CN112556614B - 转换关系的获取方法、测量方法及测量*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转换关系的获取方法、测量方法和测量***，其中，转换关系的获取方法包括：提供检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；提供待测物，所述待测物具有第二坐标系，所述待测物表面具有多个特征点，所述特征点在第二坐标系下具有特征坐标；将所述待测物放置于所述检测设备；在将所述待测物放置于所述检测设备之后，通过检测设备对多个所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标；根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系。所述转换关系的获取方法能够提高获取速度及转换关系的精度。

Description

转换关系的获取方法、测量方法及测量***

技术领域

本发明涉及一种测量方法及其测量***，特别是转换关系的获取方法、测量方法及测量***。

背景技术

随着现代工业的发展，精密加工被用到越来越多的领域；同时，对于加工精度也有越来越高的要求。为了满足加工精度的需求，提高加工样品的合格率，需要经常对加工过程及加工的产品进行关于形貌畸变的测试，以确保畸变在可容忍范围内。

在精密加工的畸变检测应用中，经常需要对待测物的设定测量点(例如，在关键位置处)的高度、膜厚或线宽进行检测。现有技术通过对待测物表面很大区域范围进行扫描从而实现对待测点的检测。当待测点数量较少时，该方法大大降低了检测效率。仅对待测点进行检测能够有效提高检测效率，然而在对特定待测点进行检测过程中，需要对待测点进行精确定位，从而保证检测的精度。

现有技术难以保证对待测点的精确定位。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出了一种转换关系的获取方法、测量方法及测量***，通过对待测物表面特征点进行测量获取第一坐标系和第二坐标系的转换关系，能够提高转换关系的精度。

本发明的技术方案提供了一种转换关系的获取方法，其包括：提供检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；提供待测物，所述待测物具有第二坐标系，所述待测物表面具有多个特征点，所述特征点在第二坐标系下具有特征坐标；将所述待测物放置于所述检测设备；在将所述待测物放置于所述检测设备之后，通过检测设备对多个所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标；根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系。

可选的，所述第一坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴，所述第一坐标轴和第二坐标轴所组成的平面为第一坐标平面；所述第二坐标系包括第四坐标轴、第五坐标轴和第六坐标轴，所述第四坐标轴和第五坐标轴组成的平面为第三坐标平面；

根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系的步骤包括：获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系；获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系；获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系；根据所述第一轴线位置关系、第二轴线位置关系和原点位置关系，获取所述转换关系。

可选的，所述多个特征点包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点与第二特征点为不同的特征点；

通过所述检测设备对所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过所述检测设备对所述第一特征点进行检测，获取第一特征点在所述第一坐标平面中的第一测量坐标；通过所述检测设备对所述第二特征点进行检测，获取第二特征点在所述第一坐标平面中的第二测量坐标；

获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一测量坐标和第二测量坐标，获取所述第一特征点和第二特征点在所述第一坐标平面内的第一相对位移；根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系。

可选的，所述第一特征点和第二特征点的连线在所述第三坐标平面内具有第一投影线，所述第一投影线与所述第四坐标轴具有第一预设夹角；根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系的步骤包括：使所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影旋转所述第一预设夹角，得到第一标准位移；根据所述第一标准位移获取所述第一轴线位置关系。

可选的，所述多个特征点包括第三特征点和第四特征点，所述第三特征点和第四特征点为不同的特征点；

通过所述检测设备对所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过所述检测设备对所述第三特征点进行检测，获取第三特征点在所述第一坐标平面中的第三测量坐标；通过所述检测设备对所述第四特征点进行检测，获取第四特征点在所述第一坐标平面中的第四测量坐标；

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第三测量坐标和第四测量坐标，获取所述第三特征点和第四特征点在所述第一坐标平面内的第二相对位移；根据所述第二相对位移获取所述第二轴线位置关系。

可选的，所述第一特征点与第三特征点为同一特征点；所述第二特征点与第四特征点为同一特征点。

可选的，第一坐标轴和第二坐标轴之间具有第一基准夹角；所述第四坐标轴与所述第五坐标轴之间具有第二基准夹角；

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一轴线位置关系、第一基准夹角和所述第二基准夹角，获取所述第二轴线位置关系。

可选的，所述多个特征点包括第五特征点，所述第五特征点具有到所述第二坐标系原点的第二原点距离矢量；

通过检测设备对多个所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过检测设备对所述第五特征点进行检测，获取第五特征点的第五测量坐标；

获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系的步骤包括：根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系。

可选的，所述第五特征点与所述第二坐标系原点重合；

或者，所述第五特征点与所述第二坐标系原点不重合，根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系包括：根据所述第一轴线位置关系和第二轴线位置关系，获取所述第二原点距离矢量在所述第一坐标平面内的第一原点距离矢量；根据所述第一原点距离矢量获取第二坐标系原点在所述第一坐标系的原点坐标；根据所述原点坐标获取所述原点位置关系。

可选的，获得所述转换关系的步骤还包括：获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系；

获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系的步骤包括：通过所述检测设备在所述第一坐标系下对所述待测物表面的三个或更多个特征点进行局部高度测量，得到所述三个或更多个特征点沿所述第三坐标轴的高度信息，所述三个或更多个特征点所在平面平行于所述第三坐标面；根据所述三个或更多个点的所述高度信息获取所述第三坐标平面在第一坐标系下的关系表示，得到所述坐标面转换关系。

可选的，所述局部高度测量的步骤包括：获取所述待测物在所述第一坐标平面中的物像；根据所述物像获取所述待测物的所述三个或更多个特征点的位置信息；根据所述位置信息对所述待测物的所述三个或更多个特征点进行测量，获取所述高度信息。

