的可選控制構(gòu)件的一個(gè)示例性配置的、圖8的控制板和顯示部分的圖；圖15A到15D是圖示示例性程序重復(fù)或重新調(diào)用模式的使用的、圖8的控制板和顯示部分的圖；圖16是圖示包括重復(fù)或重新調(diào)用操作模式的手持量測成像設(shè)備的操作的一個(gè)示例性例程的流程圖；以及圖17A到17D是根據(jù)本發(fā)明手持尺寸量測成像設(shè)備的第二示例性實(shí)施例的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明手持量測成像系統(tǒng)100的框圖。手持量測成像系統(tǒng)100包括成像部分110、信號處理和控制單元120、顯示部分125、用戶控制構(gòu)件130、語音識別部分135、電源140、照明部分150、另加照明155、取向感測構(gòu)件160、另加特征165、校準(zhǔn)目標(biāo)170、存儲部分180、外部數(shù)據(jù)/控制接口190以及機(jī)械接口特征195。手持量測成像系統(tǒng)100被用于實(shí)現(xiàn)工件105的測量。手持量測成像系統(tǒng)100的各個(gè)部分可以通過一個(gè)或多個(gè)信號總線連接或者單獨(dú)的專用連接而被互連在一起。如果期望，各種信號互連可以通過無線和/或光學(xué)裝置來完成。
成像部分110包括成像電子儀器112和光學(xué)儀器114，例如透鏡，如果需要，和/或其它合適的(一個(gè)或多個(gè))光學(xué)組件。成像電子儀器112包括可以是CCD、CMOS或其它類型的二維圖像獲得設(shè)備的圖像傳感器。一般而言，成像部分112獲得正被測量工件105在圖像傳感器被定位所處的圖像平面上的圖像。遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)可以被用于光學(xué)儀器114，使得所獲得圖像的放大率即使在工件105有些焦點(diǎn)沒對準(zhǔn)時(shí)也是恒定的。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，成像部分110可以提供約1.0的放大率和約0.05的數(shù)值孔徑(NA)。焦深可以約+/-0.2mm。成像電子儀器112可以提供具有約640像素×480像素和10微米像素間距的二維圖像獲得設(shè)備，對于約1.0的放大率，其可以提供工件的約6.4mm×4.8mm的成像視區(qū)。使用提供子像素邊緣位置分辨率的已知邊緣檢測方法，取決于光學(xué)儀器114的限制以及由用戶對具體圖像設(shè)置的實(shí)際焦距精確度，1到5微米數(shù)量級的測量分辨率可以被提供。但是，應(yīng)當(dāng)理解，上述成像參數(shù)僅僅是示例性的，不是限制性的。例如，如果光學(xué)儀器為成像提供更大的視區(qū)，那么稍微更粗糙的測量分辨率可以被提供。相反，用更高的放大率來成像更小的視區(qū)可以提供更精細(xì)的測量分辨率?？蛇x的光學(xué)/數(shù)字縮放或者微型透鏡旋轉(zhuǎn)盤陣列或者可互換透鏡可以被包含在各種實(shí)施例中，以便于不同放大率下對不同大小工件的測量。
信號處理和控制單元120包括數(shù)據(jù)處理單元，其可以通過例如DSP或微控制器的電子芯片提供。該單元承擔(dān)圖像處理、計(jì)算和輸出的任務(wù)。顯示部分125可以包括觸摸屏LCD，并且可操作用于提供GUI。用戶控制構(gòu)件130可以被設(shè)置在可以具有大量撥號盤、拇指棒、卷軸輪、按鈕等的控制板上，和/或通過實(shí)現(xiàn)在顯示部分125的觸摸屏板上的各種構(gòu)件等設(shè)置。電源140可以被集成在設(shè)備中，并且可以包括電池和/或太陽能電池以及調(diào)壓器，或者其可以使用可以通過變壓器等被轉(zhuǎn)換到合適電壓范圍的來自電插座的能量。
照明部分150是可選的，但是一般都被包含。照明部分150可以包括照射控制電路，其可以包括適合于驅(qū)動LED和/或激光二極管照射源、白熾燈泡、微型氙閃光燈等且可以在信號處理和控制單元120的控制下操作或者與信號處理和控制單元120一起合作的照射功率控制電路和照射時(shí)序電路。在一些實(shí)施例中，照明部分150還可以包括合適的內(nèi)部光源，即與手持量測成像系統(tǒng)100集成在一起的光源，例如下面參照圖3描述的。照明部分150還可以或者可替換地與信號處理和控制單元120和/或外部數(shù)據(jù)/控制接口190相結(jié)合操作，來控制另加照明155，另加照明155可以包括合適的外部或可拆卸光源，如下面參照圖5和6所描述的。各種光源可以被安排用于在相對于工件的各種期望的(一個(gè)或多個(gè))角度和位置提供照射。
外部數(shù)據(jù)/控制接口190可以包括合適的信號調(diào)節(jié)和/或接口協(xié)議電路最好還有任何期望的(一個(gè)或多個(gè))連接器配置，使得例如可控類型另加照明155的附件可以被方便地接合到手持量測成像系統(tǒng)100。外部數(shù)據(jù)/控制接口部分可以通過信號處理和控制單元120提供，或者與信號處理和控制單元120合并在一起且不可區(qū)分。外部數(shù)據(jù)/控制接口190還可以包括有線的或無線的傳送/接收單元，被用于向計(jì)算機(jī)、儀器或可與手持量測成像系統(tǒng)100組合使用的其它設(shè)備傳送信息或者接收來自它們的信息。這種設(shè)備可以例如通過基于文本的編程、通過與更大的自動視覺量測系統(tǒng)或設(shè)置在PC上的其它編程接口相關(guān)聯(lián)的兼容程序、或者通過單獨(dú)的相同或可兼容手持量測成像系統(tǒng)，來提供相對于手持量測成像系統(tǒng)100遠(yuǎn)程創(chuàng)建的程序或指令。程序或指令可以符合將使用手持量測成像系統(tǒng)100被檢查的工件，并且可以通過外部數(shù)據(jù)/控制接口190在信號處理和控制單元120的控制下被下載或執(zhí)行。
另加裝置165可以包括可以被可互換地附接到和/或可以引導(dǎo)手持量測成像系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)對準(zhǔn)裝置，用于補(bǔ)充和/或延伸各種機(jī)械接合特征195的使用(將在下面進(jìn)一步描述)，以及用于將手持量測成像系統(tǒng)100保持在相對于工件105的期望聚焦距離和/或取向，用于改善成像和/或測量結(jié)果。各種對準(zhǔn)裝置可以包括用于保持或引導(dǎo)相應(yīng)工件的裝置，用于幫助建立工件105相對于量測設(shè)備的正確的和/或可重復(fù)的取向。在一些情況下，另加裝置165可以包括另加照明155或者與其集成。在一些情況下，另加裝置165可以包括包含代碼等的存儲設(shè)備或者與其集成，所述代碼可以便于重新調(diào)用存儲在存儲部分180中的一組具體測量操作或程序。或者，各個(gè)另加裝置165的存儲設(shè)備可以包括與將使用另加裝置被檢查的工件相對應(yīng)的各自的測量操作或程序指令，并且測量操作或程序指令可以通過外部數(shù)據(jù)/控制接口190在信號處理和控制單元120的控制下被下載或執(zhí)行。重新調(diào)用和執(zhí)行一組存儲的測量操作在下面參照圖16描述。
(可選的)校準(zhǔn)目標(biāo)部分170可以包括校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)塊或者校準(zhǔn)化的標(biāo)記，其可以包括手持量測成像系統(tǒng)100的被仔細(xì)標(biāo)記或制作的部分，或者可以包括可拆卸的或單獨(dú)的塊。在任何情況下，校準(zhǔn)目標(biāo)部分170都可以被相對于成像部分110安排，使其可以被成像，并且所成像的校準(zhǔn)特征彼此間是已知間距，并且可以使用手持量測成像系統(tǒng)100而被分析從而確定在測量后面獲得的圖像中的特征時(shí)將被順序應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)比例因子或放大因子。
(可選的)語音識別部分135可以包括足以接收和解釋各種語音命令、并向信號處理和控制單元120提供相應(yīng)信號的麥克風(fēng)和電路。一般而言，語音識別部分135可以提供用于進(jìn)行控制操作、選擇操作和用于操作手持量測成像系統(tǒng)100所需的類似操作中任何之一的冗余方法或者僅有的方法，所述類似操作包括這里與各種手動和/或視覺用戶控制構(gòu)件相關(guān)聯(lián)描述的各種操作。語音識別部分在期望時(shí)還可以提供聲音或語音合成，使得各種動作確認(rèn)、模式確認(rèn)、控制動作替換、測量結(jié)果等可以通過到用戶的音頻輸出來提供。語音識別部分135還可以包括培訓(xùn)和/或編程能力，所述能力允許為具體個(gè)體定制的定制命令和/或識別的創(chuàng)建。在一個(gè)實(shí)施例中，語音識別部分135可以使用可商業(yè)獲得的語音識別電路、軟件實(shí)現(xiàn)，和/或在期望時(shí)使用開發(fā)工具來實(shí)現(xiàn)，例如，所述開發(fā)工具例如與加州圣克拉拉Sensory_公司的IC的RSC-4X或SVC-64系列相關(guān)聯(lián)的那些。
