CN1375053A - 测量物体凸纹的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量物体凸纹的方法和系统。该系统包括用于对栅格进行投影的栅格投影装置,带有摄像机的图像获取设备以及计算机。提供与要测量的物体有共同元素的参照物体,该方法包括步骤:a)相对于摄像机和共同元素将栅格定位在三个不同的已知位置上;b)对于栅格的每一位置,将栅格投影到参照物体上,并且使用摄像机获取参照物体的图像以便产生对于摄像机上的每个像素有不同值的三个图像,以及c)使用相应像素的三个参照物体亮度值计算每个像素的参照物体相位。通过用要测量的物体代替参照物体来重复步骤a)、b)和c)。然后计算在每个像素上要测量的物体和参照物体之间的高度差,这是通过在对应像素上减去参照物体相位和物体相位来完成的。

Description

测量物体凸纹的方法和系统

技术领域

本发明一般地涉及用于测量物体凸纹的方法。更具体地，本发明是关于使用这样的系统和方法来检查电路板上引线共面性的。

背景技术

使用干涉测量方法来检查物体表面的瑕疵或测量物体的凸纹是众所周知的。一般地说，这些方法包括在物体表面生成干涉测量图案，然后分析产生的干涉测量图像(或干涉图)来获得物体表面的凸纹。干涉测量图像一般包括一系列黑白条纹。

需要使用激光来生成干涉测量图案的干涉测量方法被称作“传统干涉测量方法”。在这些传统方法中，激光的波长和测量装置的配置一般决定了产生的干涉图的周期。传统干涉测量方法一般被用在可视光谱中来测量微米级的高度变化。

但是，当这些方法在可见光谱中实施时，被发现很难使用它们来测量表现为超过0.5-1μm的变化的表面高度变化(凸纹)。实际上，产生的干涉图的黑白条纹的亮度的增加，导致其分析变得冗长。

传统干涉测量方法的另一个缺点是他们需要测量装置对噪声和振动特别敏感。

基于莫尔条纹干涉测量法的表面检查方法允许比传统干涉测量方法更精确地在可见光谱中测量物体凸纹。这些方法是基于对在以下两者之间获得的频率拍差的分析：1)位于被测物体上的栅格和在该物体上的影子(“影子莫尔条纹技术”)或者2)该物体上的栅格和位于该物体及用来拍照结果干涉图的摄像机之间的另一栅格的投影(“投影莫尔条纹技术”)。在两种情况中，两栅格间的频率拍差产生结果干涉图的条纹。

更具体地，影子莫尔条纹技术包括以下步骤：在被测物体附近放置一个栅格，从与该物体平面成第一角度(例如45度)的方向提供照明以及用一个位于第二角度(例如与该物体平面成90度)的摄像机拍摄干涉图照片。

由于栅格和该物体间的距离变化，这一高度的变化产生了干涉图图案的变化。该图案变化可以进而被分析获得该物体的凸纹。

使用影子莫尔条纹技术测量物体凸纹的缺点是栅格必须被放置得离物体很近以获得精确结果，导致了测量装置的结构上的限制。

投影莫尔条纹技术与影子莫尔条纹技术非常近似，因为位于摄像机和物体之间的栅格具有和影子莫尔条纹技术中栅格的影子相似的功能。但是，投影莫尔条纹技术的缺点是它需要许多调整，从而导致结果中存在更多不精确，因为它需要定位和跟踪两个栅格。而且，第二个栅格倾向于使摄像机模糊，使其无法同时进行其他测量。

因此需要一种方法和系统来测量物体的凸纹而不存在现有技术中的上述缺点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的方法和系统用于测量物体的凸纹。

