CN102564302A

CN102564302A - 测量系统和方法

Info

Publication number: CN102564302A
Application number: CN2010106012269A
Authority: CN
Inventors: 陶立; 宋桂菊; 万新军; 凯文·G·哈丁; 史蒂文·R·哈亚西; 詹姆士·J·霍夫曼; 查尔斯·麦契摩; 雅纳·Z·威廉斯; 徐书宽
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-07-11
Also published as: US20120147383A1; US8643849B2; CA2761400A1; EP2463619A1

Abstract

本发明涉及一种测量系统和方法。该测量系统包括可产生复数个调制相移光线的光源单元、可反射所述复数个调制相移光线到物体表面的投射单元、可捕获由物体表面反射的调制相移光线的光学单元、可接收来自光学单元的调制相移光线并产生电信号的光电探测装置及可基于来自所述光电探测装置的电信号以获取所述物体表面的位置信息的处理装置。

Description

测量系统和方法

技术领域

本发明涉及一种测量系统和方法，尤其涉及一种利用相移分析进行尺寸测量的测量系统和方法。

背景技术

对物体的尺寸进行测量可确保该物体具有适当的架构或形状从而来实现适当的性能，比如，具有合适的公差从而与其他组件正确的匹配。

目前，已经有多种尝试措施来测量物体的尺寸从而来确定该物体是否被正确的加工而具有期望的尺寸。比如，一些现有的坐标测量装置(CoordinateMeasurement Machines，CMM)被用来测量物体的尺寸。然而，坐标测量装质测量物体常是离线进行的，这样，为了测量物体的尺寸，物体的加工过程就常需要暂停以便将物体安装于坐标测量装置上来进行测量。

测量结束后，物体的加工过程可基于测量的结果而重新开始。然而，对于精密物体，由于把该物体重新安装到加工机床上而重新定位常产生误差，所以利用此种把物体从加工机床上卸载测量，然后再重新安装的测量方式是不实用的。另外，这样的测量也常需要进行多次才能使物体被加工到期望的尺寸，从而导致生产率和加工质量较低而且耗时。

在现有的一些应用中，触摸探针被用来测量物体的尺寸。在测量过程中，触摸探针并不直接测量物体，而是通过触发以利用加工机床上自身的尺规来完成测量。由于物体是安装在加工机床上完成测量的，所以不存在需要重新安装物体而导致的误差。然而，尽管由于通过触摸探针进行测量不需要将物体从加工设备上拆卸下来而提高了生产率，但是由于触摸探针需要相对长的运动时间以在物体上完成探测，该方式仍然比较耗时。

所以，需要提供一种新的可测量物体尺寸的测量系统和方法。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种测量系统。该测量系统包括可产生复数个调制相移光线的光源单元、可反射所述复数个调制相移光线到物体表面的投射单元、可捕获由物体表面反射的调制相移光线的光学单元、可接收来自光学单元的调制相移光线并产生电信号的光电探测装置及可基于来自所述光电探测装置的电信号以获取所述物体表面的位置信息的处理装置。

本发明另一个实施例提供了一种测量方法。该测量方法包括把来自光源单元的复数个调制相移光线反射到物体表面；通过光学单元来捕获由物体表面反射的调制相移光线；通过光电探测装置来接收来自光学单元的调制相移光线并产生电信号；及通过处理装置处理来自所述光电探测装置的电信号。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明用来进行物体尺寸测量的测量系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明的具有一个以上周期的光强的一个实施例的示意图；

图3到图4为本发明的基于包裹相位(Wrapped Phase)来确定绝对相位(Absolute Phase)的相位展开方法的示意图；

图5为本发明的用来确定从物体上的一点反射的光线的强度值的示意图；

图6为本发明的在测量系统的转动件进行线性校正前后的调制光和时间的关系示意图；

图7为本发明的在测量系统的转动件进行线性校正前后的光强和深度的关系示意图；

图8为本发明的转动件进行三角波调制后的波形示意图；

图9为本发明的进行方波调制后的正旋强度示意图；及

图10到图13为图1所示的本发明测量系统的测量试验的多个实施例的示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明用来对物体100进行尺寸测量的测量系统10的一个实施例的示意图。在非限定示例中，物体10的尺寸测量可包括位置的测量，如深度(或高度)的测量或沿着Z轴，物体100上的点的坐标。尽管物体100的表面101显示为平面，但是本发明的实施例不限于任何特定类型的物体表面，且基于不同的应用，该物体可具有其他适合的形状。