存儲部分180包括存儲介質(zhì)，其可以被用于保存各種系統(tǒng)配置參數(shù)和/或操作指令或例程，以及在期望時(shí)被用于保存各種測量結(jié)果和/或用戶創(chuàng)建的測量例程。將會理解，由設(shè)備取得的圖像還可以被保存在存儲部分180中，具有或沒有任何相關(guān)聯(lián)的屏幕覆蓋。鄰近工件部分的離散圖像可以被保存在存儲部分180中、并使用已知的模板匹配或圖像相關(guān)技術(shù)而被縫合在一起以使離散圖像相對于彼此來登記，從而在期望時(shí)測量不能被包含在單個(gè)圖像中的較大特征。在各種示例性實(shí)施例中，存儲部分180可以包括ROM和/或RAM存儲器，并且可以與信號處理和控制單元120合并在一起或者與其區(qū)分開。
圖2是可用于圖1存儲部分180的一個(gè)示例性配置的框圖。如圖2所示，存儲部分180包括I/O和覆蓋存儲部分210、視頻工具和圖像處理存儲部分220、圖像獲得存儲部分230、照明存儲部分240、圖像文件存儲部分250、工件圖像程序存儲部分260和工件圖像程序產(chǎn)生器和執(zhí)行器存儲部分270。I/O和覆蓋存儲部分210可以包括用于處理各種控制信號和產(chǎn)生可以被疊置在用于輸出給用戶的獲得圖像上的相應(yīng)屏幕覆蓋的指令。
手動工件圖像檢查和/或自動工件圖像檢查和定義可以至少部分地通過使用“視頻工具”來實(shí)現(xiàn)。視頻工具和圖像處理存儲部分220可以包括支配各種視頻工具的操作和顯示的指令。這種工具可以包括例如模板或圖案匹配工具、尺寸測量工具等。一些示例性工具在下面參照圖9到12被更詳細(xì)地描述。更一般地，與在各種可商業(yè)獲得的機(jī)器視覺檢查系統(tǒng)(例如，可從位于美國伊利諾斯州奧羅拉的MitutoyoAmerica Corporation(MAC)獲得的QUICK VISION_系列視覺系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的QVPAK_軟件)中使用的那些相類似的工具可以被包括在各種實(shí)施例中。包含在QVPAK_軟件中的各種視頻工具的特征和操作在例如2003年1月出版的QUPAK 3D CNC Vision MeasuringMachine User’s Guide中以及1996年9月出版的QUPAK 3D CNCVision Measuring Machine Operation Guide中有總體描述，這里通過對兩個(gè)出版物每一個(gè)的整體引用將其全部內(nèi)容包含在內(nèi)，它們代表這種視頻工具的現(xiàn)有技術(shù)。示例性邊緣/邊界檢測工具以及可以被用于與下面進(jìn)一步描述的各種視頻工具組件相關(guān)聯(lián)的各種邊緣檢測操作的相關(guān)聯(lián)方法的一個(gè)實(shí)例在美國專利申請?zhí)?9/987,986中有描述，通過對該專利的整體引用將其全部內(nèi)容包含在內(nèi)。
圖像獲得存儲部分230可以包括可與圖像電子儀器112的控制、曝光控制等相關(guān)地使用的各種參數(shù)和/或指令。它還可以包括用于控制與聚焦相關(guān)的操作的各種指令。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，手持量測成像系統(tǒng)100的用戶接口可以包括可用于指示用戶是否應(yīng)該移動設(shè)備使設(shè)備更靠近或更遠(yuǎn)離工件以得到更好聚焦的“聚焦反饋”構(gòu)件。聚焦反饋構(gòu)件可以可替換地或者額外地包括指示當(dāng)前焦距適當(dāng)以及相應(yīng)位置應(yīng)該被保持不變的狀態(tài)。這種構(gòu)件可以通過包含在圖像獲得存儲部分230中的圖像對比分析和反饋指令來支配。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶試圖在先前描述的聚焦反饋構(gòu)件的幫助下或者不用此幫助進(jìn)行聚焦時(shí)，圖像對比分析操作可以被用于分析實(shí)時(shí)獲得的連續(xù)圖像?；趯?shí)時(shí)對比分析操作，手持量測成像系統(tǒng)100可以自動地選擇被重復(fù)聚焦的圖像，以被用于檢查的目的。這種操作可以通過包含在圖像獲得存儲部分230中的圖像對比分析和反饋指令來支配。
照明存儲部分240可以包括可與照明部分150相關(guān)使用的各種參數(shù)和/或指令。例如，可用于設(shè)定照射和曝光控制持續(xù)時(shí)間和功率水平的各種參數(shù)和/或例程等以及各種與照射相關(guān)的功率保存例程可以被包括。工件圖像程序存儲部分260可以被用于存儲可以被用于自動分析相應(yīng)類型工件圖像的由用戶創(chuàng)建的操作序列或程序。操作序列或程序可以用唯一的標(biāo)識名或程序地址來保存，并在后來被重新調(diào)用，例如如在下面參照圖13到16概述的。工件圖像程序產(chǎn)生器和執(zhí)行器存儲部分270可以包括可以被用于創(chuàng)建、保存、重新調(diào)用和執(zhí)行這種操作序列或程序的各種指令和/或例程。
圖3是手持尺寸量測成像設(shè)備300的第一示例性實(shí)施例的等大圖。如圖3所示，手持量測程序設(shè)備300可以包括控制和顯示部分305和可調(diào)節(jié)成像部分370，控制和顯示部分305可以包括顯示區(qū)310、控制按鈕區(qū)320、光標(biāo)控制330、指輪342、照明按鈕355(可選)、圖像獲得按鈕344和354(這里也稱為“凍結(jié)”按鈕)、附件連接器區(qū)350。
顯示區(qū)310可以包括測量結(jié)果區(qū)312和適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314?？刂瓢粹o區(qū)320和相關(guān)聯(lián)的適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314、光標(biāo)控制330、指輪342和獲得按鈕344和354，構(gòu)成用戶可能使用的用于獲得圖像和完成測量的控制，如將在下面更詳細(xì)描述的。指輪342(或滑塊，或壓敏微型“操縱桿”或拇指棒等)可以使選擇器沿菜單或列單滾動，或者使光標(biāo)或其它指示符或工具部分在顯示區(qū)310屏幕上移動，從而控制照明強(qiáng)度或其它參數(shù)。指輪342等的各種示例性使用在下面進(jìn)一步描述。
附件連接器區(qū)350可以包括多個(gè)外部數(shù)據(jù)接口/連接器352，并且可以接受連接的用于接收和/或提供被存儲圖像、工件檢查操作指令或例程等的各種可移動存儲卡356。外部數(shù)據(jù)接口/連接器352還可以被用于連接到或來自另加照明的控制信號和/或功率，例如，如通過圖5和6中的實(shí)例說明的。
控制和顯示部分305還可以包括各種機(jī)械接合特征，例如被定位在任何期望表面上的引導(dǎo)或?qū)?zhǔn)特征，如圖3中示出的通過相對直立且耐磨的導(dǎo)軌395A和395B示例的。這種對準(zhǔn)特征可以被定位成位于工件表面或另加裝置對準(zhǔn)特征等之上或者在其上滑動，以幫助決定手持量測成像設(shè)備300的位置以及相對于工件的穩(wěn)定聚焦位置?？刂坪惋@示部分305還可以包括用于接收可調(diào)節(jié)成像部分370的配合連接器374的連接器端口364，以提供包含在可調(diào)節(jié)成像部分370中的電子儀器與控制和顯示部分305之間的功率和信號連接。使用安裝螺桿371等，安裝孔362可以被用于牢固地附接可調(diào)節(jié)成像部分370。
可調(diào)節(jié)成像部分370可以包括線性跟蹤部分372和攝像機(jī)定位部分380，攝像機(jī)定位部分380通過槽373安裝到線性跟蹤部分372內(nèi)線性軸承使其可以沿線性跟蹤部分372的長度定位。線性跟蹤部分372可以包括各種引導(dǎo)或?qū)?zhǔn)表面、邊緣或其它特征，如通過相對直立且耐磨的表面395C示例性示出的。攝像機(jī)定位部分380可以包括例如翼形螺釘或凸輪等的鎖定特征(未示出)，該鎖定特征允許用戶將其位置鎖定在沿線性跟蹤部分372的期望位置。