本发明的另一个目的是提供一种适合用于引线共面性检查的系统。

更具体地，根据本发明提供了一种使用一个提供了像素阵列的摄像机测量物体凸纹的方法，该方法包括：

a)在一个参照物体上投影栅格；该栅格位于相对于该摄像机和参

  照物体的一个第一位置；

b)用该摄像机拍摄一个被投影栅格照射的参照物体的图像；该参

  照物体的图像具有每个像素的亮度值；

c)对于位于相对于该摄像机和参照物体的两个不同的已知位置

  的栅格，重复步骤a)和b)至少两次，以对每个像素获得至

  少三个亮度值；

d)使用对应像素的至少三个参照物体亮度值，计算每个像素的参

  照物体相位；

e)在物体上投影栅格；该栅格位于该第一位置；

f)用摄像机拍摄被投影的栅格照射的物体的图像；该物体的图像

  具有每个像素位置的亮度值；

g)对于位于该两个不同的位置的栅格，重复步骤e)和f)至少两

  次，以对于每个像素获得至少三个亮度值；

h)使用对应像素的至少三个物体亮度值，计算每个像素位置的物

  体相位；

i)使用对应像素的参照物体相位和物体相位，计算每个像素的物

  体和参照物体间的高度差。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于测量物体凸纹的系统，该系统包括：

栅格投影组件；

图像获取设备，包括带有像素阵列的摄像机；

计算机，被配置用来：

a)从图像获取设备接收被投影到物体上的栅格的至少三个图像

  和被投影到参照物体上的栅格的至少三个图像；被投影到物体

  上的栅格的每个图像对应栅格的一个不同的已知位置；被投影

  到参照物体上的栅格的每个图像对应栅格的一个该已知位置；

b)使用对应像素的至少三个参照物体亮度值，计算每个像素的参

  照物体相位；

c)使用对应像素的至少三个物体亮度值计算每个像素的物体相

  位；以及

d)使用对应像素的参照物体相位和物体相位，计算每个像素的物

  体和参照物体的高度差。

本发明的其他目的、优点和特征将通过参照附图，阅读下面作为实例提供的优选实施例的非限制性的描述，变得更加清楚。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明检查物体表面的系统的示意图；

图2是图1的图像获取设备和栅格透射组件两者的示意图；

图3图示了在一个物体上的栅格的投影；

图4是根据本发明的一个实施例测量物体凸纹的方法的方块图；

图5是由图1的系统拍摄的安装在一个板上的球体的图像；

图6是被栅格照射的图5的板的图像；

图7是图1系统计算出来的图像，代表图6的板的相位；

图8是被栅格照射的安装在板上的图5的球体的图像；

图9是图1系统计算出来的图像，代表图8的板的球体的相位；

图10是描述图7和9的图像间的相位变化的图像；

图11是代表一个在基底上包括引线球的模块和一个参照表面之间的相位变化的图像；

图12是代表图11的模块的相位的图像；

图13是代表图12的图像的相位和一个互补表面的相位图像之间的相位变化的图像；

图14是代表互补表面和参照水平面的图像的相位之间的相位变化的图像；

图15是展开后的图14的图像。

具体实施方式

现参照附图1和2描述一下根据本发明实施例的测量一物体的凸纹的系统10。

表面检验系统10包括栅格投影组件11、图像荻取设备12以及优选地配备有存储装置16、输出装置18和输入装置20的计算机14。

现在更具体地参见附图2，详细地描述一下栅格投影组件11和图像获取设备12。

栅格投影组件11包括照明组件22、安装到一个可移动支承26上的栅格24以投影仪28。

优选地，照明组件22包括通过栅格24投影的白光源34。例如，光源34是从一白光源(末示出)提供光线的光纤(末示出)的端部。也可以优选地在光源34和栅格24之间使用非球面透镜或任何其他聚光器。也可以使用其他光源。也确信对于本领域技术人员来说，很明显在本发明的精神范围内可以预见有其他照明组件。

栅格24的配置可以取决于适合于测量物体30的凸纹所需的分辩率。例如，已发现每英寸具有250行的伦奇划线技术(ronchi ruling)能够测量电路板的引线共面性，其中需要的分辨率大约为1mm。