可选的，所述特征点包括特征结构的中心，所述特征结构具有边缘线；检测设备对多个所述特征点的坐标进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：对所述特征结构边缘线的多个点进行检测，获取所述特征结构边缘的多个点的坐标；根据所述特征结构边缘的多个点的坐标对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线；根据所述拟合边缘线，获取所述特征点的测量坐标。

可选的，所述特征结构的边缘线为圆形或正多边形；所述特征结构为孔或锥体。

本发明技术方案还提供一种测量方法，包括：根据上述转换关系的获取方法，获取所述第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系；所述待测物表面具有待测区，所述待测区在所述第二坐标系下具有第一坐标信息；根据所述转换关系和所述第一坐标信息获取所述待测区在第一坐标系中的第二坐标信息；使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位；使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位之后，通过所述检测设备对所述待测区进行检测，获取所述待测区的物理信息。

可选的，所述待测区具有第一测量点和第二测量点；对所述第一测量点执行所述检测步骤获取第一测量点的第一位置信息；对所述第二测量点执行所述检测步骤获取第二测量点的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息获取所述第一测量点和第二测量点之间的测量距离。

本发明技术方案还提供一种测量***，包括：检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；转换关系获取模块，用于执行上述转换关系的获取方法，获取所述第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。

可选的，所述测量***还包括：检测模块，所述检测模块用于上述的测量方法。

本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案提供的转换关系的获取方法，通过对待测物表面的特征点进行检测，获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。由于对有限个特征点的检测能够提高测量速度，从而提高获取转换关系的速度。同时，特征点的选取可以为畸变较小的待测物中心位置，能够提高获取的转换关系的精度。

进一步，所述特征点包括特征结构的中心；通过获取特征结构边缘多个点的坐标，对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线，能够在拟合过程中使多个点坐标的误差进行抵消，从而能够提高特征点检测的精度，进而能够提高获取的转换关系的精度。

本发明的技术方案提供的测量方法，通过获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系，根据所述转换关系及待测区在第二坐标系中的第一坐标信息，获取待测区在第一坐标系中的第二坐标信息，能够根据第二坐标信息实现对测量点的精确定位，从而可以实现对待测物的待测区进行快速、高精度的测量，并由此判断待测物是否存在误差。

附图说明

以下参考附图并结合实施例来具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将更加明显，其中，附图所示的内容仅用于对本发明进行解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，附图仅是示意性的，并非严格地按比例绘制。在附图中：

图1示出了根据本发明的转换关系的获取方法一实施例各步骤的流程图；

图2示出了根据本发明的转换关系的获取方法一实施例的具有第二坐标系(O'X'Y'Z')的示例性待测物和待测轨迹的示意图；

图3示出了根据本发明的图2中的待测物放置于具有第一坐标系(OXYZ)的检测设备之后的示意图；

图4示出了根据本发明的测量方法一实施例各步骤的流程图；

图5示出了根据本发明的实施例的示例性测量***的示意图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的示例性移动平台的示意图。

具体实施方式

将在下面描述本发明的一个或多个具体实施例。为了致力于提供这些实施例的简洁描述，在说明书中可不描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何这种实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须进行许多针对实施方式的决定来实现开发者的具体目标，诸如符合与***有关和与商业有关的约束，约束可能从一个实施方式到另一个实施方式而改变。此外，应当理解，这种开发努力可能是复杂和耗时的，但对于具有本公开的益处的普通技术人员而言，将不过是设计、加工和制造的例行工作。

如上所述，很多精密加工物体的尺寸分布范围较大，需要进行三维测量才能得到其加工误差信息。检测速度是工业应用中一个重要参数。由于检测时间与检测面积成正比，考虑到待测物表面畸变会引起周围区域的高度变化，可通过对关键位置(例如，待测物可能产生误差的关键部位)处的待测区进行三维测量来实现误差检测。在此过程中，如何找到合理测量位置并且排除待测物摆放不平而引起的测量误差成为测量重点。传统的检测方法需要完成所有区域的测量之后才能获取待测物的轮廓像，故无法实现快速定位检测。

本发明技术方案通过对待测物表面的特征点进行检测，获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。由于对有限个特征点的检测能够提高测量速度，从而提高获取转换关系的速度。且根据所述转换关系能够对待测物的测量点进行定位，从而实现快速畸变测量。现在参照附图来阐述根据本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明的转换关系的获取方法一实施例各步骤的流程图。

参照图1，本发明提供了一种转换关系的获取方法，其包括以下步骤：步骤S1，提供检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；步骤S2，提供待测物，所述待测物具有第二坐标系，所述待测物表面具有多个特征点，所述特征点在第二坐标系下具有特征坐标；步骤S3，将所述待测物放置于所述检测设备；步骤S4，在将所述待测物放置于所述检测设备之后，通过检测设备对多个所述特征点的坐标进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标；步骤S5，根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系。

本实施中，所述检测设备包括成像设备和三维检测设备。成像设备包括明场成像设备或暗场成像设备。具体地，三维检测设备包括色散共聚焦设备、激光三角法测量设备、三坐标检测设备或干涉法测量设备等。在其它实施例中，检测设备还可包括其它测量硬件，例如移动平台、光学测量部件等。在其它实施例中，该检测设备可以为二维检测设备，例如摄像机。

在一种实施例中，第一坐标系包括第一坐标轴(X轴)、第二坐标轴(Y轴)和第三坐标轴(Z轴)，第一坐标轴和第二坐标轴所组成的平面为第一坐标平面(OXY平面)。具体地，例如，第一坐标系采用笛卡尔直角坐标系(OXYZ)。第二坐标系包括第四坐标轴(X'轴)、第五坐标轴(Y'轴)和第六坐标轴(Z'轴)。具体地，例如，第二坐标系采用笛卡尔直角坐标系(O'X'Y'Z')；所述第四坐标轴(X'轴)和第五坐标轴(Y'轴)组成的平面为第三坐标平面。