攝像機(jī)定位部分380包括攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382，其可以包括前面參照圖1的成像部分110描述的構(gòu)件，并且還可以包括微型光源384。微型光源384可以由微型LED器件、或者來自位于可調(diào)節(jié)成像部分370別處的照射源的光纖端部等提供。攝像機(jī)定位部分380可以包括變換構(gòu)件381、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件382和轉(zhuǎn)軸386。攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382可以被安裝到關(guān)于相對于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件382的轉(zhuǎn)軸386的樞軸，并且旋轉(zhuǎn)構(gòu)件382可以被安裝成關(guān)于相對于變換構(gòu)件381的旋轉(zhuǎn)軸383旋轉(zhuǎn)。變換構(gòu)件381可以包括安裝/對準(zhǔn)孔395D，用于安裝幫助聚焦和照射定位的桿，如在下面參照圖5和6更詳細(xì)描述的。已知類型的靈活連接可以被提供在從成像電子儀器和設(shè)置在攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382中的任何照射構(gòu)件到可以被包含在線性跟蹤部分372內(nèi)的電子儀器或照射構(gòu)件和/或到配合連接器374之間，從而容許攝像機(jī)定位部分380的各種旋轉(zhuǎn)和變換。這樣，攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382可以被方便地定位在相對于手持量測成像設(shè)備300和相對于將被成像的工件特征的多種穩(wěn)定取向上。
根據(jù)上面的描述，用戶可以相對于處于有利于人體功率學(xué)的或者提供相對于將被成像工件特征的特別穩(wěn)定且方便聚焦的大量配置任何之一的工件，來定位和/或引導(dǎo)手持量測成像設(shè)備300。應(yīng)該理解，當(dāng)手持量測成像設(shè)備300被用于對小的或微觀的特征進(jìn)行較高精確度的量測和/或使用可能具有短工作距離和/或小焦深時(shí)，這種考慮可能非常重要。更一般地，一個(gè)或多個(gè)自由變換和/或旋轉(zhuǎn)度可以使得能夠在定位攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382的同時(shí)方便查看控制和顯示部分305，從而定位攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382可以查看并聚焦在可能與高表面或角相鄰的各種特征上，所述高表面或角可以根據(jù)情況被豎直、水平或倒轉(zhuǎn)取向。在不存在一個(gè)或多個(gè)自由變換和/或旋轉(zhuǎn)度時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)存在其中由于相鄰干擾表面等導(dǎo)致的不可能將攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382安排在相對于將被檢查期望特征的可操作聚焦位置處的大量情況。
此外，還應(yīng)該理解，能夠調(diào)節(jié)攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382與制和顯示部分305之間的相對取向來方便查看和操作，可以在大量應(yīng)用中提供顯著增加的效率。作為一個(gè)實(shí)例，在各種應(yīng)用中，手持量測成像設(shè)備300可以被用于測量表面上數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)類似的特征，例如航行器表皮上的大量轉(zhuǎn)孔，或者薄片上的大量印刷或模壓特征，等等。在這種應(yīng)用中，能夠調(diào)節(jié)攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382的相對位置，使得當(dāng)手持量測成像設(shè)備300的引導(dǎo)或?qū)?zhǔn)特征被倚靠工件被選表面或特征來定位時(shí)、攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382會聚焦在期望的工件面處，可能是特別有價(jià)值的。
手持量測成像設(shè)備300的第一示例性實(shí)施例就被組裝在一起的分開的控制和顯示部分305和可調(diào)節(jié)成像部分370進(jìn)行了圖示和描述。在各種實(shí)施例中，顯示部分305可以包括可商業(yè)獲得的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，或者具有定制外殼和控制構(gòu)件的類似電子單元，或者完全定制化的電子單元，等等。但是，這種配置只是示例性的。在各種其它的實(shí)施例中，手持量測成像設(shè)備可以被制成使得這些部分被合并和/或不可區(qū)分。手持量測成像設(shè)備可以被提供在如下的體積中對于一些實(shí)施例為26立方英寸那樣小，而對其它實(shí)施例為18立方英寸那樣小。例如，如果期望，手持量測成像設(shè)備300可以被提供在至少18立方英寸那樣小的體積中。
圖4A和4B是圖示攝像機(jī)定位部分380相對于手持尺寸量測設(shè)備200的顯示部分305的第一和第二示例性位置的圖。如圖4A所示，攝像機(jī)定位部分380從高度A處開始，使得關(guān)于轉(zhuǎn)軸386轉(zhuǎn)動的攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382在向下方向上在與物體410上將被成像的表面415相距適當(dāng)象焦點(diǎn)高度F處瞄準(zhǔn)。如圖4B所示，攝像機(jī)定位部分380已經(jīng)被沿著線性跟蹤部分372重新定位到高度B，以再次實(shí)現(xiàn)與物體420上將被成像的表面425相距適當(dāng)?shù)南蠼裹c(diǎn)高度F。攝像機(jī)定位部分380的這一重新定位闡明了成像設(shè)備用于方便地獲得可以從特定角度和位置接近的不同大小和形狀物體的圖像的靈活性。
圖5是圖示攝像機(jī)定位部分380相對于手持量測成像設(shè)備300的控制和顯示部分305的第三位置的圖。如圖5所示，控制和顯示部分305相對于其在圖4A和4B中的取向已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)，并且攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382已經(jīng)被關(guān)于轉(zhuǎn)軸386轉(zhuǎn)動以在向下方向上在與物體510上將被成像表面515相距適當(dāng)象焦點(diǎn)高度F處瞄準(zhǔn)。另加機(jī)械接合裝置——定位桿520被示為安裝到安裝/對準(zhǔn)孔395D中。定位桿520可以被用于方便地實(shí)現(xiàn)適當(dāng)象焦點(diǎn)高度F，并提供圖像獲得期間的穩(wěn)定性。定位桿520還可以被用于方便地定位另加光源540以在相對于攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382視區(qū)的期望高度和取向處提供照射。另加光源540可以包括可以通過外部數(shù)據(jù)接口/連接器352被連接到控制和顯示部分305的功率和/或控制信號線530，如前面描述的。
圖6是圖5的另加光源540的圖。如圖6所示，另加光源540包括用于照射物體510表面515上視區(qū)的光源542。固定螺絲544可以被用于鎖定另加光源540相對于定位桿520和手持量測成像系統(tǒng)300的位置。功率和/或控制信號線530被示為包括用于連接到數(shù)據(jù)接口/連接器352的接合插頭532。
圖7是可結(jié)合例如圖3所示的手持量測成像系統(tǒng)使用的示例性另加裝置710的圖。另加裝置710可以包括背照部分720和/或期望時(shí)的其它照射源，以及手持量測成像系統(tǒng)可以在其中相對于位于背照部分720與攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382之間的工件前后滑動的滑軌730。如圖7所示，攝像機(jī)/光學(xué)儀器頭382已經(jīng)被關(guān)于轉(zhuǎn)軸386旋轉(zhuǎn)以向下指向位于安裝設(shè)備710的背照720上方的工件(未示出)，并且攝像機(jī)定位部分380已經(jīng)被沿線性跟蹤部分372定位使其被沿著背照部分720對準(zhǔn)。將被檢查的一個(gè)或多個(gè)特征，例如一個(gè)或多個(gè)通孔，可以根據(jù)期望的聚焦面和/或沿背照部分720而被定位或固定，并且相應(yīng)圖像可以在手持量測成像系統(tǒng)被沿滑軌730定位時(shí)被方便地獲得。在不同實(shí)施例中，滑軌的高度可以是可調(diào)節(jié)的，以便于手持量測成像系統(tǒng)的聚焦面相對于工件的調(diào)節(jié)。