优选地，将栅格24安装在一个可移动支承26上，以使栅格24在垂直于(图2中的双箭头40)栅格24的行和光入射方向(图2上的虚线42)的方向偏移栅格24。

可移动支承26由一个步进电机(未示出)致动。优选地，步进电机由计算机14触发的微控制器(未示出)来控制。当然步进电机也可以直接由计算机14来控制。

优选地使用50mmTV透镜作为投影仪28将栅格24投影到物体38上。

光入射方向(图2上的虚线42)和图像获取设备12的视线(图2中的虚线44)之间的角度θ可以随着测量的物体30的属性不同而变化。

本领域技术人员可以相对于物体30来定位照明组件22、栅格24以及栅格投影仪28以在物体30上产生具有所需间距p的投影栅格。

例如，通过使物体30和投影仪28之间的距离43为22cm，角度θ为30°，具有每英寸250行密度的伦奇栅格提供了具有0.5mm间距p的投影栅格。这样的间距相当于物体30的表面上的大约1mm的高度变化。

很明显，投影网络的间距将随着栅格24的间距变化而变化。

正如以下将描述的，投影栅格24在物体30上的偏移替代地也可以通过固定栅格24的位置而一起移动物体30和摄像机46来实现。

很明显系统10不需要摄像机46和物体30之间的栅格。以下将描述这一优点。

图像获取设备12包括带有像素陈列的摄像机46，优选地是CCD摄像机46。这样的摄像机，例如提供了1300×1024像素的分辨率。

优选地，图像获取设备12还包括优选地通过可选择延伸管50安装到摄像机46上的远心透镜48。

图像获取设备12的配置以及设备12和物体30之间的距离确定了图像获取设备12的视场。替代地，在没有延伸管50的情况下可以通过使摄像机远离物体30而获得希望的视场。

在将计算机14配置成对获取的图像进行数字化处理时，也可以用传统的摄像机代替CCD摄像机。

优选地，将计算机14配置成控制栅格24的偏移、处理由摄像机46获取的物体30的图像并且分析这些图像以测量物体30的凸纹。

优选地，计算机14具有存储装置，以便在对图像进行处理时存储它们，从而增加处理的速度。

存储装置16例如可以是硬盘驱动器、可写CD-ROM驱动器或其他已知的数据存储装置。存储装置可以直接连到计算机14上或通过例如因特网等计算机网络进行远程连接。根据本发明的实施例，使用存储装置16来存储图像获取设备12获取的图像、物体30的凸纹和其他中间结果。可以按计算机14可以读取的任何格式和分辨率来存储这些文件。

输出装置20使图像和计算机14产生的数据成为可视的，并且可以是从显示器到打印设备的任何形式的输出装置。

输入装置18可以是传统的允许向计算机14输入数据和命令的鼠标、键盘或任何其他已知的输入装置，或它们的组合。

存储装置16、显示器18和输入装置20都通过标准连接装置，如数据电缆，与计算机12相连接。

计算机14可以是传统的个人计算机或任何其他包括处理器、存储器和输入/输出端口(未示出)的数据处理设备。输入/输出端口可以包括网络连接，用于从和向存储装置16传送图像。

当然，正如以下将描述的，计算机12运行实施本发明的方法的软件。

很明显，系统10包括一个可调整的支承装置(未示出)用于使图像获取设备12和栅格投影组件11相对于彼此和相对于物体30来定位。替代地，在不背离本发明的精神和实质的情况下可以使用其他对准装置。

在根据本发明一个实施例详细地描述用于测量一个物体的凸纹的方法之前，首先描述一下实现这样的方法的一般理论。由于该理论对于本领域技术人员来说是已知的，并且为了简明，在此只简单地对其进行描述。

