CN104567724B

CN104567724B - 用于在运行中的面上非接触式地测定产品的位置和三维形状的方法及扫描器

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Publication number: CN104567724B
Application number: CN201410577884.7A
Authority: CN
Inventors: 卡尔·路德维格·施纳; 阿卜杜勒马利克·娜斯拉维依
Original assignee: Gerhard Schubert GmbH
Current assignee: Gerhard Schubert GmbH
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2019-03-08
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: US10365086B2; CN104567724A; JP2015083975A; EP2865987B1; JP6275622B2; DE102013111761B4; EP2865987A1; US20150116461A1; DE102013111761A1

Abstract

本发明揭示用于在运行中的面上非接触式地测定产品的位置和三维形状的方法及扫描器。借助从另一视角对条纹图形(2)进行翻拍，通过对射出的预设的条纹图形(2)进行逐行扫描来确定每个条纹(5)的边缘的位置，以及，根据该位置来确定沿所述扫描线(3)的高度特性曲线和在依次排列情况下在面(1)上的3D高度特性曲线。

Description

用于在运行中的面上非接触式地测定产品的位置和三维形状的方法及扫描器

技术领域

本发明涉及一种用于测定三维形状的光学检测方法。

背景技术

在许多工业领域，特别是包装技术领域中都存在这样的难题：在运行中的面(如输送带)上，必须对不规则分布的产品的位置及高度进行检测，此外就俯视图视之非圆形的产品而言还必须检测其旋转位置，就俯视图视之非旋转对称的产品而言还必须检测其几何形状或表面特征。因此，沿输送带的走向布置的机械手(即所谓“抓取装置”)可以准确地抓取这些产品、将其提起，并且例如将其准确地放入盒子。

迄今为止，通过呈行状地横越该面的宽度运行的入射光行扫描器来实现这一点，该入射光行扫描器远心地，即以垂直指向该面的方式摄制线形的照片，这些照片由分析单元以将该面的运行速度考虑在内的方式一个接一个地排列成该面的连贯图像，具体方式是：识别出色彩不同于该面的产品，从而识别出这些产品及其位置。不过当采用此方案时，输送带脏污可能会导致产品与面的对比度不足以实现对产品的准确定位。

无法用上述方法来测定高度，即对象的厚度。且当产品的表面存在光学方面的问题(发光、产生镜面反射、与底面的色彩对比度较小)时，这种光学检测本身有时不足以用于确定位置。特别是在反射表面(例如铝膜或金属表面)进行定向反射时，上述方法不足以实现测定。

这一点尤指以下情形：扁平的产品(例如饼干)或长条形杆状产品有可能局部重叠地出现于该面上：

尽管视条件可以根据轮廓识别出此处不是一个对象，而是以局部重叠的方式放置有两个对象，但不能总是识别出这两个对象中哪一个在下方以及哪一个在上方，且无法识别其高度。

但后续的抓取装置需要这些信息，以便用多个抓取装置从最上方的产品开始将这种叠垛或成堆的产品依次分离。

当然也已经公开有用于测定位于运行中的条带上的产品的三维形状的方法：

-采用“立体复制”时，使用两个相机从不同的视角来摄制场景的照片。再尝试在这两个照片中找出相互交叠的、经织构化的亮度分布部分，并定义所属区域。若将这些区域交叠(交叉相关)，则根据进行交叠所需的移动来确定这些区域的高度，但是仅针对存在织构的区域。所有其他区域的高度仍保持为未定义。

-采用“条纹投影”时，射出预设的条纹图形，并以另一视角对其进行翻拍。据此，借助三角测量便能在该条纹图形中测定空间中每个点的位置。

但是，该图形的重复式结构使得其意义不明确。但为了同时实现较大的高度范围和较小的支持点密度(分辨率)，通常必须将多个图形一个接一个地投射至场景上并对其进行扫描。

因此，该方法不适用于在此期间运动的场景。

此外，该方法需要尽可能暗的环境，但此时仍然可能无法总是将条纹中的假想边缘与真实的对象边缘区分开。

-采用“从明暗恢复形状(Shape from Shading)”时，使用不同的照明设备从不同的方向照射对象，并可以借助复杂的算术方法根据所形成的明暗阴影计算出场景的高度。