圖8是可用于圖3所示手持量測成像系統(tǒng)300的顯示區(qū)310、控制按鈕區(qū)320、光標(biāo)控制330、指輪342、照明按鈕355(可選)和圖像獲得按鈕344和354(這里也稱為“凍結(jié)”按鈕)的一個(gè)示例性安排的圖。如圖8所示，顯示部分310可以包括可調(diào)節(jié)圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314，其在一個(gè)配置中可以包括點(diǎn)到點(diǎn)工具圖標(biāo)812、線到點(diǎn)工具圖標(biāo)814和圓形工具圖標(biāo)816。測量結(jié)果區(qū)312可以顯示通過使用視頻工具或其它裝置獲得的測量結(jié)果?？刂瓢粹o區(qū)320可以包括在一些實(shí)施例中可以具有預(yù)定控制功能的控制按鈕320’。但是，在其它實(shí)施例中，每一個(gè)各自的控制按鈕320’優(yōu)選地可用于激活與當(dāng)前被顯示在可調(diào)節(jié)圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314中的任何相鄰的各個(gè)可調(diào)節(jié)工具圖標(biāo)、菜單項(xiàng)等相關(guān)聯(lián)的操作?？刂瓢粹o區(qū)320可以包括其它控制按鈕，例如鎖定基準(zhǔn)按鈕822和前進(jìn)按鈕824，其可以提供在下面進(jìn)一步概述的操作。
圖像獲得按鈕344和354是冗余的。因此，按鈕之一在各種實(shí)施例中可以是可選的。但是，位于相對于顯示部分310的兩個(gè)不同取向的冗余圖像獲得按鈕，取決于手持量測成像系統(tǒng)300在使用期間的取向，可以在人體功率學(xué)上便于觸發(fā)圖像獲得。例如，如圖1所示，手持量測成像系統(tǒng)可以包括取向感測構(gòu)件，例如傾斜度傳感器、角速度表或者三軸加速度表等。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)手持量測成像系統(tǒng)300正被用戶保持在圖4A所示的取向上時(shí)，例如，取向感測構(gòu)件可以輸出致使疊加在工具圖像上的屏幕覆蓋構(gòu)件被適應(yīng)性地取向使其“正面朝上”的信號。取向感測構(gòu)件還可以輸出使能圖像獲得按鈕354和禁止圖像獲得按鈕344的信號，使其便于慣用右手的用戶用右手手指在圖像獲得按鈕354上觸發(fā)期望的圖像獲得。類似地，當(dāng)手持量測成像系統(tǒng)300正被用戶在圖5所示取向上被把持時(shí)，例如，取向感測構(gòu)件可以輸出致使屏幕覆蓋構(gòu)件被取向?yàn)槭蛊湓谠撔氯∠蛏险{(diào)節(jié)為保持“正面朝上”的信號，還可以輸出使能圖像獲得按鈕344和禁止圖像獲得按鈕354的信號，使其便于慣用右手的用戶用右手手指在圖像獲得按鈕344上觸發(fā)期望的圖像獲得。這種考慮對于使手持量測成像系統(tǒng)300在人體功率學(xué)上易管理、特別是在其必須在還被小心地手動定位用于最佳聚焦和精確成像的同時(shí)被觸發(fā)的情況下可能是特別重要的，所述最佳聚焦和精確成像可能有一個(gè)或多個(gè)聚焦反饋構(gòu)件(前面描述的)的幫助，在各種實(shí)施例中，所述聚焦反饋構(gòu)件可以包括可以基于聚焦?fàn)顟B(tài)被打開或關(guān)閉或在強(qiáng)度上被調(diào)節(jié)的LED，或者可以包括通過屏幕覆蓋顯示的反饋構(gòu)件。
在一些實(shí)施例中，圖像獲得按鈕可以與傳統(tǒng)攝像機(jī)的“快門”按鈕起到類似的作用，以捕獲可以被保存或重新調(diào)用用于進(jìn)行檢查操作的檢查圖像，如下面進(jìn)一步概述的。但是，在各種其它實(shí)施例中，優(yōu)選的是圖像獲得按鈕可以操作以“凍結(jié)”和/或“解凍”顯示在顯示區(qū)310中的實(shí)時(shí)工件圖像。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，當(dāng)凍結(jié)按鈕344或354觸發(fā)圖像獲得時(shí)，所獲得的圖像然后被連續(xù)顯示在顯示區(qū)310中，好像“被凍結(jié)”。用戶然后可以評價(jià)圖像以確定其是否適于期望的量測操作，如果適合，那么在該圖像上進(jìn)行量測操作。但是，如果用戶確定所獲得的(被凍結(jié))圖像是不適合的，那么通過再次按下凍結(jié)按鈕344或354以“解凍”顯示，實(shí)時(shí)工件成像將恢復(fù)在顯示區(qū)310中，直到凍結(jié)按鈕344或354被再次按下以獲得圖像。該循環(huán)可以被重復(fù)任意期望次數(shù)，直到用戶確定合適的圖像已經(jīng)被獲得。
這種類型的操作在先前被編程或保存的一組量測操作被重復(fù)或重新調(diào)用時(shí)可能具有特別的作用，并且可能期望的是大約在相對于視區(qū)和/或顯示區(qū)310框架的期望位置處捕獲合適的圖像。在這種情況下，可能期望的或者方便的是捕獲圖像使得具體的工件特征的位置在(或者幾乎在)顯示在屏幕覆蓋中的先前被編程的視頻工具的感興趣區(qū)域內(nèi)，例如，如下面參照圖15A到15D示出和描述的。在這種情況下，在這種情況下，先前描述的凍結(jié)-解凍循環(huán)可以被重復(fù)直到這種圖像被得到。
應(yīng)該理解，例如指輪342等的可旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件可以是用在小型手持尺寸量測成像系統(tǒng)中的特別多用的控制構(gòu)件。其對于進(jìn)行例如如在下面進(jìn)一步概述的各種調(diào)節(jié)可能是特別方便的?；蛘撸浔砻娑侵苓叡宦冻龅目尚D(zhuǎn)控制構(gòu)件可以被合適定位在手持尺寸量測成像系統(tǒng)上，并且代替指輪被使用。但是，盡管有某些優(yōu)點(diǎn)，但是在圖8中示出的特征安排以及上述的功能只是示例性的，而非限制性的。更少的、更多的或者不同的控制構(gòu)件和/或功能可以被提供在各種實(shí)施例中。
圖9A到9D圖示了可用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)視頻量測工具的一組示例性操作。如圖9A所示，一旦點(diǎn)到點(diǎn)工具圖標(biāo)812被選擇(例如，通過按下相鄰的控制按鈕)，點(diǎn)指示符910和912可以出現(xiàn)在顯示區(qū)310中的缺省位置。測量結(jié)果區(qū)312可以開始連續(xù)地更新和顯示點(diǎn)指示符910與912之間的當(dāng)前測量距離。點(diǎn)指示符之一，在該情況下為點(diǎn)指示符910，可以包括“當(dāng)前活動”指示符，例如圖9A中剛好位于點(diǎn)指示符910上方的小箭頭，以示出其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
如圖9B所示，用戶然后可以使用光標(biāo)控制330或者包括觸摸屏拖動操作和/或觸寫筆等的其它合適的已知或今后開發(fā)的控制元件將“當(dāng)前活動”點(diǎn)指示符910向下移到測量物體905上的期望測量位置。在圖9B所示的實(shí)施例中，整個(gè)視頻工具都隨著點(diǎn)指示符910位置的這一改變被一起拖動，但是，在各種實(shí)施例中點(diǎn)指示符910可以獨(dú)立于點(diǎn)指示符912移動。在任何情況下，在定位點(diǎn)指示符910之后，用戶然后可以按下“鎖定基準(zhǔn)”按鈕822，以鎖定點(diǎn)指示符910的當(dāng)前位置作為測量的基準(zhǔn)點(diǎn)。該操作還可以觸發(fā)“當(dāng)前活動”指示符出現(xiàn)在點(diǎn)指示符912附近，從而顯示其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
如圖9C所示，用戶然后可以使用光標(biāo)控制330等將“當(dāng)前活動”點(diǎn)指示符912向下移到測量物體905上的期望測量位置。測量結(jié)果區(qū)312可以連續(xù)地更新和顯示點(diǎn)指示符910與912之間的當(dāng)前測量距離。