可以通过以下方程来描述干涉图像上每个像素(x，y)的亮度I(x，y)：

I(x，y)＝A(x，y)+B(x，y)·cos(ΔΦ(x，y))    (1)其中ΔΦ是相位变化(或相位调制)，而A和B是对于每个像素计算出来的系数。

已知相位变化为ΔΦ，可以使用以下方程计算机出每个点h(x，y)相对于参照表面的物体高度分布(凸纹)(见图3)： $h(x,y)=\frac{\mathrm{\Δ\Φ}(x,y)\·p}{2\mathrm{\π}\·\tan \left(\mathrm{\θ}\right)}---\left(2\right)$

其中P是栅格间距，θ是投射角，如以上描述的。

尽管如图3描述的，对于物体上的栅格平行投影来说以上方程是有效的(注意来自栅格投影的入射线60是平行的)，对于本领域技术人员来说在栅格投影不平行的情况下也可以使用其他方程。

例如，已发现对于针孔投影，随着与参照表面平面上的栅格之间的距离的增加，间距P和角度θ增加(见图3上的X)。已发现，对于一个第一数量级上的近似，P和θ上的变化彼此抵消，并且在一定的参数限制内方程2仍保持有效。

对于本领域技术人员来说，很明显可以根据用于测量凸纹的系统的配置，来重新评估高度h(x，y)变化和相位ΔΦ之间的关系，并对此关系进行修正。

现在参见附图4，详细地描述根据本发明一个实施例的用于测量物体的凸纹的方法。

通常，该方法使用系统10执行的下述步骤来测量物体30的凸纹：

100-相对于参照物体将栅格24定位在一个第一位置上；

102-将栅格24投影到参照物体上；

104-使用摄像机42摄取参照物体的图像，以获取图像的每个像素的亮度值；

106-对于定位于至少两个不同的已知位置的栅格，重复执行步骤100至104至少两次以便为每个像素产生至少三个亮度值；

108-使用这三个亮度值计算每个像素的相位；

110-通过用参照物体来代替要测量的物体30重复步骤100至108；

112-对于每个像素通过使用每个像素的检验相位来计算物体30和参照物体之间的高度差；以及

114-使用每个像素高度差来相对于每个像素确定物体的凸纹。

现在参照第一例子进一步描述这些通用步骤，其中要测量的物体62是安装在板66上的球体64。在图5中示出了所述物体62的图像。

通过选择一个类似的板作为参照物体，物体62和参照物体之间的高度差为球体64的高度。在该例子中，物体62和参照物体的共同元素是板66。

在步骤100，使用由步进电机致动的支承26将栅格24移动到一个第一预定位置。正如以上所讨论的，系统10包括用于对准和固定栅格24和摄像机46的相对于参照物体(后一物体)位置的装置。

在步骤102.然后将栅格24投影到参照物体上。

在步骤104，摄像机46摄取参照物体的图像。

图像包括图像中的每个像素的亮度值。计算机14存储这些亮度值以便用于进一步的处理。

然后对于定位于两个新的已知的不同位置的栅格至少重复步骤100至104两次(步骤106)。这将提供三个略有不同的图像，从而每个像素有三个亮度值。由栅格24照射的板的三个图像之一示出图6中。

由于方程1包括三个未知量，即：A、B和ΔΦ，所以对于每个像素需要三个亮度值i₁，i₂，i₃，于是需要三个图像来计算相位差ΔΦ。

在相对于参照物体的表面对栅格24稍加变化后，摄取两个新图像。这样选择的偏移会产生图像的相位变化Δ₁、Δ₂和Δ₃。这样对于摄像机46的像素阵列中的每个像素产生类似于方程1的三个方程：

             I_n＝A+B·cos(ΔΦ+Δ_n)    (3)其中n＝1，3。

通过对方程组3求解，可以获得ΔΦ的值。对栅格24的偏移进行选择以优选地提供不同值Δ₁、Δ₂和Δ₃。

根据本发明的优选实施例，可以摄取三个以上的图像。这样可以产生附加的亮度值，使用它们可以增加计算的相位的精度。

根据现有技术的方法通常需要使用四个图像，并且要从这些图像中获取所有的四个值以便用于相位估计。由于根据本发明的方法仅需要三个图像，可以使用附加的图像来增加该方法的精确性和可靠性。