几乎无法用这个方法来检测以剧烈起伏及精细的方式构型的表面，以及具有较差的光学属性(例如反射)的表面。

即便可用，该方法因其复杂度较高而迄今为止难以应用于工业领域，而更多地是应用于科研，例如天文学领域。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种在运行的面上测定产品的位置和三维形状的方法，以及一种适用于该方法的装置。

本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1和权利要求19的特征。有利实施方式由从属权利要求给出。

在所述方法方面，本发明用以达成上述目的的解决方案是，按以下方式在所述配备有产品的面的表面上测定尽可能多的点的坐标：

沿X向，即所述面与所述扫描器之间的相对运动的方向，所述位置是已知的，因为在这个位置上，所述行扫描相机相对所述面的位置是已知的，具体获知方式例如为：所述行扫描相机安装在所述面上方的某一已知且固定的X向位置上，所有行扫描相机优选安装于相同的X向位置上。

沿Y向，即所述面上的横向于所述纵向的方向，根据至少局部沿Y向具唯一编码的，并沿预设的方向在预设的位置射出的图形来确定所述位置，例如借助行扫描相机沿着沿Z向在所述面上延伸的扫描线来摄制该图形：当所述图形的光学标记的边缘被射出到高度定义为零的所述面上时，这些边缘的位置，特别是每个光学标记的每个边缘的位置是已知的。这些位置是所述边缘的Y向额定位置。

而若所述标记的边缘出现在产品上，因而高度大于零，那么所述边缘的实际位置与Y向额定位置存在偏差，将该实际位置保存作为Y向实际位置。

根据Y向额定位置与实际位置的偏差来确定该点的Z向高度，依据三角原理，可以根据所述相机的已知Y向位置、所述相机的Z向高度、以及所述相机相对所述具唯一编码的边缘中任一个的已知视角来确定该Z向高度。

这样一来，光学标记的边缘与所述扫描线的每个交点的所有三个空间坐标X、Y、Z均为已知的。

这样便能沿扫描线先创建高度特性曲线。通过将所述扫描线上的每个摄制分配给相对运动期间的某一时间点，便能沿所述运动的面将某一沿纵向(X向)的位置分配给所述摄制，以及，可以根据各扫描线高度特性曲线来创建连同置于其上的产品在内的整个面的三维高度特性曲线。

从该三维高度特性曲线不仅能看出该面上的产品所处的地点和位置和(视情况)旋转位置，还能看出两个或多个产品是以何种方式及布局完全或局部重叠放置，以及采用何种特殊布局。

将以一定的间距布置，优选相互平行布置的条纹用作光学标记时，分析已经特别简单。特别是，在此情形下还可以以与所述条纹本身相同的方式，就数目、布局、顺序、宽度这些方面将所述条纹之间的间隙用于光学应用。

因此，所述方法的分辨率与所出现的条纹或间隙的最大宽度有关。

所述扫描线优选垂直于所述条纹的延伸方向延伸，所述条纹的延伸方向优选与所述纵向以及与所述面的运动方向一致，以免将分析复杂化。

出于同一原因，所述相机朝向所述面时的观察方向也垂直于所述面。

所述以光学方式射出的图形至少局部具唯一编码。亦即，所述整个图形要么仅由一个图形不发生重复的区段构成，要么由多个一个接一个地排列的这种区段构成，其中，优选地，所述图形的从一个区段到下一个区段的过渡部分也必须存在与所述区段的其中一个内的任何位置均不相同的编码。

在此情形下存在一最小区段长度，其定义为：为明确确定所述图形内的标记的位置，在所述图形内的任意位置上所需观察的标记的数目。

由若干宽度不同的条纹及间隙构成(例如3种宽度的700个条纹)的所述以光学方式射出的图形在一个相机的整个图像区域内具唯一性。所述图形以某种方式构建，使得在从左至右逐步以及逐条纹经过所述例如由3个不同的条纹和3个不同的间隙构成的图形时，这种特定的6标记组合在整个图形中仅出现一次。