如圖9D所示，在對點(diǎn)到點(diǎn)工具的額外可選步驟中，用戶可以按下“前進(jìn)”按鈕824，以指示先前測量操作的結(jié)束。結(jié)果是，“當(dāng)前活動”指示符可能消失，點(diǎn)指示符912可以被鎖定位置，并且表示點(diǎn)指示符910與912之間距離的相關(guān)聯(lián)的最后測量結(jié)果可以在測量結(jié)果區(qū)312中被顯示為“結(jié)果”。此外，在各種實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被按下以指示先前測量操作的結(jié)束時(shí)，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314的控制構(gòu)件配置和/或內(nèi)容可以被更新成包括與控制按鈕320’相關(guān)聯(lián)的新的控制選項(xiàng)。在各種示例性實(shí)施例中，“前進(jìn)”按鈕824可以起到與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)鍵盤上的傳統(tǒng)“ENTER”鍵類似的作用。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被選擇以結(jié)束點(diǎn)到點(diǎn)工具的操作時(shí)，與下面參照圖13到16描述的那些操作類似的一系列“保存”或“重復(fù)”操作可以被啟動。
在各種實(shí)施例中，“鎖定基準(zhǔn)”按鈕822可以操作使得其可以被重復(fù)使用以有效地控制點(diǎn)指示符中哪一個(gè)或者其它可定位的工具構(gòu)件是“當(dāng)前活動”且可定位的。例如，在這種實(shí)施例中，在如參照圖9C描述的定位“當(dāng)前活動”點(diǎn)指示符912之后，如果用戶決定進(jìn)一步調(diào)節(jié)先前被定位的點(diǎn)指示符910的位置，那么用戶可以再次按下“鎖定基準(zhǔn)”按鈕。結(jié)果是，點(diǎn)指示符912的當(dāng)前位置將被鎖定作為測量的基準(zhǔn)點(diǎn)，并且“當(dāng)前活動”指示符將然后再次出現(xiàn)在點(diǎn)指示符910附近，從而顯示其可以再次是定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。在這種實(shí)施例中，“鎖定基準(zhǔn)”按鈕可以以這種方式被操作期望的次數(shù)，以反復(fù)“拴牢”點(diǎn)指示符或其它工具構(gòu)件中哪一個(gè)為當(dāng)前活動用于定位或調(diào)節(jié)。當(dāng)然，如果期望，不同的或額外的控制構(gòu)件也可以被用于提供類似的功能。
圖10A到10D圖示了可用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到線視頻量測工具的一組示例性操作。如圖10A所示，一旦點(diǎn)到線工具圖標(biāo)814被選擇(例如，通過按下相鄰的控制按鈕)，那么邊緣點(diǎn)工具組件1010和線工具組件1012可以顯示在顯示區(qū)310中的缺省位置。測量結(jié)果區(qū)312可以開始連續(xù)地更新和顯示邊緣點(diǎn)工具組件1010與線工具組件1012的當(dāng)前測量距離。工具組件之一，在該情況下為邊緣點(diǎn)工具組件1010，可以包括“當(dāng)前活動”指示符，例如，圖10A中剛好位于邊緣點(diǎn)工具組件1010上方的小箭頭，以示出其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
應(yīng)該理解，雖然點(diǎn)到點(diǎn)工具的點(diǎn)指示符910和912可以是根據(jù)它們的布置由用戶登記位置的被動構(gòu)件，但是點(diǎn)到線工具組件1010和1012包括根據(jù)已知方法的自動邊緣/邊界檢測能力。例如，類似的點(diǎn)工具和線工具(也稱為盒子工具)，以及與參照圖11和12描述的工具類似的圓形工具，可以在QVPAK_軟件(參見QVPAK 3D CNC VisionMeasuring User’s Guide，通過上述引用將其全部內(nèi)部包含在內(nèi))中找到。簡要地說，點(diǎn)工具在單條視頻掃描線(即圖像像素線)與圖像中邊緣特征的交點(diǎn)處產(chǎn)生(定位)測量數(shù)據(jù)點(diǎn)。線或盒子工具產(chǎn)生一系列平行的掃描線，其中每一條返回邊緣特征被找到處的數(shù)據(jù)點(diǎn)。圓形工具產(chǎn)生以圓點(diǎn)為中心、360度范圍內(nèi)的一系列放射狀掃描線，其中每一條返回邊緣特征被找到處的點(diǎn)。一般地，這種工具在感興趣限定區(qū)域內(nèi)操作(即，進(jìn)行它們的自動邊緣檢測操作)，所述感興趣限定區(qū)域通常被顯示器上感興趣的邊界區(qū)域圍住，以指示感興趣區(qū)域的位置。邊緣點(diǎn)工具組件1010和線工具組件1012的感興趣區(qū)域被類似地用圖10A到10D中示出的圍繞虛線指示。
如圖10B所示，用戶然后可以使用光標(biāo)控制330或者其它合適的控制元件將“當(dāng)前活動”邊緣點(diǎn)工具組件1010移到測量物體1005上的期望測量位置。在圖10B所示的實(shí)施例中，整個(gè)視頻工具都隨著邊緣點(diǎn)工具組件1010位置的這一改變被一起拖動，但是，在各種實(shí)施例中邊緣點(diǎn)工具組件1010可以獨(dú)立于線工具組件1012移動。在任何情況下，在定位邊緣點(diǎn)工具組件1010之后，用戶然后可以按下“鎖定基準(zhǔn)”按鈕822，以鎖定或錨定邊緣點(diǎn)工具組件1010的感興趣區(qū)域的當(dāng)前位置。該操作還可以觸發(fā)“當(dāng)前活動”指示符出現(xiàn)在線工具組件1012附近，從而示出其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
用戶然后可以將“當(dāng)前活動”線工具組件1012移到測量物體1005上的期望測量位置。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶可以首先旋轉(zhuǎn)線工具組件1012的取向，好像其是關(guān)于邊緣點(diǎn)工具組件1010基準(zhǔn)位置處的旋轉(zhuǎn)中心被旋轉(zhuǎn)一樣，如圖10C所示。在一個(gè)實(shí)施例中，指輪342可以被用于旋轉(zhuǎn)或設(shè)置取向。然后，如圖9D所示，用戶可以按下“前進(jìn)”按鈕824以接受和鎖定取向。在一個(gè)實(shí)施例中，“當(dāng)前活動”指示符可以然后消失并被替換成“分隔距離模式”指示符，例如圖10D中連接工具組件1010和1012的虛線。在一個(gè)實(shí)施例中，指輪342可以被用于將線工具組件1012的感興趣區(qū)域沿當(dāng)前取向方向的位置，(例如，其可以沿虛線“分隔距離模式”指示符的方向)，調(diào)節(jié)或設(shè)置到測量物體1005上的期望測量位置。然后，通過使感興趣區(qū)域指示符位置用于限制為點(diǎn)到線距離測量提供基礎(chǔ)的邊緣特征，用戶可以按下“前進(jìn)”按鈕，以使得點(diǎn)到線工具自動確定邊緣點(diǎn)在邊緣點(diǎn)工具組件1010的感興趣區(qū)域中的位置、由線性邊緣界定的線在線工具組件1012的感興趣區(qū)域中的位置、以及邊緣點(diǎn)在垂直于該線的方向上到線的距離。所確定的點(diǎn)到線距離然后可以被顯示在測量結(jié)果區(qū)312中。此外，在各種實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被按下以指示先前測量操作的結(jié)束時(shí)，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314的控制構(gòu)件配置和/或內(nèi)容可以被更新成包括與控制按鈕320’相關(guān)聯(lián)的新的控制選項(xiàng)。
圖11A到11D圖示了可用于實(shí)現(xiàn)圓形視頻量測工具的一組示例性操作。如圖11A所示，一旦圓形工具圖標(biāo)816被選擇(例如，通過按下相鄰的控制按鈕)，具有中心點(diǎn)工具組件1110、感興趣區(qū)域外徑工具組件1112和感興趣區(qū)域內(nèi)徑工具組件1114的圓形工具1108，可以出現(xiàn)在顯示區(qū)310中的缺省位置。測量結(jié)果區(qū)312可以開始連續(xù)地更新和顯示感興趣區(qū)域外徑和內(nèi)徑1112和1114的當(dāng)前直徑。工具組件之一，在該情況下為中心點(diǎn)工具組件1110可以包括“當(dāng)前活動”指示符，例如，圖11A中剛好位于中心點(diǎn)工具組件1110上方的小箭頭，以示出其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
如圖11B所示，用戶然后可以使用光標(biāo)控制330或者其它合適的控制元件將“當(dāng)前活動”中心點(diǎn)工具組件1110移到測量物體1105上的期望位置。在圖11B所示的實(shí)施例中，整個(gè)視頻工具1108都隨著中心點(diǎn)工具組件1110位置的這一改變被一起拖動。在定位中心點(diǎn)工具組件1110之后，用戶然后可以按下“鎖定基準(zhǔn)”按鈕822，以鎖定圓形工具1108的當(dāng)前中心位置。該操作還可以觸發(fā)“當(dāng)前活動”指示符出現(xiàn)在感興趣區(qū)域外徑工具組件1112附近，從而示出其是下一個(gè)定位或調(diào)節(jié)操作的目標(biāo)。