如图1所示，测量系统10包括光源单元11，投射单元12，光学单元13，光电探测装置14，处理装置15，和监控装置16。在一些示例中，光源单元11可产生调制光线。在一些例子中，光源单元11可在较短的时间内一个接一个的产生复数个调制的相移光线。投射单元12可将调制光线反射到物体表面101上期望的点或区域上，并且通过物体表面101的散射形成反射光线。

光学单元13捕获来自物体表面101上的期望的点反射的光线并把其传输到光电探测装置14。光电探测装置14接收来自光学单元13的光线而产生与各自光线强度相关的电流信号，并把其输送到处理装置15中进行处理，以获取相应的位置信息，比如沿着Z轴23，物体表面101上期望的点的深度或Z轴坐标。

在一些实施例中，处理装置15不限于任何特定的可用来执行本发明处理任务的处理装置。在本发明实施例中，处理装置可表示任何能够进行运算或计算，对执行本发明的任务而言是必要的装置。如本领域技术人员所理解的，处理装置还可表示任何能够接收输入并按照规定的规则处理该输入，从而产生输出的装置。

显示装置16与处理装置15相连接，其可包括显示装置，如液晶显示装置来显示与物体表面期望点相关的测量信息，便于使用者观察。在一些应用中，光电探测装置14可包括光电二极管或任何适合的可将光强转换为电信号的感光设备。

在图1所示的实施例中，光源单元11包括调制装置17和光源18。投射单元12包括可转动元件19和控制装置20。光学单元13包括第一光学元件21和第二光学元件22。调制装置17可接收来自处理装置15的程序指令，从而调制光源18以产生调制光线。在一个实施例中，光源18包括激光源，其也可包括如发光二级管(Light-emitting Diode，LED)光源的任何适合的光源。

可转动元件19可用来把调制光线反射到物体表面101上的期望的点上。在本发明实施例中，可转动元件表示该元件可转动，这样，在一些非限定应用中，可转动元件可转动地反射光线(即在转动中反射光线)，或可转动到不同的位置并在相应的位置保持静止来反射光线。在一个示例中，可转动元件19在转动中反射光线。

控制装置20可与处理装置15通讯以接收来自处理装置15的程序指令，从而控制可转动元件19的转动。在一些示例中，可转动元件19可包括反射光学元件。该反射光学元件19可包括任何合适的可将调制光线反射到物体表面101上的光学元件，如棱镜。在一个实施例中，可转动元件19可包括反射镜，其包括但不限于全反射镜。

控制装置20可包括电气和/或机械系统，如机械式的检流计扫描仪(Galvanometer Scanner)或共振扫描仪(Resonance Scanner)来控制可转动元件19以反射调制光线。在非限定示例中，可转动元件19可通过控制装置20的控制，根据设定的程序指令来回地转动。

如图1所示，第一光学元件21设置于物体100和第二光学元件22之间。第二光学元件22设置于第一光学元件21和光学探测装置14之间。第一和第二光学元件21、22具有视图轴(View Axis，为便于说明，其与Z轴23重叠)。因此，在调制光线通过物体表面101散射后，靠近视图轴的调制光线可被第一和第二光学元件21、22捕获并传递至光电探测装置14。

在一些示例中，第一光学元件21可包含物镜。第二光学元件22可包含凸透镜或柱状透镜。第一光学元件21可设置来以与显微镜系统相类似的方式以高空间分辨率观察物体表面很小的区域(如点)。在一个示例中，第一光学元件21包括远心透镜(Telecentric Lens)。在一些特定的实施例中，第一光学元件21可设置来以较高的空间分辨率，如小于10微米的空间分辨率来观察相对于物体表面的尺寸具有几毫米长度因次(Linear Dimension)的区域，如其尺寸少于150微米的区域。

这样，在操作中，光源单元11产生调制光线。可转动元件19将来自光源单元11的调制光线反射到物体表面101上。然后，第一光学元件21将来自物体表面101的光线导引并聚焦到第二光学元件22上。第二光学元件22将来自第一光学元件21的光线传输到光电探测装置14上。最后，光电探测装置14接收来自光学单元13的光线，并输出与散射光线的强度相关联的电信号至处理装置15，从而来获取沿着Z轴，物体表面101上的点的高度或Z轴坐标。