在此情形下，区段的长度大小必须符合以下要求：仅根据该区段在唯一或多个相机的观察区域内的位置，例如根据该区段中视向的倾斜度，便能为所述相机明确获知所分析的是哪一个区段。

此外，经编码的图形还可以具有沿行方向的不同区域，在这一区域内所述射出的图形的色彩相同，但该色彩在相邻的区域交替改变。可分别使用一投影仪或投射器来射出这些不同的色彩区域，从而不是仅用唯一的投射器或投影仪，而是能用沿行方向的多个连续的投影仪或投射器来射出所述图形，且还能根据色彩有区别地进行分析。

重叠的选择方式是：即使是在可检测的最大高度上，所述图形的色彩不同的相邻区域仍紧接或者略微重叠，因此，这使得在所有较低的高度上，特别是在所述面的高度上，这些区域以及所述标记的色彩始终重叠。

在所述射出的标记的这种单色区域内，又可以一个接一个地存在所述图形的多个具唯一编码的区段。

若多个就其射出区域而言局部重叠的投射器在若干色彩交替变化的区域***出所述图形，便可以借助多个行扫描相机来实施所述行摄制，这些行扫描相机沿所述行方向分别位于两个投影仪或投射器之间的中心处，且其图像区域在待检测的最大高度上与下下个相机的图像区域紧接或略微重叠。

在此情形下，若每个相机均能检测在其图像区域***出图形的相邻投射器的标记的两种色彩，以及能根据色彩进行选择，在分析所述相机信号时，便能仅采用具有该处存在的图形的色彩的照片，而不采用其余具有其他色彩的标记的照片，或将其另作他用。

由于这些区域局部重叠，因而能获取至少局部冗余的信息，这些信息有助于提高分析结果的质量。

此外，通过交替布置多个投射器以及多个相机，便能根据所述待扫描的面的宽度来模块式地构建所述扫描器。

由于所述产品的表面以及所述面的光学属性可能较差(例如反射表面)，可以采用点状光源，以便从未受眩光影响的相机为每个象素获取未受干扰的图像信息。

上述方案同样适用于位于透明膜下的产品。这样便能对包装在透明膜中的产品的高度进行测定。

此外，还可以在使用平面光，特别是使用例如借助LED灯条或其他混光光源施加的混光来进行的附加照明下来实施所述条纹相机的摄制，其中，可以对射出的混光的量进行分阶，以及可以在多个照明级下执行摄制。

根据表面是否反射及其反射强度，某一照明强度可能对所述摄制的质量有利或不利。从多个可用的摄制中(视情况以针对沿光条的各分区进行划分的方式)相应选择最佳的摄制质量，即采用最合适的照明级。在进行分析时，将所述面在各摄制之间的时间间隔内相对所述扫描器的相对运动计算在内，为此所述分析单元还即时获知所述相对运动的速度。

特别是在使用平面光，特定而言使用例如借助LED灯条或其他混光光源施加的混光来进行的附加照明下，除在投射有图形的情况下进行的摄制外，还可以使用相机在无射出图形的情况下沿所述扫描线摄制该表面区域的彩色照片，即所谓“原始照片”(黑白或彩色)。

在此情形下，以计算方式组合的、通常为单行的条纹图呈现为整个面的条纹图，以及，以计算方式组合的原始照片呈现为整个面的完整彩色图像或黑白图像。

就根据所述条纹图测定的所述面上每个被分析的点的空间坐标而言，尽管其首要用于(例如抓取装置线的)后续机械，但操作人员也可以例如在显示器上显示所述面的原始彩图，或所述面的条纹图，或所述面的灰阶图或彩阶图。其中，所述灰阶分别对应某一高度，以及，即时是在使用彩图时，所述彩阶也应需求表示某一高度。