用戶然后可以將感興趣的“當(dāng)前活動”區(qū)域外徑工具組件1112移到測量物體1105上的期望直徑。在圖11C示出的實(shí)施例中，感興趣區(qū)域內(nèi)徑工具組件1114的直徑與外徑工具組件1112的直徑成比例地改變，但是，在內(nèi)徑工具組件1114可以被獨(dú)立地調(diào)節(jié)的各種其它實(shí)施例中可以不是這樣。在各種實(shí)施例中，指輪342可以被用于設(shè)定感興趣的“當(dāng)前活動”區(qū)域外徑工具組件1112的直徑。然后，通過使感興趣區(qū)域指示符被定位用于限制為圓形測量提供基礎(chǔ)的圓形邊緣特征，用戶可以按下“前進(jìn)”按鈕，以使得圓形工具自動確定邊緣點(diǎn)沿感興趣區(qū)域中圓形邊緣的位置，并確定符合所確定邊緣點(diǎn)的圓的直徑(并且可能是中心位置)。所確定的直徑然后可以被顯示在測量結(jié)果區(qū)312中，并且相應(yīng)的最佳符合圓可以被顯示為被測量圓形特征上的覆蓋。此外，在各種實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被按下以指示先前測量操作的結(jié)束，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314的控制構(gòu)件配置和/或內(nèi)容可以被更新成包括與控制按鈕320’相關(guān)聯(lián)的新的控制選項(xiàng)。如果期望，圓形中心位置的(x，y)坐標(biāo)還可以以方便的坐標(biāo)系顯示在測量結(jié)果區(qū)312中。
圖12是圖示使用例如圖9、10和/或11的視頻工具之一的視頻工具的手持量測成像設(shè)備操作的一個(gè)示例性例程1200的流程圖。在塊1210，工件圖像被設(shè)置用于圖像獲得。即，手持量測成像設(shè)備被定位成被正確地聚焦在將被檢查的期望工具特征上，并且任何其它可應(yīng)用的圖像獲得參數(shù)被確定或設(shè)定。例如，如果手持量測成像設(shè)備的照射部分被使用，那么例如照明強(qiáng)度和/或在應(yīng)用時(shí)的選通持續(xù)時(shí)間等的照明取向和操作參數(shù)被確定或設(shè)定。
在各種實(shí)施例中，因?yàn)樵谠S多應(yīng)用中照明可以是重要的圖像獲得參數(shù)，所以手持量測成像設(shè)備可以包括照明“凍結(jié)/解凍”按鈕，例如圖3和8中示出的照明按鈕355。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)照明凍結(jié)/解凍按鈕被第一次按下時(shí)，照明強(qiáng)度被解凍使得指輪342等可以被用于基于顯示區(qū)310中顯示的實(shí)時(shí)圖像來快速且直觀地調(diào)節(jié)照明強(qiáng)度。當(dāng)期望圖像被得到時(shí)，照明凍結(jié)/解凍按鈕可以被再次按下以凍結(jié)照明強(qiáng)度設(shè)置，并且指輪342等可以相對于照明強(qiáng)度控制和/或其先前被使能的控制功能被禁止。
在塊1220，測量圖像被獲得。在塊1230，圖像被顯示在顯示部分上。在塊1240，第一/下一個(gè)視頻工具被設(shè)置在感興趣的特征上，例如，如前面參照圖9到11描述的，或者通過任何其它方便的一組操作。在塊1250，尺寸量測分析測量結(jié)果被確定。在塊1260，測量結(jié)果被顯示、輸出或存儲。在塊1270，如果可應(yīng)用，被用于確定先前測量結(jié)果的視頻工具操作和/或設(shè)置被保存或存儲。
在塊1280，如果可應(yīng)用，圖像模板或檢查特征模板可以被存儲。即，在一些實(shí)施例中，根據(jù)已知方法，手持量測成像設(shè)備可以包括自動模板或圖案匹配能力。在這種實(shí)施例中，其可以被用于捕獲例如在用于得到先前測量結(jié)果的視頻工具感興趣區(qū)域附近的圖像的一部分，并保存圖像的該部分作為特征模板。這種特征模板可以與被用于確定該特征先前測量結(jié)果的視頻工具操作和/或設(shè)置相關(guān)聯(lián)地存儲。然后，當(dāng)重新調(diào)用或重復(fù)那些視頻工具操作用于檢查類似的特征時(shí)，特征模板可以被用于自動地將類似特征定位于后來獲得的檢查圖像，并且與被重新調(diào)用或被重復(fù)的視頻工具操作相關(guān)聯(lián)的(一個(gè)或多個(gè))感興趣區(qū)域可以被相對于自動定位的類似特征而自動正確地定位。
在判斷塊1290，用戶確定是否多個(gè)特征將在當(dāng)前圖像中被測量。如果多個(gè)特征將被測量，那么例程返回到塊1240。如果沒有多個(gè)特征將被測量，那么例程繼續(xù)到塊1295，在塊1295，工件圖像程序即被用于得到(一個(gè)或多個(gè))先前測量結(jié)果的操作序列可以被存儲使得其可以在可應(yīng)用時(shí)通過相關(guān)聯(lián)的名字或存儲地址等被重復(fù)和/或重新調(diào)用。
圖13是圖示可與示例性測量操作結(jié)束模式相關(guān)聯(lián)使用的可調(diào)節(jié)控制構(gòu)件的一個(gè)示例性配置的、圖8的控制板和顯示部分的圖。如參照圖9到11先前描述的，在各種實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被按下以指示先前測量操作結(jié)束時(shí)，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314的控制構(gòu)件配置和/或內(nèi)容可以被更新成包括與控制按鈕320’相關(guān)聯(lián)的新的控制選項(xiàng)。圖13示出了一組這樣新的控制選項(xiàng)。如圖13所示，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314可以被更新成包括例如“保存步驟”圖標(biāo)1310、“保存和重復(fù)”圖標(biāo)1320以及“完成/清除”圖標(biāo)1330?？梢酝ㄟ^按下相鄰控制按鈕320’激活的與“保存步驟”圖標(biāo)1310相關(guān)聯(lián)的操作，可以包括存儲被用于得到存儲器中(一個(gè)或多個(gè))先前測量結(jié)果的測量操作序列，以及提供例如覆蓋顯示區(qū)310等的菜單或觸敏式字母數(shù)字鍵盤控制構(gòu)件，使得用戶可以輸入或確認(rèn)可以被用于在后來重新調(diào)用該測量操作序列的唯一標(biāo)識符?？梢酝ㄟ^按下相鄰控制按鈕320’激活的與“保存和重復(fù)”圖標(biāo)1320相關(guān)聯(lián)的操作，可以包括存儲被用于得到存儲器中(一個(gè)或多個(gè))先前測量結(jié)果的測量操作序列，以及立刻重復(fù)測量操作序列，例如如下面參照圖15描述的。可以通過按下相鄰控制按鈕320’激活的與“完成/清除”圖標(biāo)1330相關(guān)聯(lián)的操作，可以包括清除與先前測量操作相應(yīng)的屏幕覆蓋并將手持量測成像系統(tǒng)恢復(fù)成準(zhǔn)備好接受新的成像和/或測量操作序列的狀態(tài)。
圖14是圖示可包括在手持量測成像系統(tǒng)各個(gè)實(shí)施例中的額外或可選控制構(gòu)件的一個(gè)示例性配置的、圖8的控制板和顯示部分的圖。“后退”按鈕1410可以被提供，并且可以在手持量測成像系統(tǒng)的各種操作狀態(tài)下被按下以“取消”先前操作或控制動作的結(jié)果，使得可替換的或被校正的操作或控制動作可以被實(shí)際進(jìn)行?！安藛巍卑粹o1420可以被提供，并且可以在手持量測成像系統(tǒng)的各種操作狀態(tài)下被按下以提供和/或顯示一組新的控制選項(xiàng)、文件名等，以由用戶選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，在先前測量操作序列結(jié)束之后的操作中，或者在緊接接通電源等的狀態(tài)期間，當(dāng)“菜單”按鈕1420被按下時(shí)，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記314可以被更新成包括“重新調(diào)用程序”圖標(biāo)1430和其它圖標(biāo)/標(biāo)記1440和1450，如果期望，其中每一個(gè)都可以通過按下各自的相鄰控制按鈕320’來激活。然后，當(dāng)與“重新調(diào)用程序”圖標(biāo)1430相鄰的控制按鈕320’被按下時(shí)，所存在的先前存儲的測量操作序列列表或菜單可以被顯示以由用戶選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，所存在的先前存儲的測量操作序列列表或菜單可以響應(yīng)于相鄰的控制按鈕320’而被顯示在適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314中，所述相鄰控制按鈕可以被用于重新調(diào)用和啟動期望的測量操作序列。在這種實(shí)施例中，當(dāng)列表或菜單的最初部分被顯示在適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314中時(shí)，指輪342等可以被激活使得其可以被用于快速地“滾動”列表或菜單的新部分通過適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314，使得它們可以通過按下相鄰的控制按鈕320’而被選擇和激活。