在一些应用中，可转动元件19可来回地转动，这样，通过可转动元件19反射的调制光线以扫描的方式被投射到物体表面101上，以相对较快地定位物体上期望的点，从而节约大量的时间来定位物体表面101期望的点和通过可转动元件19反射的相应调制光线，比如，当物体的位置沿着Z轴在测量系统10的测量范围d1之间变化时。

图1所示的实施例仅是示意性的。在图1所示的实施例中，调制装置17、控制装置20和处理装置15均单独设置。调制装置17和控制装置20可通过电缆或无线连接与处理装置15通讯。在一些示例中，调制装置17、控制装置20和处理装置15也可集成设置。

在其他的示例中，调制装置17和/或控制装置20也可不与处理装置15直接相连，而是独自控制相应的光源18和可转动元件19。调制装置17和光源18及控制装置20和可转动元件19也可分别集成设置。在一定的应用中，控制装置20也可不设置从而可转动元件19的位置可手动调整。可转动元件19的转动可连续或不连续。光学单元13可包括一个或多个光学元件。

在非限定示例中，沿着Z轴23，测量系统10的测量范围d1可从0毫米至200毫米，这表明物体表面期望的点的深度(高度)或Z轴坐标可在0毫米至200毫米的范围内进行测量。如图1所示，沿着Z轴23，在测量系统10的测量范围d1内，调制光线投射到物体表面101的投射位置从近点A，如0毫米点到远点B，如200毫米点间变化。

在一些示例中，在操作中，调制光线的方向可垂直于水平线，如位于光电探测装置14和可转动元件19之间的基线24，这样，可转动元件19具有倾斜角α，从而来将调制光线反射到物体表面101上。在一定的应用中，基线24、高度或Z坐标及调制光线可形成一个三角形以进行三角测量。

在图1所示的实施例中，从光电探测装置14到近点A的离岸距离(Standoff Distance)d2可为100毫米。从光电探测装置14到可转动元件19的基线距离(Baseline Distance)d3也可为100毫米。以投射到近点A的调制光线25为例。直线26是位于调制光线25和反射光线27之间的法线。该法线26垂直于可转动元件19的表面28。

β角形成于法线26和反射光线27间。θ角由反射光线27和基线24所形成。δ角由调制光线25和可转动元件19的表面28形成。位于调制光线25和法线26间的χ角等于β角。因此，角度的相互关系可表示如下：α+δ+θ+χ+β＝180°；χ＝β；δ+β＝90°；δ+α＝90°；同时求解上述等式可得出等式：β＝α。另外，由于β角和θ角的关系为2β+θ＝90°，当调制光线25被投射到近点A时，由于离岸距离d2等于基线距离d3，θ角可表示为：θ＝tan^-1d2/d3＝tan^-11＝45°；这样，可转动元件19的倾斜角α可为：α＝β＝22.5°。相似的，当调制光线25被投射到远点B时，深度d1或坐标Z为200毫米，离岸距离d2和基线距离d3为100毫米。因此，0角可表示如下：θ＝tan^-1(d1+d2)/d3＝tan^-1 3＝71.56°，这样，可转动元件19的倾斜角α可为：α＝β＝9.22°。

因此，在一个非限定示例中，可转动元件19的倾斜角α可在从9.22°到22.5°的范围内变化，其间，沿着Z轴23，在测量范围内，可转动元件19将来自于光源18的调制光线反射到物体表面101上。在其他示例中，测量范围d1、离岸距离d2及/或基线距离d3会基于不同的应用而变化。从而可转动元件19的倾斜角α也相应地发生改变。

在本发明实施例中，调制装置17可控制光源18在较短时间内一个接一个地产生复数个相移光线。在一定的应用中，物体表面101上期望点的深度或Z轴坐标可通过相移分析中已知得任何传统算法来实现。在处理装置15中，该相移分析首先合并相移光线的信息以获取包裹相位图，然后展开包裹相位图，从而以获得物体表面101上期望点的深度或Z轴坐标。

在一个实施例中，三步相移算法被用来确定物体表面101上期望点的深度或Z轴坐标。在一些示例中，调制装置17可调节光源18以产生三个相差120°(2π/3)的相移光线，即，三个相移光线的相移角度分别为-2π/3、0和2π/3。在三个相移光线上的每个点的强度I(x，y)可分别表示如下：