此外，可以将所述投射有图形的照片与所述无投射图形的原始照片进行比较，以对结果，即对用于图形摄制的数据进行改进。该方案特别适用于以下情形：所述产品具有剧烈起伏的表面，该表面使得所述射出的图形剧烈变形至某种程度，以致于难以将所述摄制的图形唯一地分配给所述参考图形。

此外，既可以根据所述条纹照片，又可以根据所述原始照片，或者结合这两者(均采用较大的视角来摄制)，仅通过借助所述分析单元进行的换算，来为所述面上的产品的位置和旋转位置生成无失真二维俯视图，具体方式是，换算为远心的，即精确地从上方向每个点俯视的俯视图。

在所述装置方面，本发明用以达成上述目的的解决方案是，在所述面的上方，以横向于，优选垂直于所述运动方向的方式布置有一投影装置，该投影装置能够以横越所述面的方式将由若干可光扫描的标记构成的、至少局部具唯一编码的图形射出。该投影装置包括沿行方向以上文所述布局设有的一个或多个间隔一定距离的投射器或投影仪。

此外，优选在相对所述面的相同纵向位置上，设有至少一个或沿行方向间隔一定距离的多个行扫描相机，这些行扫描相机能够沿横向于所述标记延伸的扫描线，对所述标记的每个边缘的沿所述扫描线的行方向实际位置进行测定。采用多个间隔一定距离的投影仪或投射器时，优选也布置有多个行扫描相机，这些行扫描相机分别对沿所述行的一区段进行观察，以及，均布置于两个投影仪或两个投射器之间的中心处。

采用唯一行扫描相机进行扫描时，所述行扫描相机必须在边缘上以特别倾斜的方式朝向所述扫描线，或者布置在面上方非常远的位置，但在此情形下，朝向光学标记的各边缘的视向的角度差非常小，因而极其难以进行分析，而与之相比，采用本发明的方案时，各相机的视角的倾斜度较小，且所述标记的，特别是所述条纹的失真度较小。

投影装置、相机、以及对应的用于所述相机的图像信号的分析单元共同构成所述行扫描器，特别是当这些组件安放在共用的壳体中时。

所述装置还可以包括一屏幕，该屏幕能将由所述行扫描相机一个接一个输出的行图像汇总为条纹图形加以显示，或者能将依次汇总的原始彩色照片作为彩图输出，或者能根据高度以不同的色阶或灰阶来显示所述面上的面区段。

附图说明

图1a为沿面的运行方向视之的扫描器；

图1b为投射有图形时，面的俯视图；

图1c为本发明的装置的典型应用；

图2为图1a在采用另一形状的产品时的局部详图；

图3a为在产品的垂直侧面时的条纹图；以及

图3b为产品呈凸面状时的条纹图。

具体实施方式

下面结合示例对本发明的实施方式进行详细说明。

图1c示出本发明的行扫描器20的典型应用：

该图是所谓“抓取装置线”的俯视图，该抓取装置线用于在沿运行方向X、10运动的输送带上，即在面1上以不规则分布的方式输送若干产品P，这些产品分别被沿输送带1的延伸方向10一个接一个地布置于上方的多个抓取装置21a、b、c抓取，并被以精确定位的方式放入若干容器22。

在此情形下，本别使用一容器带23来将这些容器引向输送带1的两侧，此处沿与输送带1的运行方向相反的方向(但非必要条件)。

在此情形下，所述抓取装置包括一下臂，该下臂以可围绕垂直轴受控回转的方式紧固在一上臂上，而该上臂又以可围绕垂直轴受控回转的方式紧固在一基座上。在下臂的自由端上以可沿垂直方向调节的方式布置有吸入装置或其他用于所述产品的卡夹装置。

通过这种方式，所述抓取装置便能到达并抓取每个恰好运行经过其抓取区域的产品P，当然，为此必须获知：在运动的面1上，相应的产品P在哪个位置、在哪个旋转位置、在哪个时间点在所述抓取装置的下方经过。