成像设备用于获取待测物在第一坐标平面中的像，待测物的像包括待测物在第一坐标平面中的位置信息；三维检测设备用于获取待测物在第一坐标系中的三维坐标信息。

图2示出了根据本发明的实施例的具有第二坐标系(O'X'Y'Z')的示例性待测物和待测轨迹的示意图。

图3示出了根据本发明的图2中的待测物放置于具有第一坐标系(OXYZ)的检测设备之后的示意图。

本实施例中，所述待测区为一条待测轨迹L，包括多个待测点。在其他实施中，所述待测区可以为一个待测点。

在该实施例中，待测物具有矩形表面，且待测轨迹为线。图3示出了根据本发明的实施例的图2中的待测物放置于具有第一坐标系(OXYZ)的检测设备(仅示出了其移动平台)之后的示意图。在图3中的实施例中，待测物放置得略微倾斜。

所述第一坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴，所述第一坐标轴和第二坐标轴所组成的平面为第一坐标平面；所述第二坐标系包括第四坐标轴、第五坐标轴和第六坐标轴，所述第四坐标轴和第五坐标轴组成的平面为第三坐标平面。

在一种实施例中，将成像设备的测量平面设置为第一坐标平面。此外，移动平台的待测物放置平面也与第一坐标平面重合或平行。备选地，在成像设备是光学检测设备的情况下，第三坐标轴与检测设备(具体地，成像设备)的光轴平行。在一种实施例中，由于检测设备所属位置和测量视角固定，为了方便，每次测量时，第一坐标系保持不变。

在根据本发明的示例性实施例中，成像设备可选地是远心成像设备。在普通的成像设备中，待测物与光线收集镜头之间的距离将影响成像的放大倍率，导致成像大小变化，从而待测物在不同位置处可能因高度不同而出现放大倍率不同的现象，导致提取的轮廓精度较低。与普通的成像设备比较，远心成像设备仅采集平行于光轴的光进行成像，使放大倍率不受待测物位置影响，保证轮廓精度。此外，根据本发明的实施例，成像设备可包括能够实现本发明的测量方法(例如，能够实现足够的轮廓精度测量)的任何适合的成像设备。

根据所述第一特征坐标与所述第二特征坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系的步骤包括：获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系；获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系；获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系；根据所述第一轴线位置关系、第二轴线位置关系和原点位置关系，获取所述转换关系。

在一种实施例中，获得所述转换关系的步骤还包括：获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系。

本实施例中，获取所述第四坐标轴和所述第五坐标轴所组成的平面在所述第一坐标系下的第二坐标平面；

获得转换关系的步骤包括：根据坐标面转换关获取第一坐标轴与第四坐标轴之间的第一轴线位置关系；根据坐标面转换关获取第二坐标轴与第五坐标轴之间的第二轴线位置关系；根据坐标面转换关获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系；根据第一轴线位置关系、第二轴线位置关系和原点位置关系，获取转换关系。例如，第二坐标平面基于待测物放置于检测设备后的实际底面。

在根据本发明的示例性实施例中，获取坐标面转换关的步骤包括：通过所述检测设备在所述第一坐标系下对所述待测物表面的三个或更多个特征点进行局部高度测量，得到所述三个或更多个特征点沿所述第三坐标轴的高度信息，所述三个或更多个特征点所在平面平行于所述第三坐标面；根据所述三个或更多个点的所述高度信息获取所述第三坐标平面在第一坐标系下的关系表示，得到所述坐标面转换关系。

具体的，所述坐标面转换关系包括：第三坐标平面与第二坐标平面之间的夹角。

在一种实施例中，局部高度测量的步骤包括：获取所述待测物在所述第一坐标平面中的物像；根据所述物像获取所述待测物的所述三个或更多个特征点的位置信息；根据所述位置信息对所述待测物的所述三个或更多个特征点进行测量，获取所述高度信息。

本实施例中，利用成像设备获取所述待测物在所述第一坐标平面中的物像；利用三维检测设备进行局部高度测量。

换言之，在利用三维检测设备进行局部高度测量时，基于待测物在第一坐标平面中的物像，可对该三个或更多个特征点进行准确的定位。

具体地，为了使获取的坐标面转换关系更加准确地反映待测物与检测设备的准确定位关系，该三个或更多个特征点位于待测物的表面中的到第三坐标平面距离相等的平坦区域。可选地，该三个或更多个特征点包括，关于待测物的形心分别对称的两对点。在一种实施例中，该三个或更多个特征点从待测物表面的高度相同的平坦区域选择，并且尽量选择相隔较远的点。备选地，测量的特征点的数目可根据待测物的表面特征和所需要的形貌畸变测量精度来调节。根据本发明的实施例，三维检测设备可包括能够实现本发明的测量方法(例如，能够实现足够的高度测量精度)的任何适合的三维检测设备，例如色散共聚焦设备、激光三角法测量设备、三坐标检测设备、干涉法测量设备等。

需要说明的是，另一实施中，所述第三坐标平面和第一坐标平面平行，所述获得所述转换关系的步骤可以不包括：获取所述第四坐标轴和所述第五坐标轴所组成的平面在所述第一坐标系下的第二坐标平面。具体的，可以通过定位件对待测物进行定位，使第三坐标平面和第一坐标平面平行。

在更进一步的实施例中，所述多个特征点包括不同的第一特征点A和第二特征点B；通过所述检测设备获取对所述特征点进行检测包括：通过所述检测设备对所述第一特征点A进行检测，获取第一特征点A在所述第一坐标平面中的第一测量坐标；通过所述检测设备对所述第二特征点B进行检测，获取第二特征点B在所述第一坐标平面中的第二测量坐标。