圖15A到15D圖示了可用于手持量測成像系統(tǒng)的重復(fù)或重新調(diào)用模式操作的一組示例性操作。操作是通過如下實(shí)例圖示的，在該實(shí)例中，先前針對圖11A到11D中圓形工具1108具體示例描述的操作例如通過上述的各種控制構(gòu)件操作已經(jīng)被保存，然后被重復(fù)或重新調(diào)用。如圖15A所示，當(dāng)所保存的與圓形工具1108的具體示例相關(guān)聯(lián)的一組操作被重復(fù)或重新調(diào)用時(shí)，圓形工具的被重新調(diào)用示例可以被顯示在顯示區(qū)310中，如圖15A中通過被重新調(diào)用的圓形工具1108’(對應(yīng)于當(dāng)“前進(jìn)”按鈕被按下以確定測量結(jié)果時(shí)所界定的圓形工具位置和大小參數(shù)，如先前參照圖11C和11D描述的)所示的。
然后，如圖15B所示，用戶可以通過定位手持量測成像設(shè)備成正確聚焦在期望的工具特征上、以及通過任何期望的操作序列調(diào)節(jié)任何其它可應(yīng)用的圖像獲得參數(shù)，來使用被重新調(diào)用圓形工具1108’設(shè)置期望被檢查的工具特征。圖15B示出了期望工具特征在其還未被相對于被重新調(diào)用圓形工具1108’正確定位時(shí)的實(shí)時(shí)圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，先前概述的圖像獲得凍結(jié)/解凍操作可以被重復(fù)直到期望的工具特征被相對于被重新調(diào)用圓形工具1108’正確定位且被清晰成像，如圖15C所示。然后，用戶可以按下“前進(jìn)”按鈕824，以使圓形工具1108’自動確定沿圓形邊緣的邊緣點(diǎn)在感興趣區(qū)域中的位置，并確定符合所確定邊緣點(diǎn)的圓形的直徑(和可能的中心位置)。測量結(jié)果然后可以被顯示在測量結(jié)果區(qū)312中，并且相應(yīng)得到的最佳符合圓形1108R可以被顯示為圓形特征上的覆蓋。此外，在各種實(shí)施例中，當(dāng)“前進(jìn)”按鈕824被按下以指示先前測量操作結(jié)束時(shí)，適應(yīng)性圖標(biāo)/標(biāo)記區(qū)314的控制構(gòu)件配置和/或內(nèi)容可以被更新成包括與控制按鈕320’相關(guān)聯(lián)的新的控制選項(xiàng)。
圖16是圖示包括重復(fù)或重新調(diào)用操作模式的手持量測成像設(shè)備的操作的一個(gè)示例性例程1600的流程圖。在塊1610，工具圖像程序被重復(fù)或重新調(diào)用操作啟動，例如被先前概述的可應(yīng)用方法之一啟動。在塊1620，第一/下一個(gè)被重新調(diào)用的視頻工具，例如以與先前描述的15A中所示視頻工具1108’的方式相類似的方式，被顯示在顯示器上。在塊1630，工件圖像獲得被設(shè)置用于將被檢查的期望特征，例如，以與先前描述的15B中所示視頻工具1108’的方式相類似的方式。在塊1640，測量圖像被獲得。
在塊1650，如果可應(yīng)用，第一/下一個(gè)視頻工具設(shè)置被手動或自動地調(diào)節(jié)到感興趣的特征。在各種實(shí)施例中，測量圖像可以被獲得，并且第一/下一個(gè)視頻工具設(shè)置被“調(diào)節(jié)”，作為大量凍結(jié)/解凍循環(huán)和調(diào)節(jié)的最后結(jié)果，以與先前描述的15B和15C中所示視頻工具1108’的方式相類似的方式。在各種其它實(shí)施例中，被重新調(diào)用的視頻工具可以通過與參照圖9到11中“初始”視頻工具描述的那些操作相類似的操作而被直接修改或調(diào)節(jié)，以正確地符合將被檢查的期望特征。
在塊1660，尺寸量測分析被執(zhí)行，例如，在用戶按下“前進(jìn)”按鈕等時(shí)。在塊1670，測量結(jié)果被顯示、輸出或存儲。在判斷塊1680，被重復(fù)或重新調(diào)用的操作序列確定當(dāng)前圖像中是否還有將被測量的特征。如果還有將被測量的特征，那么例程返回到塊1650。如果不再有將被測量的特征，那么例程繼續(xù)到塊1690，在塊1690，如果期望，圖像可以被存儲用于今后的參考或輸出。
圖17A到17D是根據(jù)本發(fā)明手持尺寸量測成像設(shè)備1700的第二示例性實(shí)施例的圖。如圖17A的平面視圖所示，設(shè)備1700包括具有手柄1705的主體1702，手柄1705可以關(guān)于主體1702樞軸轉(zhuǎn)動(在鉸鏈1740處，在圖17C中看得最好)。主體1702包括顯示區(qū)1710，顯示區(qū)1710可以包括固定的或可調(diào)節(jié)的控制圖標(biāo)區(qū)1714，控制圖標(biāo)區(qū)1714可以包括可使用觸摸屏或觸寫筆激活方法等來激活的圖標(biāo)。顯示區(qū)1710還可以包括第一測量結(jié)果區(qū)1712，被用于顯示當(dāng)手柄1705被如圖17A中實(shí)線所示定位時(shí)在正確取向上的測量結(jié)果，以及第二測量結(jié)果區(qū)1712’，被用于顯示當(dāng)手柄1705被如圖17A中虛線所示定位時(shí)在正確取向上的測量結(jié)果。如果期望，其它屏幕覆蓋構(gòu)件可以基于手柄1705相對于主體1702的取向而被類似地、適應(yīng)性地重新取向。手柄1705相對于主體1702的取向可以通過任何可應(yīng)用的方法來確定，例如，通過基于手柄1705的位置而被激活的開關(guān)。
手柄1705被顯示為包括控制按鈕，控制按鈕例如可以包括可以以先前描述的圖像獲得按鈕344和354的方式起作用的圖像獲得按鈕1722，袖珍操縱桿或拇指桿或光標(biāo)控制1724，可以以先前描述的“鎖定基準(zhǔn)”按鈕822的方式起作用的鎖定基準(zhǔn)按鈕1726，以及可以以先前描述的指輪342的方式起作用的指輪1729。如圖17B的端視圖所示，手柄1705可以關(guān)于其長軸旋轉(zhuǎn)，使得主體1702和顯示區(qū)1710可以針對相對于不同工件和相對于用戶的多種不同操作取向、以符合人體功率學(xué)的方式來被定位。應(yīng)該理解，如果期望，1705上的各種控制構(gòu)件可以被安排成使得所有手動控制操作可以由同時(shí)正抓住手柄并支撐手持尺寸量測成像設(shè)備1700的用戶用手指來進(jìn)行。
如圖17C最好示出的，攝像機(jī)組件1782(類似于先前描述的攝像機(jī)和光學(xué)構(gòu)件)可以被提供在主體1702與包括顯示區(qū)1710那一側(cè)相對的另一側(cè)。圖17D示出了手持量測成像系統(tǒng)1700的側(cè)視圖，進(jìn)一步圖示了攝像機(jī)組件1782和照射源1784的一個(gè)示例性安排。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被圖示和描述，但是基于這里的披露，所圖示和描述的特征安排和操作序列的大量變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是很顯然的。因此，將理解，可以在其中做出各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種袖珍可手持尺寸量測成像設(shè)備，所述設(shè)備包括成像部分；顯示部分；信號處理和控制部分；用戶接口，其包括可相對于顯示部分上的圖像來配置的至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)的視頻測量工具以及多個(gè)控制構(gòu)件，所述控制構(gòu)件包括圖像獲得控制構(gòu)件和至少一個(gè)視頻測量工具調(diào)節(jié)構(gòu)件；以及至少一個(gè)被預(yù)編程的測量功能，其操作以至少基于視頻測量工具的配置來提供尺寸測量結(jié)果。