此外，产品P，特别是像饼干这种大致为平板状的产品P，也可以以局部重叠的方式布置。当然，在此情形下，为分离这种产品叠垛，所述扫描器必须获知各产品的高度信息，以便有针对性地抓取上方的产品并将其放入容器22，从而(通常借助下一扫描器)对其下方的下一产品进行检测和移除，以及通过此方式分离所述产品叠垛。

通过至少一个沿输送带1的运行方向布置于所述抓取装置前方的、横越面1延伸的行扫描器21a来测定产品P的位置和高度，就俯视视之非圆形的产品(P)而言还测定其旋转位置，并将这些数据传输至对所述抓取装置的运动进行控制的控制***25。

为了简化对重叠或部分重叠的产品的叠垛的分离，也可以沿输送带1的运行方向以相互间隔一定距离的方式设有多个扫描器21a、b、c，这些扫描器优选以以下方式布置：沿运行方向，在每个抓取装置前分别布置有所述扫描器中的一个。

图1a详细示出沿面1的运行方向10视之的行扫描器21：

其中，沿Y向，即沿行方向12以间距相等的方式设有多个投射器B，如图1b所示，这些投射器分别向面1上射出一由连续的、相互平行的条纹5及这些条纹之间的间隙6构成的图形2。

条纹2沿延伸方向10，即面1的运动方向延伸。在此情形下，投射器B相互间隔某一距离，使得在将这些投射器的射出区域的射出角β考虑在内的情况下，这些射出区域至少在最大待扫描高度上，即例如在产品P1的表面上，尚且接触或者重叠，亦即，在有所降低的高度上始终重叠。亦即，在该重叠区域内，将所述图形，特别是条纹的红色和蓝色部分以彼此交错的方式射出。

两个相邻的投射器B以不同的色彩将其图形2射出，其中，在此情形下，依次交替地设有采用红色以及采用蓝色的投射器。

面1上示出若干需要就位置及旋转位置接受扫描的产品P1至P4，其中，产品P1的高度应等于面1上方的最大待扫描高度。

在每两个相邻的投射器B之间的中心处分别布置有行扫描相机K1至K4中的一个，如图1b以俯视图所示，这些相机仅就横向延伸的扫描线3的各一部分对条纹2进行翻拍。

在面1上方的高度方面，以及在将视角α考虑在内的情况下，相机K1至K4以某种方式布置，使得行扫描相机K1的视域与下下个行扫描相机K3的视域至少在所述最大待扫描高度上，即例如在产品P1的顶面的高度上至少接触，视情况已重叠，从而在有所降低的高度上始终重叠。

因此，相机K1至K4的视域的重叠度最高可超过50％，从而实现沿扫描线3的完全冗余扫描。

相机K1至K4能够对所有由投射器B射出的色彩进行识别和翻拍，所连接的分析单元则可以根据所述投射器的具体色彩进行选择。

所述待由相机K1至K4扫描的扫描线3的X向位置，以及各投射器B和行扫描相机K1至4的位置(既就其高度，又就其沿行方向12的位置而言)，以及所述行扫描相机的相应视角α，以及所述投射器的射出角β均已知。

可以按以下方式来测定面1上各产品P1至P4的位置及定位：

如图2所示，需要为面1或置于其上的产品P1、P2的尽可能多的点确定沿行方向12的位置以及沿Z向11的高度。

X向位置由扫描器21以及扫描线3的固定定位以及面1针对每个行照片的已知运动速度给出。

图1b示范性地示出投射器B射出的条纹图形2的若干条纹5。

研究对象始终是所述边缘，即沿行方向12的起点和终点，即光学标记2.1、2.2和2.3，在此为条纹5A、B、C以及这些条纹5A、B、C之间的间隙6a、b、c，即条纹5在与扫描线3(图2沿该扫描线被剖开)的交点处向间隙6的过渡部分。

示出的条纹5的前缘和后缘在面1上沿Y向12的位置已知，该位置由投射器B的已知的Y向位置，所述投射器在面1上方的高度，以及投射器B射出的、形成这些边缘的光束的射出角β1、β2定义。同样地，摄制行图像3的相机K的Y向位置及其在所述面上方的Z向高度均已知，以及，各相机像素的沿扫描线3方向的视角α1、α2、α3已知。