所述特征点为检测设备能够识别的点，所述特征点包括：包括特征结构的中心，所述特征结构具有边缘线。

具体的，所述特征点包括：待测物表面凸起的顶点、圆孔的中心、方孔的中心或具有不同颜色的点。

所述特征点包括特征结构的中心，所述特征结构具有边缘线；检测设备对多个所述特征点的坐标进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：对所述特征结构边缘线的多个点进行检测，获取所述特征结构边缘的多个点的坐标；根据所述特征结构边缘的多个点的坐标对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线；根据所述拟合边缘线，获取所述特征点的测量坐标。

所述特征结构的边缘线为圆形或正多边形；所述特征结构为孔或锥体。

所述特征点包括特征结构的中心；通过获取特征结构边缘多个点的坐标，对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线，能够在拟合过程中使多个点坐标的误差进行抵消，从而能够提高特征点检测的精度，进而能够提高获取的转换关系的精度。

本实施例中，特征点为圆孔的中心。

具体的，本实施例中，通过成像设备对所述特征结构的边缘线进行成像，获取边缘线图像；根据所述边缘线图像获取特征结构边缘多个点的坐标。

具体的，本实施例中，可以通过成像设备对所述第一特征点A和第二特征点B进行成像；根据第一特征点A的图像获取第一测量坐标；根据第二特征点B的图像获取第二测量坐标。在其他实施例中，可以通过三维检测设备对所述第一特征点A进行检测获取所述第一测量坐标；通过所述三维检测设备对所述第二特征点B进行检测获取所述第二测量坐标。

获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一测量坐标和第二测量坐标，获取所述第一特征点A和第二特征点B在所述第一坐标平面内的第一相对位移；根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系。

例如，通过检测设备获取的第一特征点A在第一坐标平面的坐标为(X1,Y1)，通过检测设备获取的第二特征点B在第一坐标平面的坐标为(X2,Y2)，则所述第一相对位移为(X1-X2,Y1-Y2)。

所述第一特征点A和第二特征点B的连线在第四坐标轴和第五坐标所在的平面内具有第一投影线，所述第一投影线与所述第四坐标轴具有第一预设夹角。

根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系的步骤包括：使所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影旋转所述第一预设夹角，得到第一标准位移；根据所述第一标准位移获取所述第一轴线位置关系。

获取所述第一轴线位置关系的步骤还包括：根据第一坐标平面和第三坐标平面的坐标面转换关系，获取所述第一相对位移在所述第三坐标平面的第三相对位移；使所述第三相对位置旋转所述第一预设角度，得到第一标准位移；根据所述第一标准位移获取所述第一轴线位置关系即根据所述第一标准位移平行于所述第四坐标轴，得到所述第一轴线位置关系。

所述第一轴线位置关系包括：第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的夹角。

本实施例中，根据坐标面转换关系获取所述第一相对位移在所述第三坐标平面的第三相对位移。在其他实施例中，所述第一坐标平面与第三坐标平面平行，则所述第三相对位移与所述第一相对位移相同。

具体的，当所述第三坐标面与所述第一坐标面平行时，所述第一标准位移与所述第四坐标轴平行。所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影与第一相对位移相同。由于所述第一相对位移为第一特征点A和第二特征点B在所述第一坐标系下的位移矢量，第一特征点A和第二特征点B的连线与所述第四坐标轴之间的位置关系不随坐标系的改变而改变；因此，在第一坐标系下的第三相对位移旋转所述第一预设夹角获取的第一标准位移平行于所述第四坐标轴，从而建立了第四坐标轴与第一坐标轴的第一轴线位置关系。

同理，所述多个特征点包括不同的第三特征点C和第四特征点，通过所述检测设备对所述特征点进行检测的步骤包括：通过所述检测设备对所述第三特征点C进行检测，获取第三特征点C的在所述第一坐标平面中的第三测量坐标；通过所述检测设备对所述第四特征点进行检测，获取第四特征点在所述第一坐标平面中的第四测量坐标；

具体的，本实施例中，可以通过成像设备对所述第一特征点A和第二特征点B进行成像；根据第一特征点A的图像获取第三测量坐标；根据第二特征点B的图像获取第四测量坐标。

在其他实施例中，可以通过三维检测设备对所述第三特征点C进行检测，获取所述第三测量坐标；通过所述三维检测设备对所述第四特征点进行检测获取所述第四测量坐标。

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第三测量坐标和第四测量坐标，获取所述第三特征点C和第四特征点之间的第二相对位移；根据所述第二相对位移获取所述第二轴线位置关系。

所述第三特征点C和第四特征点的连线在所述第三坐标平面内具有第二投影线，所述第二投影线与所述第五坐标轴具有第二预设夹角。

根据所述第二相对位移获取所述第二轴线位置关系的步骤包括：使所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影旋转所述第二预设夹角，得到第二标准位移；根据所述第二标准位移获取所述第二轴线位置关系。

本实施例中，所述第二特征点B与第四特征点相同。在其他实施例中，所述第二特征点B与第四特征点可以不相同。

本实施例中，所述第一特征点A与第三特征点C为不同的特征点；在其他实施例中，所述第二特征点B与第四特征点可以为同一特征点。

在另一实施例中，第一坐标轴和第二坐标轴之间具有第一基准夹角；所述第四坐标轴与所述第五坐标轴之间具有第二基准夹角；

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一轴线位置关系、第一基准夹角和所述第二基准夹角，获取所述第二轴线位置关系。