2.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，圖像獲得控制構(gòu)件包括按鈕、觸敏式顯示區(qū)、語音激活的構(gòu)件和一對具有相對于顯示部分的不同的各自取向的各自按鈕中的一個(gè)，所述一對各自按鈕中的每一個(gè)可用于可手動定位尺寸量測成像設(shè)備的至少一個(gè)各自取向的圖像獲得控制。
3.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，成像部分的位置可沿相對于顯示部分的至少一個(gè)方向被線性調(diào)節(jié)。
4.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，成像部分的取向可關(guān)于相對于顯示部分的至少一個(gè)軸被旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。
5.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，用戶接口還包括可以被顯示在相對于顯示部分的至少兩個(gè)各自的覆蓋構(gòu)件取向上的至少一個(gè)取向可調(diào)節(jié)視頻覆蓋構(gòu)件，所述各自的覆蓋構(gòu)件取向中的每一個(gè)可用于可手動定位尺寸量測成像設(shè)備的至少一個(gè)各自的操作取向。
6.權(quán)利要求5的量測成像設(shè)備，其中，至少一個(gè)取向可調(diào)節(jié)視頻覆蓋構(gòu)件包括測量結(jié)果顯示。
7.權(quán)利要求5的量測成像設(shè)備，還包括可用于提供取決于其相對于重力的取向的輸出的至少一個(gè)取向傳感器，其中，所述至少一個(gè)取向可調(diào)節(jié)視頻覆蓋構(gòu)件被顯示在取決于取向傳感器相對于重力的取向的取向上。
8.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)視頻測量工具包括如下兩者的至少一個(gè)a)手動點(diǎn)到點(diǎn)距離測量工具，和b)包括至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域的視頻測量工具，其中，感興趣區(qū)域的位置和大小中的至少一個(gè)是用戶可調(diào)節(jié)的。
9.權(quán)利要求8的量測成像設(shè)備，其中，與包括至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域的視頻測量工具相關(guān)聯(lián)的被預(yù)編程的測量功能提供對位于用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域中的至少一個(gè)工件邊緣特征的自動邊緣檢測，并至少部分地基于自動邊緣檢測的結(jié)果來確定測量結(jié)果。
10.權(quán)利要求9的量測成像設(shè)備，其中，包括至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域的視頻測量工具包括來自如下組中的至少一個(gè)視頻測量工具，所述組包括a)點(diǎn)到線距離測量工具，和b)圓形測量工具。
11.權(quán)利要求10的量測成像設(shè)備，其中，與點(diǎn)到線距離測量工具相關(guān)聯(lián)的被預(yù)編程的測量功能提供對位于用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域中的至少一個(gè)工件邊緣特征的自動邊緣檢測，并且基于自動邊緣檢測的結(jié)果確定與工件邊緣特征相應(yīng)的線的位置。
12.權(quán)利要求10的量測成像設(shè)備，其中，與圓形測量工具相關(guān)聯(lián)的被預(yù)編程的測量功能提供對位于用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域中的至少一個(gè)圓形邊緣特征的自動邊緣檢測，并且基于自動邊緣檢測的結(jié)果確定對圓形的測量結(jié)果。
13.權(quán)利要求8的量測成像設(shè)備，其中包括至少一個(gè)用戶可調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域的視頻測量工具包括被指示在顯示部分上第一和第二各自位置的第一和第二可分別定位的感興趣區(qū)域；第一和第二感興趣區(qū)域中的至少一個(gè)可被控制構(gòu)件控制以使其位置被鎖定，從而使其包括顯示部分上所顯示圖像中的期望工件特征；以及第一和第二感興趣區(qū)域中的至少一個(gè)可被至少一個(gè)控制構(gòu)件控制，以在第一和第二感興趣區(qū)域中的另一個(gè)的位置被鎖定時(shí)使其位置被相對于第一和第二感興趣區(qū)域中的另一個(gè)來調(diào)節(jié)。
14.權(quán)利要求13的量測成像設(shè)備，其中，可控感興趣區(qū)域可通過取向控制構(gòu)件來控制，所述取向控制構(gòu)件關(guān)于位于位置被鎖定的感興趣區(qū)域位置處的旋轉(zhuǎn)中心來旋轉(zhuǎn)可控感興趣區(qū)域的取向。
15.權(quán)利要求14的量測成像設(shè)備，其中，可控感興趣區(qū)域可通過分隔距離控制構(gòu)件來控制，所述分隔距離控制構(gòu)件從位于位置已被鎖定的感興趣區(qū)域的位置處的中心沿徑向方向重新定位可控感興趣區(qū)域，而不關(guān)于該中心旋轉(zhuǎn)可控感興趣區(qū)域的取向。
16.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，控制構(gòu)件包括可用于控制如下四者中至少一個(gè)的可旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件，所述四者是a)視頻測量工具的可控感興趣區(qū)域關(guān)于位于位置已被鎖定的感興趣區(qū)域的位置處的旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)取向，b)視頻測量工具的可控感興趣區(qū)域從位于位置已被鎖定的感興趣區(qū)域位置處的中心沿徑向方向的位置，c)圓形視頻測量工具的感興趣區(qū)域的至少一個(gè)邊界的直徑，以及d)與量測成像設(shè)備結(jié)合使用的光源的強(qiáng)度。
17.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，用戶接口包括聚焦反饋構(gòu)件。
18.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，該設(shè)備被配置成安裝在18立方英寸那樣小的體積內(nèi)。
19.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，該設(shè)備還包括手柄，控制構(gòu)件中至少一些控制構(gòu)件被定位在手柄上，并且手柄可相對于顯示部分轉(zhuǎn)動。
20.權(quán)利要求19的量測成像設(shè)備，其中，所有手動控制構(gòu)件被定位在手柄上并且被安排成使得用戶可以用正同時(shí)抓住手柄并支撐手持尺寸量測成像設(shè)備的手的手指來夠到每一個(gè)各自的手動控制構(gòu)件并操作其以進(jìn)行各個(gè)控制操作。
21.權(quán)利要求1的量測成像設(shè)備，其中，該設(shè)備還包括可用于在量測成像設(shè)備與將被成像的期望工件特征之間建立期望聚焦距離的至少一個(gè)機(jī)械接口特征，其中，機(jī)械接口特征包括如下四者中至少一個(gè)，所述四者為a)與尺寸量測成像設(shè)備集成的表面，b)附接到尺寸量測成像設(shè)備的裝置，c)附接到尺寸量測成像設(shè)備的裝置，該裝置可倚靠工件定位，以及d)把持工件的裝置，尺寸量測成像設(shè)備可倚靠該裝置定位。
全文摘要
本發(fā)明提供了手持量測成像系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備可以包括成像部分、顯示部分、信號處理和控制部分、圖像捕獲激活構(gòu)件和用戶接口。用戶接口可以包括可相對于顯示部分上的圖像配置的用戶可調(diào)節(jié)視頻測量工具和視頻工具調(diào)節(jié)構(gòu)件。測量功能被提供，其操作以基于視頻測量工具的配置提供尺寸測量結(jié)果。手持設(shè)備不僅可以被用于測量傳統(tǒng)上已經(jīng)用例如卡尺或千分尺的傳統(tǒng)手持工具測量的通常部件，而且還可以被用于測量難以用傳統(tǒng)工具測量的非常小或平的部件。
文檔編號G01C11/36GK1841011SQ200610071679
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者于大海, 邁克爾·納胡姆, 加里·奧利森, 金·W.·阿瑟頓 申請人:株式會社米姿托約