因此，当条纹5A的前缘本身在面1上出现时，可根据投射器B的数据来确定条纹5A的前缘的额定位置SP1'。

对该前缘进行翻拍的相机K的Y向实际位置SP1已知。

对于条纹5A的前缘而言，额定位置SP1'等同于实际位置SP1，因而可断定这些前缘位于面1上，而不是有所升高地位于产品P上。

而对于条纹5B的前缘而言，沿行方向Y得到的Y向额定位置SP2'则与实际位置SP2不同。这两个位置间的偏差V2与某一高度h1对应，可选择以将相机像素的视角α2考虑在内的方式根据相机K的位置，或者以将射出角β2考虑在内的方式根据投射器B的位置来为该条纹5A的前缘自动计算该偏差。

上述方案同样适用于所述条纹的其他位于产品P的表面上的边缘，例如光条纹5C的前缘。

如图1b所示，在图形2中出现了三种具不同宽度的不同条纹5A、B、C，举例而言，条纹5B的宽度为条纹5A的两倍，且条纹5C的宽度为条纹5A的三倍。同样地，伴随这些不同的宽度还出现了三种不同的间隙6a、b、c，亦即，间隙6b的宽度为间隙6a的两倍，且间隙6c的宽度为间隙6a的三倍。

以由三个条纹和三个间隙构成的组AaBbCc为出发点，若逐组在组中各不相同的位置上改变一条纹或一间隙的宽度，那么，通过在具唯一编码的区段内的任意位置上对由六个连续标记构成的最小区段长度4进行观察，便能确定沿扫描线3的每个标记的位置，以及该区段内的标记的每个边缘的位置。

此外，实践中使用另一设于示出的投射器B右侧的相机(此处未绘示)来对产品P的右半部分，特别是产品P的无法借助示出的相机K查看的右下边缘区域进行扫描。

通过这种方式便能沿扫描线3为大量的点确定产品P的表面轮廓，因为借此能额外获知产品P的表面轮廓在扫描线3上的起点和终点，以及该产品的Y向位置。

通过将这种连续的行照片一个接一个地排列到运动的面1上，便能为所有产品确定其位置及旋转位置，以及确定各点的高度。

图3a示出，在测定例如为长方体形的产品P的精确垂直于面1的运动方向10、并具有精确垂直的侧面的周向轮廓时，运动的面1的大量一个接一个地排列的条纹图行照片所形成的条纹图是什么样的：

在此情形下，在所述周向轮廓上，图形2的条纹5A、B、C的各子条纹相互存在与长方体形的产品P的高度对应的偏差13，但由于产品P的表面呈平面地，即平行于面1延伸，这些子条纹既在所述表面的区域内又在面1本身的区域内笔直地延伸。