具体的，所述第一基准夹角为90°；所述第二基准夹角为90°。则根据所述第一轴线位置关系、第一基准夹角和所述第二基准夹角，获取所述第二轴线位置关系。

所述多个特征点包括第五特征点，所述第五特征点具有到所述第二坐标系原点的原点距离矢量；

获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系的步骤包括：通过检测设备对所述第五特征点进行检测，获取第五特征点在所述第一坐标平面中的第五测量坐标；根据所述第五测量坐标及所述原点距离矢量获取所述原点位置关系。

所述第五特征点与所述第二坐标系原点重合，则所述原点距离矢量为0。则所述第五测量坐标与所述第二坐标系原点坐标为同一点在不同坐标系下的坐标，根据所述转换关系使第五测量坐标和第二坐标系原点坐标转换为同一坐标系下时坐标相同，从而获取原点转换关系。

当所述第五特征点与所述第二坐标系原点不重合时，根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系包括：根据所述第一轴线位置关系和第二轴线位置关系，获取所述第二原点距离矢量在所述第一坐标平面内的第一原点距离矢量；根据所述第一原点距离矢量获取第二坐标系原点在所述第一坐标系的原点坐标；根据所述原点坐标获取所述原点位置关系。

具体的，根据所述第一原点距离矢量获取第二坐标系原点在所述第一坐标系的原点坐标包括：使所述第五测量坐标平移所述第一原点距离矢量，得到所述第二坐标系原点在所述第一坐标系下的原点坐标，从而建立了第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系。

所述第五特征点可以与所述第一特征点A、第二特征点B、第三特征点C、第四特征点中的一者为同一特征点。所述第五特征点可以与所述第一特征点A、第二特征点B、第三特征点C、第四特征点均为不同特征点。

请参考图4，本发明的技术方案还提供一种测量方法，包括：

S21，根据转换关系的获取方法，获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系；待测物表面具有待测区，所述待测区在所述第二坐标系下具有第一坐标信息；

S22，根据所述转换关系和所述第一坐标信息获取所述待测区在第一坐标系中的第二坐标信息；

S23，使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位；

S24，使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位之后，通过所述检测设备对所述待测区进行检测，获取所述待测区的物理信息。

所述物理信息包括：待测区内待测目标的宽度、厚度和三维坐标中的一者或多者组合。相应的，所述物理信息包括待测目标厚度时，所述检测设备还包括厚度检测模块。所述厚度检测模块包括椭偏仪或光谱反射仪。所述厚度检测模块具有所述第一坐标系。

通过获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系，根据所述转换关系及待测区在第二坐标系中的第一坐标信息，获取待测区在第一坐标系中的第二坐标信息，能够根据第二坐标信息实现对测量点的精确定位，从而可以实现对待测物的待测区进行快速、高精度的测量，并由此判断待测物是否存在误差。

值得注意的是，以上仅为根据本发明的建立第二坐标系的一种示例性实施例，可以按照另外的标准来建立第二坐标系。将了解的是，根据成像设备所获得的二维的像以及三维检测设备所获得的高度信息而通过其它方式建立第二坐标系的方法仍处于本发明的保护范围内。根据本发明的建立第二坐标系的过程的关键点在于，根据成像设备所获得的二维的像以及三维检测设备所获得的极少量的点的高度信息而快速建立待测物的准确定位。此外，可以对根据本发明的实施例的步骤进行重新排序、组合和互换。

在一种实施例中，第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系，可用转换矩阵T来表示。根据转换矩阵T，同一位置在第一坐标系中的坐标D与在第二坐标系中的坐标D'满足关系：D＝T·D'或D＝T^-1·D'，其中T^-1为T的逆矩阵。换句话说，同一位置在第一坐标系和第二坐标系中的坐标D、D'可通过转换矩阵T方便地转换，可以将待测物上任一点的设计坐标与检测设备的第一坐标系联系起来。值得注意的是，这种关联仅通过成像设备所获得的二维的像以及三维检测设备所获得的极少量的点的高度信息而建立起来，该过程远远快于通过三维检测设备获得完整三维信息的传统检测方法并且具有更高的精度(其原因详见背景技术部分的分析)。注意的是，虽然仅以笛卡尔直角坐标系为例说明了获得第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系的过程，但本领域技术人员应理解的是，可采用任何其它适合的坐标系来执行该过程，例如，柱坐标系、极坐标系等。备选地，根据待测物的形状特点来选择合适的坐标系来提高效率和准确性。

在本实施例中，所述物理信息包括待测轨迹L的形貌信息或者任一待测点在第一坐标系的坐标信息；在此基础上，利用转换关系获取物理信息在第二坐标系下的检测信息。测量方法还包括：提供待测物的设计形貌信息，且根据设计形貌信息和待测轨迹的检测信息获取待测物的畸变。在其它实施例中，检测方法不包括获取待测物的畸变的步骤。

在其它实施例中，所述物理信息包括：待测轨迹的缺陷信息或待测轨迹表面膜层的厚度信息中的一者或者两者组合。则检测设备还包括：缺陷检测设备或膜厚检测设备。缺陷检测设备用于检测待测轨迹中的缺陷；厚度检测模块用于测量待测区表面膜层的厚度信息。缺陷检测设备包括微分相移干涉仪或机器视觉设备。

本实施例中的转换关系适用于第一坐标平面与第二坐标平面之间的夹角大于或等于零的情况。本实施例中的转换关系应用范围较大。

本实施例中，所述第一坐标系为直角坐标系；所述第二坐标系为直角坐标系。在其他实施例中，所述第一坐标系的坐标轴可以具有锐角夹角；所述第二坐标系的坐标轴可以具有锐角夹角。

在其它实施例中，第一坐标平面与第二坐标平面平行，例如在晶圆或玻璃基板的检测设备中，通过吸盘固定晶圆，第一坐标平面平行于吸盘表面，晶圆的表面为第二坐标平面，第一坐标平面平行于第二坐标平面。