例如通过保持四个(或更多)图像，有可能舍弃干扰图像或像素，只保持具有最优亮度值的像素。如果四个亮度值之一是干扰的(例如由于图像饱和引起的)，则可以去除相应的亮度，而不会破坏对这个特定像素所产生的相位的精度。

替代地，可以使用三个以上的亮度值来按传统方式使用诸如最小平方拟合等数值计算方法来计算相位。然而这样的方法不能防止对于某些像素来说要计算的相位值是错误的，潜在地引起物体凸纹计算的不精确性。

根据本发明的另一优选实施例，选择第二和第三(以及第四)图像之间的栅格的偏移，以提供具有180°相位差Δ_n(见方程3)的两个图像。这样在没有投影的栅格情况下可以获得参照物体(或物体)的图像。这可以通过将相移为180°的两个图像的亮度值相加而实现。

更通常的情况是，如果摄像机46摄取的三个或多个图像中一些图像的相位变化的总和为360°，则可以通过对每个像素将这些图像的亮度值相加而获得一个相应的二维图像。这个重新组合的二维图像并不包括投影栅格。该图像可用于进行参照物体(或物体)的初步分析，它可能会加快对步骤112中获取的图像和数据所进行的后续分析。

在步骤108，通过求解方程3使用每个像素的三个亮度值来计算相位。这例如可以通过使用传统的数值计算方法来实现。用于求解这样的方程组的数值计算方法对于本领域技术人员来说是已知的，所以在此不描述了。

图7示出了对于每个像素产生的参照物体相位。

当使用图4的方法来检验一系列物体时，可以优选地在检验之前对于参照物体只执行一次步骤100至108。这样可以加快检验速度。

通过用要测量的物体(即物体62)来代替参照物体可以重复步骤100至108。

图8中示出了由栅格24照射的带有板66的球体64的图像之一。

由于对于物体和参照物体来说，执行步骤100至108没有什么区别，并且为了简明，不再参照该物体来说明这些步骤。

图9描述了所产生的带有板66的球体64的相位。注意，图9中的图像中的带68是由球体64中的阴影引起的。

在步骤112，对于每个像素计算物体30和参照物体之间的高度差，如在步骤108中获得的，这是通过从检验的物体的相位中减去参照物体的相位而实现的。图10示出了所产生的图像。

应注意，在图7和图9描述的，在步骤108计算的该物体和参照物体的相位，对应于相对于虚投影平面的表面相位。

当对栅格24进行非平行投影时，这样的虚投影平面变得稍有凸纹。由于使用同一系统10为该物体和参照物体摄取图像，所以对于根据本发明的用于测量物体凸纹的方法来说，这不是有害的。

由于在每个像素上该物体和参照物体的相位对应于该物体(或参照物体)与相同的虚投影平面之间的高度差(由于对于相同的光学设置使用相同的系统)，它们相减产生该物体和参照物体之间的高度差，这样可以在不同的照明下进行该物体和参照物体的图像获取。

在任选步骤114，可以使用在每个像素上该物体和参照物体之间的高度差并且知道参照物体尺寸来确定每个像素的物体凸纹，即其高度。

由于对于本领域一般技术人员来说很明显，根据本发明实施例的方法可用于测量两物体(一个是参照物体)之间的高度差。在这种情况下，很明显不执行步骤114。

在一些应用中，最好使用平表面，要测量的物体将位于其上，在测量期间作为参照物体。

在一些应用中，最好为系统10提供一个对准系统以便用于相对摄像机将该物体和参照物体定位到一已知位置上。由于实际上在该物体和参照物体之间在每个像素上进行比较，所以对准系统可以确保对相应的点进行了比较。