图3b示出，在产品P的表面呈凸面状，且产品P具有较低的垂直边沿时，所形成的条纹图：

在此情形下，在产品P的周向轮廓的区域内形成的条纹图如下：条纹5A、B、C的子条纹相互存在与产品P的垂直边沿的高度对应的偏差13。

此外，直接投射至面1上的子条纹同原先一样笔直地延伸，而投射至产品P的凸面状表面上的子条纹则弯曲。

附图标记表

1 面，输送带

2 图形

2.1、2.2 标记

3 扫描线

4 最小区段

5A、B、C 条纹

6a、b、c 间隙

7 区域

8 LED灯条

9

10、X 纵向、延伸方向

11、Z 高度方向、观察方向

12、Y 行方向

13 偏差

20 扫描器、行扫描器

21a、b、c 抓取装置

22 容器

23 容器带

24 基座

25 控制***

B 投射器

h2、h3 高度值

K、K1 相机

P1-P4 产品

SP1-SP3 实际位置

SP1'-SP3' 额定位置

V2、V3 偏差

Claims

1.一种在沿纵向(10，X)延伸的面(1)上非接触式地测定产品(P1，P2)的位置和三维形状的方法，其中

以横越置有产品(P1，P2)的所述面(1)的方式，至少暂时地将包括若干可光扫描的标记(2.1，2.2，2.3)的、至少局部唯一编码的条纹图形(2)射出，

借助行扫描相机(K，K1，K2)形成在所述标记(2.1，2.2，2.3)的区域内横向于所述标记延伸的扫描线(3)，在所述扫描线(3)上对所述标记(2.1，2.2，2.3)的边缘的实际位置(SP1，SP2)进行摄制，根据所述边缘的已知的沿行方向(12，Y)的额定位置(SP1'，SP2')及其实际位置(SP1，SP2)来确定所述边缘的沿行方向(12，Y)的偏差(V1，V2)并将所述偏差换算为高度值(h2，h3)，

根据所有扫描线点的高度值(h2，h3)来确定一扫描线高度特性曲线，

在所述面(1)沿纵向(10，X)既相对所述标记(2.1，2.2，2.3)又相对所述扫描线(3)进行相对运动后，重复上述步骤，

根据若干优选无间隔连续的扫描线高度特性曲线来创建包括置于其上的所述产品(P1，P2)在内的面(1)的三维高度特性曲线；

所述具唯一编码的条纹图形(2)具有沿行方向(12，Y)的若干区域(7.1，7.2，7.3)，在所述区域内，所述条纹图形(2)的，即所述标记(2.1，2.2，2.3)的色彩在一个区域(7.1，7.2，7.3)内保持相同，但两个相邻区域(7.1，7.2，7.3)的色彩不同。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

选择相互之间设有间隙(6)的条纹(5)作为所述标记(2.1，2.2，2.3)。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

选择相互平行延伸的所述条纹(5)作为所述标记(2.1，2.2，2.3)。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

所述扫描线(3)垂直于所述条纹(5)的延伸方向(10，X)延伸。

5.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

所述相机(K，K1，K2)的观察方向(11，Z)垂直于所述面(1)。

6.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

在所述扫描线(3)上对每个标记(2.1，2.2，2.3)的每个边缘的实际位置(SP1，SP2)进行摄制。

7.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

以某种方式选择所述至少局部具唯一编码的条纹图形(2)，使得既能在可在条纹图形(2)中自由选择的、包含预设数目的标记(2.1，2.2，2.3)的最小区段(4)中明确确定所述最小区段(4)中的位置，又使得从一最小区段(4)向下一个的过渡部分存在与所述最小区段(4)的其中一个内的任何位置均不相同的编码。

8.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

在任一区域(7.1，7.2，7.3)内，所述具唯一编码的条纹图形(2)的多个最小区段(4)沿行方向(12，Y)一个接一个地设置。

9.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

借助多个投影仪或投射器(B)来施加所述条纹图形(2)，其中，每个投影仪或投射器(B)分别射出一区域(7.1，7.2，7.3)。

10.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

以某种方式来射出包含所述条纹图形的区域，使得在最高的待检测产品(P1，P2)的表面上，一个区域的最后一个标记紧随相邻区域的第一个标记，或者使得这些区域(7.1，7.2，7.3)在此处略微重叠。

11.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

沿行方向(Y向)在每两个相邻投影仪或投射器(B)之间的中心处各布置有一行扫描相机(K，K1，K2)，以及，以某种方式对每个相机(K，K1，K2)的图像区域进行了选择，使得在最高的待检测产品(P1，P2)的表面上，所述相机(K1)的图像区域与下下个相机(K3)的图像区域紧接或略微重叠。

12.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

每个相机(K，K1，K2)至少能检测在其图像区域***出条纹图形(2)的两个相邻投射器(B)的标记的两种色彩，优选地，每个相机(K，K1，K2)能检测所有色彩。

13.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

在对每个区域(7.1，7.2，7.3)内的相机信号进行分析时，仅采用具有此处存在的条纹图形(2)的色彩的照片，而不采用其余具有其他色彩的照片，或将其另作他用。

14.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

沿所述扫描线(3)，使用相机(K，K1，K2)依次地摄制所述扫描线(3)的原始彩色照片以及所述条纹图形(2)的照片，使得汇总后的所述原始彩色照片呈现为所述面(1)的完整的、相互关联的彩图，以及使得汇总后的所述扫描线(3)的条纹图呈现为所述面(1)的连贯的条纹图。