在根据本发明的实施例中，可方便地在待测物上指定待测区来对选定的区域进行测量，特别是三维测量。考虑到畸变一般引起一片区域的高度变化，可选地，待测轨迹经过待测物可能产生畸变的关键部位。可选地，待测区是线或面。备选地，为了移动方便，或为了提高测量效率，待测轨迹可为直线。本领域技术人员应了解的是，所述待测区为待测轨迹，待测轨迹可具有任何适合的形状。具体地，基于测量需要，对待测物选定待测轨迹。由于该待测轨迹是相对于待测物本身设定的，故该待测轨迹的坐标对应于第二坐标系的坐标。于是，利用转换矩阵T得到该待测轨迹在第一坐标系中的第二轨迹信息。例如，检测设备包括移动平台，移动平台用于带动待测物运动。可使移动平台根据第二轨迹信息进行移动而由三维检测设备测量待测物沿第二轨迹信息的物理信息，所述物理信息为待测轨迹的形貌，包括沿第三坐标轴的高度数据数列R。由于所述物理信息是相对于第一坐标系的测量结果，故可利用转换矩阵T将其转换至第二坐标系中而得到检测信息，包括沿第六坐标轴的高度数据数列R'。

将检测信息(包括沿第六坐标轴的高度数据数列R')与设计形貌信息(包括沿第六坐标轴的高度数据数列R)相比较来判断待测物的畸变状态，即，待测物出现畸变的位置和程度。设计形貌信息，指的是取待测物不存在任何畸变时沿预设的待测轨迹的高度分布。备选地，设计形貌信息是待测物的设计形貌沿预设的待测轨迹的高度分布。在一种实施例中，设计形貌信息来源于待测物的CAD设计模型。在一种实施例中，根据相同位置点处的高度数据数列R与高度数据数列R'之间的差的绝对值(即，|R0-R'|)来判断待测物的畸变状态。相同位置点处指的是，进行比较的高度数据数列R与高度数据数列R'在沿第四坐标轴的坐标相同，且进行比较的高度数据数列R与高度数据数列R'沿第五坐标轴的坐标相同。

具体地，获取待测物的畸变的步骤包括：设置畸变阈值，在某个位置处，当|R0-R'|大于该畸变阈值时，认为该待测物在该位置处存在畸变。利用大于畸变阈值的点的位置以及待测轨迹设计，可得到该畸变在待测物上的具***置。可根据畸变判断容忍度来设定畸变阈值，畸变判断容忍度越大，则畸变阈值越大。同时，三维测量精度优于畸变判断容忍度。

在另一实施例中，所述物理信息为两个测量点之间的距离。具体的，所述待测区具有第一测量点和第二测量点；对所述第一测量点执行所述检测步骤获取第一测量点的第一位置信息；对所述第二测量点执行所述检测步骤获取第二测量点的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息获取所述第一测量点和第二测量点之间的测量距离。可以通过所述成像设备或三维检测设备获取所述第一位置信息和第二位置信息。

图5示出了根据本发明的实施例的示例性测量***的示意图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的示例性移动平台的示意图。

参考图5和图6，本发明技术方案还涉及一种测量***，用于对待测物进行测量，所述待测物具有第二坐标系，所述待测物表面具有多个特征点，所述特征点在第二坐标系下具有特征坐标；所述测量***包括：

检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；

转换关系获取模块，用于执行所转换关系的获取方法，获取所述第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。

测量***还包括：检测模块，所述检测模块用于执行图4所示的测量方法实施例的测量方法。

本实施例中，所述检测设备与图1至图3所示的转换关系的获取方法实施例中的检测设备相同。

所述转换关系获取模块具体的用于执行图1至图3所示的转换关系的获取方法。

具体的，所述转换关系获取模块用于执行：通过所述检测设备对所述第一特征点A进行检测，获取第一特征点A在所述第一坐标平面中的第一测量坐标；通过所述检测设备对所述第二特征点B进行检测，获取第二特征点B在所述第一坐标平面中的第二测量坐标；过所述检测设备对所述第三特征点C进行检测，获取第三特征点C在所述第一坐标平面中的第三测量坐标；通过所述检测设备对所述第四特征点进行检测，获取第四特征点在所述第一坐标平面中的第四测量坐标；根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系。

具体的，所述转换关系获取模块执行以下步骤：获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系；获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系；获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系；根据所述第一轴线位置关系、第二轴线位置关系和原点位置关系，获取所述转换关系。

获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一测量坐标和第二测量坐标，获取所述第一特征点A和第二特征点B在所述第一坐标平面内的第一相对位移；根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系。

所述第一特征点A和第二特征点B的连线在所述第三坐标平面内具有第一投影线，所述第一投影线与所述第四坐标轴具有第一预设夹角；

根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系的步骤包括：使所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影旋转所述第一预设夹角，得到第一标准位移；根据所述第一标准位移获取所述第一轴线位置关系。

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第三测量坐标和第四测量坐标，获取所述第三特征点C和第四特征点在所述第一坐标平面内的第二相对位移；根据所述第二相对位移获取所述第二轴线位置关系。或者，第一坐标轴和第二坐标轴之间具有第一基准夹角；所述第四坐标轴与所述第五坐标轴之间具有第二基准夹角；获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一轴线位置关系、第一基准夹角和所述第二基准夹角，获取所述第二轴线位置关系。

获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系的步骤包括：根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系。

所述第五特征点与所述第二坐标系原点重合；或者，所述第五特征点与所述第二坐标系原点不重合，根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系包括：根据所述第一轴线位置关系和第二轴线位置关系，获取所述第二原点距离矢量在所述第一坐标平面内的第一原点距离矢量；根据所述第一原点距离矢量获取第二坐标系原点在所述第一坐标系的原点坐标；根据所述原点坐标获取所述原点位置关系。