这样的对准系统可以是任何形式的，包括平面表上的标记、支架或计算机中的软件程序。

应注意，在不背离本发明的精神实质的情况下可以首先获取图像，然后在将来的某个时刻进行处理。

通过阅读本说明，很明显，根据本发明实施例的方法可以使用白光进行物体凸纹的测量。

尽管已参照要测量的物体为球体的例子描述了本发明，也可以进行具有其他结构的物体的检验和测量。

当使用系统10米研究物体凸纹时间变化时，相同物体也可用作参照物体。

替代地，可以用例如计算机辅助设计(CAD)产生的物体的计算机模型来代替参照物体，可以根据系统10的设置，对其进行虚拟定位。

参照物体也可以是一个具有可接收参数范围内缺陷的类似物体。于是该物体和参照物体之间的相位相减表明了检测的物体的缺陷。本发明这一方面特别适用于检测具有重要凸纹变化的物体的凸纹。

实际上，由于将相位值限制在0～2π范围中，由现有技术中大多数系统检测到的最大高度h₀为：

通常使用间隔P足够大以保证所有高度变化在单个相应量级(0～2π)中的栅格来进行相位的展开。

其缺点是丢失了可能具有的精确性。例如，如果根据图像获取设备对要测量的物体进行倾斜，则丢失精确性将是很重要的。

以下例子描述了根据本发明的方法如何防止出现上述缺点并且涉及电路板上引线共面性的检测。

图11是一图像，示出了包括基底72上的多个引线球70的模块69的凸纹。通过执行图4中的步骤110至114获得图11的图像。在该例子中，物体是模块69(包括基底72和引线球70)，并且参照物体是一参照平面表面(未示出)。

从图11中可以看出，通过改变图像中灰度阴影，基底72并不与平面的表面平行。于是，与基底是平面相比，测量这种物体的高度时，这种图像提供的精度较低。应注意，图像上基底72的倾斜不是由系统12引起的，但反映了基底72的实际结构。每一引线球70的高度上的细小变化在基底72的轮廓中的整体变化中丢失掉。

尽管人们知道计算机算法可以实际上修正图像中的基底，可以将这样的算法加到检测处理时间上。在生产线上进行实时检测时这是一个缺点。

建议的方案是使用基底表面的近似作为第二参照物体。

确实，优选地在每一个像素上，首先找到基底72相对于平面表面的高度，其次找到引线球70相对于基底72的高度，最后将这两个高度加起来以提供物体的总体高度，即基底和球。

图12描述了模块的相位，是通过图4中的方法的步骤100至108获取的。

然后通过分析图12的图像上相对基底72(球70之间)的像素获取关于基底72的表面的信息，其中计算互补表面的伪相位图像。

通过减去模块(图12)的相位和互补平面的相位可以计算在每一像素上的球70的高度(步骤112)。从图13中可以看到由此产生的图像。

类似地，通过减去互补表面的相位和参照平面的相位可以为每个像素计算出基底72的高度(步骤112)。从图14中可以看到由此产生的图像。然后展开该相位图像(见图15)。

然后通过将图13和图15的相位高度相加，获得模块69的高度。

尽管以上已参照优选实施例描述了本发明，在不背离如权利要求书定义的本发明的精神和实质的情况下可以进行各种修改。

Claims (17)

1.一种使用带有像素阵列的摄像机测量物体凸纹的方法，所述方法包括：

j)在一个参照物体上投影栅格；该栅格位于相对于该摄像机和参照物体的一个第一位置；

k)用该摄像机拍摄一个被所述投影栅格照射的参照物体的图像；该参照物体的图像具有每个像素的亮度值；

l)对于位于相对于该摄像机和参照物体的两个不同的已知位置的栅格，重复步骤a)和b)至少两次，以便对于每个像素获得至少三个亮度值；

m)使用对应像素的至少三个参照物体亮度值，计算每个像素的参照物体相位；

n)在物体上投影栅格；该栅格位于该第一位置；

o)用摄像机拍摄被投影的栅格照射的物体的图像；该物体的图像具有每个像素位置的亮度值；

p)对于位于该两个不同的位置的栅格，重复步骤e)和f)至少两次，以便对于每个像素获得至少三个亮度值；

q)使用对应像素的至少三个物体亮度值，计算每个像素的物体相位；

r)使用对应像素的参照物体相位和物体相位，计算每个像素的物体和参照物体间的高度差。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用每个所述像素的该物体和该参照物体之间的所述高度差，确定该物体的凸纹。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤d)和h)的至少一个中，通过求解以下方程组为每个像素计算相位ΔΦ：