15.根据权利要求14所述的方法，

其特征在于，

使用所述相机(K，K1，K2)交替地摄制所述扫描线(3)的原始彩色照片以及所述条纹图形(2)的照片。

16.根据权利要求14所述的方法，

其特征在于，

还设定拍摄时间间隔内所述面(1)相对于所述标记(2.1，2.2，2.3)以及相对于所述扫描线(3)的相对运动速度。

17.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

在额外接通了用于为所述面(1)提供额外照明的混光光源，重复摄制所述扫描线(3)的原始彩色照片以及所述条纹图形(2)的照片。

18.根据权利要求17所述的方法，

其特征在于，

沿所述行方向(12，Y)的LED灯条(8)的情况下重复摄制所述扫描线(3)的原始彩色照片以及所述条纹图形(2)的照片。

19.根据权利要求17所述的方法，

其特征在于，

以分多级的方式来接通所述提供额外照明的混光光源。

20.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

针对相机(K1)不提供可利用结果的区域(7)或区段(4)，根据所述相邻相机(K2)的照片来对所述区域(7)或区段(4)进行分析。

21.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

将所述条纹图形的照片与无射出条纹图形的原始彩色或黑白照片相比较，以便对源于所述条纹图形摄制的数据进行改进。

22.根据权利要求1或2或3所述的方法，

其特征在于，

根据所述一个或多个相机(K，K1，K2)的条纹图形的照片和原始彩色或黑白照片，通过换算生成若干远心的二维图，这些二维图反映所述产品(P1，P2)在所述面(1)上的精确且无失真的位置及旋转位置。

23.一种用于在沿纵向(10，X)延伸的面(1)上非接触式地测定产品(P1，P2)的位置和三维形状的扫描器，包含

至少一投影装置，其包含至少一投射器(B)或投影仪，所述投影装置能够以横越所述面(1)的方式射出由若干可光扫描标记(2.1，2.2，2.3)构成的、至少局部具唯一编码的条纹图形(2)，

至少一行扫描相机(K，K1，K2)，所述行扫描相机能够沿横向于所述标记(2.1，2.2，2.3)延伸的扫描线(3)来对沿行方向(12，Y)的所述标记(2.1，2.2，2.3)的边缘的实际位置(SP1，SP2)进行测定，

其中，所述投影装置和所述行扫描相机(K，K1，K2)可以相对于所述面(1)沿纵向(10，X)以受控的方式运动，

一分析单元，所述分析单元能够将边缘的额定位置(SP1'，SP2')与实际位置(SP1，SP2)间的沿行方向(12，Y)的偏差(V2，V3)换算为沿高度方向(11，Z)的高度值(h2，h3)，并将所述高度值与所述Y值及所述X值一同保存；

所述至少一投影装置经配置使得所述具唯一编码的条纹图形(2)具有沿行方向(12，Y)的若干区域(7.1，7.2，7.3)，在所述区域内，所述条纹图形(2)的，即所述标记(2.1，2.2，2.3)的色彩在一个区域(7.1，7.2，7.3)内保持相同，但两个相邻区域(7.1，7.2，7.3)的色彩不同。

24.根据权利要求23所述的扫描器，

其特征在于，包含

一屏幕，所述屏幕能够将由所述行扫描相机(K，K1，K2)一个接一个地输出的行图像汇总成图形来输出，或者能够根据高度以不同的色彩分阶来显示所述面(1)的面区段。

25.根据权利要求24所述的扫描器，

所述不同的色彩分阶为彩阶或灰阶。

26.根据权利要求23或24或25所述的扫描器，

其特征在于，

包括多个投影装置和多个行扫描相机(K，K1，K2)，其共同布置于沿所述面(1)的纵向(10，X)的不同位置上。