获得所述转换关系的步骤还包括：获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系。

获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系的步骤包括：通过所述检测设备在所述第一坐标系下对所述待测物表面的三个或更多个特征点进行局部高度测量，得到所述三个或更多个特征点沿所述第三坐标轴的高度信息，所述三个或更多个特征点所在平面平行于所述第三坐标面；根据所述三个或更多个点的所述高度信息获取所述第三坐标平面在第一坐标系下的关系表示，得到所述坐标面转换关系。

所述局部高度测量的步骤包括：获取所述待测物在所述第一坐标平面中的物像；根据所述物像获取所述待测物的所述三个或更多个特征点的位置信息；根据所述位置信息对所述待测物的所述三个或更多个特征点进行测量，获取所述高度信息。

所述测量***还包括：检测模块，所述检测模块包括：坐标获取单元，用于根据所述转换关系和所述第一坐标信息获取所述待测区在第一坐标系中的第二坐标信息；定位单元，使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位；检测控制单元，用于使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位之后，控制所述检测设备对所述待测区进行检测，获取所述待测区的物理信息。

检测设备包括成像设备和三维检测设备。成像设备包括远心成像设备。具体地，三维检测设备包括色散共聚焦设备、激光三角法测量设备、三坐标检测设备或干涉法测量设备等。在其它实施例中，检测设备还可包括其它测量硬件，例如移动平台、光学测量部件等。图5示出了根据本发明的实施例的示例性测量***的示意图。如图5所示，根据本发明测量***还包括移动平台，其具有放置平面，以支撑待测物。测量***还包括台架，其将上述成像设备、三维检测设备和移动平台联接在一起。台架、成像设备、三维检测设备和移动平台可整体结合地形成，也可独立地形成。测量***还包括控制器，其包括上述转换关系获取模块、轨迹信息获取模块和检测信息获取模块等。

图6示出了根据本发明的实施例的示例性移动平台的示意图。在图5中所示的实施例中，移动平台为具有多个自由度的移动平台，其可用于在三维形貌测量中执行对待测物的精确移动。移动平台还可包括用以固定待测物的装置，如图6中所示的真空吸盘。备选地，移动平台可为能够实现根据本发明的测量方法的任何适合的移动平台。在一种实施例中，移动平台的放置平面设置成与成像设备(例如，远心成像设备)的光轴大致垂直，以便于方便地建立根据本发明的实施例的第一坐标系。

根据本发明的以上示例性实施例，可以实现至少以下技术效果和优点：

1)利用待测物的坐标系与测量设备的坐标系之间的转换关系，可利用检测设备直接对待测物的待测轨迹进行测量，从而直接获得待测物的指定位置处的形貌信息；2)将二维成像方法与三维测量方法相结合，根据二维成像设备所获得的二维的像以及三维检测设备所获得的极少量的点的高度信息来快速建立待测物关于测量设备的准确定位，并依据该定位关系对待测物的待测轨迹进行测量(特别是三维测量)，显著降低测量时间，并提高测量精度；3)有效地排除了待测物的形状、摆放位置和高度噪声对三维测量和形貌畸变判断的影响，具有很强的抗噪声的能力和鲁棒性；4)待测轨迹处的测量和形貌畸变判断的过程可完全由计算机程序控制而执行，易于并入自动化生产设备和自动化生产过程，提高待测物的形貌畸变测量以及整个生产流程的效率；5)通过对待测物表面的特征点进行检测，获取第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。由于对有限个特征点的检测能够提高测量速度，从而提高获取转换关系的速度。6)通过获取特征结构边缘多个点的坐标，对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线，能够在拟合过程中使多个点坐标的误差进行抵消，从而能够提高特征点检测的精度，进而能够提高获取的转换关系的精度。

上文描述的内容仅仅提及了本发明的较佳实施例。然而，本发明并不受限于文中所述的特定实施例。本领域技术人员将容易想到，在不脱离本发明的要旨的范围内，可以对这些实施例进行各种显而易见的修改、调整及替换，以使其适合于特定的情形。实际上，本发明的保护范围是由权利要求限定的，并且可包括本领域技术人员可预想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无差异的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非显著性差异的等同结构要素，那么它们将会落在权利要求的保护范围内。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种转换关系的获取方法，所述转换关系能够对待测物的测量点进行定位，包括：

提供检测设备，所述检测设备具有第一坐标系，所述第一坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴，所述第一坐标轴和第二坐标轴所组成的平面为第一坐标平面；

提供待测物，所述待测物具有第二坐标系，所述第二坐标系包括第四坐标轴、第五坐标轴和第六坐标轴，所述第四坐标轴和第五坐标轴组成的平面为第三坐标平面，所述待测物表面具有多个特征点，所述特征点在第二坐标系下具有特征坐标；

将所述待测物放置于所述检测设备；

在将所述待测物放置于所述检测设备之后，通过检测设备对多个所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标；

根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系，包括：获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系；

获得所述转换关系的步骤还包括：获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系；所述坐标面转换关系的步骤包括：第三坐标平面与第二坐标平面之间的夹角，所述第二坐标平面为第一坐标系下的平面，是基于待测物放置于检测设备后的实际底面；

所述多个特征点包括第一特征点和第二特征点，所述第一特征点与第二特征点为不同的特征点；

通过所述检测设备对所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过所述检测设备对所述第一特征点进行检测，获取第一特征点在所述第一坐标平面中的第一测量坐标；通过所述检测设备对所述第二特征点进行检测，获取第二特征点在所述第一坐标平面中的第二测量坐标；

获取所述第一坐标轴与所述第四坐标轴之间的第一轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一测量坐标和第二测量坐标，获取所述第一特征点和第二特征点在所述第一坐标平面内的第一相对位移；根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系；