              I_n＝A+B·cos(ΔΦ+Δ_n)

其中I_n代表该至少三个亮度值，A和B是已知的系数，Δ_n是

栅格的不同位置引起的相位变化。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述方程式组被用数值计算方法求解。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)，对于位于相对于该摄像机和该参照物体的两个以上不同的已知位置的栅格，重复步骤a)和b)两次以上，以便对于每个像素获得所述至少三个亮度值和至少一个附加值，以及在步骤d)，在该至少三个亮度值和该至少一个附加值中进行选择，来获得三个最好的亮度值；所述三个最好的亮度值被用来计算每个像素的参照物体相位。

6.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)，对于位于相对于该摄像机和该参照物体的两个以上不同的已知位置的栅格，重复步骤a)和b)两次以上，以获取多于三个亮度值，以及在步骤d)，所述多于三个最好亮度值中的三个最好值被用来计算每个像素的参照物体相位。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤g)，对于位于相对于该摄像机和该物体两个以上不同已知位置的栅格，重复步骤e)和f)两次以上，以获取每个像素的所述至少三个亮度值和至少一个附加值，以及在步骤h)，在该至少三个亮度值和该至少一个附加值中进行选择，来获取三个最好亮度值并且所述三个最好亮度值被用来计算每个像素的物体相位。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤g)，对于位于相对于该摄像机和该物体的两个以上不同已知位置的栅格，重复步骤a)和b)两次以上，以获得三个以上亮度值，以及在步骤d)，所述三个以上亮度值中的三个最好值被用来计算每个像素的物体相位。

9.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)，选择所述栅格的两个已知位置，从而使得物体的至少两个图像之间在相位上具有180度的差。

10.如权利要求9所述的方法，其中通过减去该物体的在相位上彼此之间具有180度差的所述至少两个图像，计算该物体的二维图像；所述二维图像被用来进行该物体的初步分析。

11.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤g)，选择所述栅格的两个已知位置，从而提供参照物体在相位上具有180度差的至少两个图像。

12.如权利要求11所述的方法，其中通过减去该参照物体的在相位上彼此之间具有180度差的所述至少两个图像，计算该参照物体的二维图像；所述二维图像被用来进行该参照物体的初步分析。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述参照物是一个平面。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述参照物体是在一过去的预定时间的所述物体并且所述参照物体相位是根据所述过去时间计算的；由此步骤i)提供在所述过去时间和计算物体相位时的近似时间之间在每个像素的高度变化。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述参照物体是该物体的CAD；在步骤a)所述栅格虚拟地位于并投影在所述CAD上，并且所述参照物体的所述图像在步骤b)被模拟。

16.一种测量物体凸纹的系统，所述系统包括：

栅格投影组件；

图像获取设备，包括带有像素阵列的摄像机；

计算机，被配置用来：

a)从图像获取设备接收被投影到物体上的栅格的至少三个图像和被投影到参照物体上的栅格的至少三个图像；被投影到物体上的栅格的每个图像对应栅格的一个不同的已知位置；被投影到参照物体上的栅格的每个图像对应栅格的一个该已知位置；

b)使用对应像素的至少三个参照物体亮度值，计算每个像素的参照物体相位；

c)使用对应像素的至少三个物体亮度值计算每个像素的物体相位；

d)使用对应像素的参照物体相位和物体相位，计算每个像素的物体和参照物体的高度差。

17.权利要求1的方法用于引线共面性检查。

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