所述第一特征点和第二特征点的连线在所述第三坐标平面内具有第一投影线，所述第一投影线与所述第四坐标轴具有第一预设夹角；

根据所述第一相对位移获取所述第一轴线位置关系的步骤包括：使所述第一相对位移在所述第三坐标平面内的投影旋转所述第一预设夹角，得到第一标准位移；根据所述第一标准位移获取所述第一轴线位置关系；

获取所述第一轴线位置关系的步骤还包括：根据第一坐标平面和第三坐标平面的坐标面转换关系，获取所述第一相对位移在所述第三坐标平面的第三相对位移；使所述第三相对位移旋转所述第一预设夹角，得到第一标准位移。

2.根据权利要求1所述的转换关系的获取方法，其特征在于，根据所述特征坐标与所述测量坐标，获取所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的转换关系的步骤还包括：获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系；获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系；根据所述第一轴线位置关系、第二轴线位置关系和原点位置关系，获取所述转换关系。

3.根据权利要求2所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述多个特征点包括第三特征点和第四特征点，所述第三特征点和第四特征点为不同的特征点；

通过所述检测设备对所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过所述检测设备对所述第三特征点进行检测，获取第三特征点在所述第一坐标平面中的第三测量坐标；通过所述检测设备对所述第四特征点进行检测，获取第四特征点在所述第一坐标平面中的第四测量坐标；

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第三测量坐标和第四测量坐标，获取所述第三特征点和第四特征点在所述第一坐标平面内的第二相对位移；根据所述第二相对位移获取所述第二轴线位置关系。

4.根据权利要求3所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述第一特征点与第三特征点为同一特征点；所述第二特征点与第四特征点为同一特征点。

5.根据权利要求2所述的转换关系的获取方法，其特征在于，第一坐标轴和第二坐标轴之间具有第一基准夹角；所述第四坐标轴与所述第五坐标轴之间具有第二基准夹角；

获取所述第二坐标轴与所述第五坐标轴之间的第二轴线位置关系的步骤包括：根据所述第一轴线位置关系、第一基准夹角和所述第二基准夹角，获取所述第二轴线位置关系。

6.根据权利要求2所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述多个特征点包括第五特征点，所述第五特征点具有到所述第二坐标系原点的第二原点距离矢量；

通过检测设备对多个所述特征点进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：通过检测设备对所述第五特征点进行检测，获取第五特征点的第五测量坐标；

获取第一坐标系原点与第二坐标系原点之间的原点位置关系的步骤包括：根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系。

7.根据权利要求6所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述第五特征点与所述第二坐标系原点重合；

或者，所述第五特征点与所述第二坐标系原点不重合，根据所述第五测量坐标及所述第二原点距离矢量获取所述原点位置关系包括：根据所述第一轴线位置关系和第二轴线位置关系，获取所述第二原点距离矢量在所述第一坐标平面内的第一原点距离矢量；根据所述第一原点距离矢量获取第二坐标系原点在所述第一坐标系的原点坐标；根据所述原点坐标获取所述原点位置关系。

8.根据权利要求1所述的转换关系的获取方法，其特征在于，获取所述第一坐标面和第三坐标面之间的坐标面转换关系的步骤包括：通过所述检测设备在所述第一坐标系下对所述待测物表面的三个或更多个特征点进行局部高度测量，得到所述三个或更多个特征点沿所述第三坐标轴的高度信息，所述三个或更多个特征点所在平面平行于所述第三坐标面；根据所述三个或更多个点的所述高度信息获取所述第三坐标平面在第一坐标系下的关系表示，得到所述坐标面转换关系。

9.根据权利要求8所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述局部高度测量的步骤包括：获取所述待测物在所述第一坐标平面中的物像；根据所述物像获取所述待测物的所述三个或更多个特征点的位置信息；根据所述位置信息对所述待测物的所述三个或更多个特征点进行测量，获取所述高度信息。

10.根据权利要求1所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述特征点包括特征结构的中心，所述特征结构具有边缘线；

检测设备对多个所述特征点的坐标进行检测，获取特征点在第一坐标系下的测量坐标的步骤包括：对所述特征结构边缘线的多个点进行检测，获取所述特征结构边缘的多个点的坐标；

根据所述特征结构边缘的多个点的坐标对所述特征结构边缘线进行拟合，获取拟合边缘线；

根据所述拟合边缘线，获取所述特征点的测量坐标。

11.根据权利要求10所述的转换关系的获取方法，其特征在于，所述特征结构的边缘线为圆形或正多边形；所述特征结构为孔或锥体。

12.一种测量方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1~11任意一项所述的转换关系的获取方法，获取所述第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系，所述待测物表面具有待测区，所述待测区在所述第二坐标系下具有第一坐标信息；

根据所述转换关系和所述第一坐标信息获取所述待测区在第一坐标系中的第二坐标信息；

使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位；

使所述检测设备根据所述第二坐标信息对所述待测区进行定位之后，通过所述检测设备对所述待测区进行检测，获取所述待测区的物理信息。

13.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于，所述待测区具有第一测量点和第二测量点；

对所述第一测量点执行所述检测步骤获取第一测量点的第一位置信息；

对所述第二测量点执行所述检测步骤获取第二测量点的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和第二位置信息获取所述第一测量点和第二测量点之间的测量距离。

14.一种测量***，其特征在于，包括：

检测设备，所述检测设备具有第一坐标系；

转换关系获取模块，用于执行权利要求1~11任意一项所述的转换关系的获取方法，获取所述第一坐标系和第二坐标系之间的转换关系。

15.根据权利要求14所述的测量***，其特征在于，所述测量***还包括：检测模块，所述检测模块用于执行权利要求12或13所述的测量方法。

Images