I1(x，y)＝A+M cos[φ(x，y)-2π/3]；

I2(x，y)＝A+M cos[φ(x，y)]；

I3(x，y)＝A+M cos[φ(x，y)+2π/3]；

其中A是平均强度(Average Intensity)、M是强度调制(Intensity Modulation)、φ(x，y)是待确定的包裹相位。同时求解上述三个等式可得出下列等式：

φ (x, y) = \arctan (\sqrt{3} (I_{1} - I_{3}) / (2 I_{2} - I_{1} - I_{3}));

在I₁、I₂、I₃已知的情况下，每一点的包裹相位φ(x，y)可被确定，其范围在0至2π之间。基于上述等式，与物体表面101上的点相关联的包裹相位就可被确定。然后，通过已知的相位展开流程，包裹相位φ(x，y)被展开以获得其绝对相位。最后，物体表面101上点的实际Z轴坐标可通过相应的绝对相位和系统参数加以确定。

在一些示例中，调制装置17可调节光源18以产生调制光线，每一个调制光线均具有正弦强度分布(Sinusoidal Intensity Profile)。可转动元件19可以频率f1进行转动。当可转动元件19以恒定的角速度转动，调制光线的频率为f2且其可为可转动元件转动频率f1的N倍(N为整数)时，沿着Z轴23，在测量范围d1内可形成N个周期的调制光线的正弦强度。如图2所示，当N大于1时，在测量范围内形成了具有一个以上周期的正弦强度分布29。

在一些应用中，光电探测装置14可具有一定的敏感度限制从而导致了分辨率的限制。为了提高深度(高度)分辨率，可形成具有一个以上周期的正弦强度分布。然而，当处理装置15展开包裹相位φ(x，y)以获得相应的绝对相位时，由于一个以上相位周期的形成，需要首先确定相位次序ε，从而在展开以获取相应的绝对相位的过程中，在一个以上的相位周期中确定正确的相位周期来进行2π补偿。

图3到图4所示为基于包裹相位来确定绝对相位的相位展开方法。如图3所示，首先，调制装置17调节光源18产生第一组三个相移光线，比如一个接一个相差120°(2π/3)。其间，可转动元件以恒定的角速度转动且每一个调制光线的频率与可转动元件19的转动频率相同，这表明N等于1且每个相移光线包括一个正弦强度周期。

这样，对应于相应的移动角度-2π/3、0和2π/3的强度分布30、31、32就可被确定，其中每一个强度分布均具有一个周期。然后，处理装置15对强度分布30、31、32进行处理，从而确定处于0至2π范围内的包裹相位分布33。根据包裹相位分布33，物体表面期望点的粗略深度(Rough Depths)以及与粗略深度相关联的相位次序ε可得以确认以便用于后续进行的补偿。

随后，相似的，如图4所示，第二组三个相移光线的一个接一个地产生，每一个具有一个以上的正弦强度周期，且相差如120°(2π/3)。第二组三个相移光线在处理装置15中进行处理从而确定对应于相应的移动角度-2π/3、0和2π/3的强度分布33、34、35。接下来，处于0至2π范围内的包裹相位分布37也可得以确定。

由于相位次序ε已经确认，绝对相位可表示为相位次序ε加p，此处的p是包裹相位。这样，由于采用了相位展开方法，光电探测装置14的深度分辨率得以提高，从而可正确地确定绝对相位并获得期望点的精确的深度(RefinedDepths)。

在一定的应用中，光电探测装置14可以高于调制光线扫描物体表面101的速度来探测相移光线中的信号，这样，光电探测装置14就不会漏过任何调制光线的扫描。在一些应用中，当每一个调制光线扫描物体表面101上接近视轴或与视轴相交的点时，如图5所示，在光电探测装置14获取的信号中可形成强度脉冲38。

随后，在处理装置15中，强度脉冲38上的最大值的位置(未标示)被确认为Vmax。然后，强度脉冲38上位于二分之一最大值(Vmax/2)位置和Vmax位置之间的片断39上的点值被收集。接下来，利用已知的轮廓拟合算法(Profile-fitting Algorithm)，如最小二乘法对强度脉冲38上的片断39进行拟合得到正态分布曲线40。最后，正态曲线40上的峰值被确定并作为物体表面101上期望点的强度值。相似的，所有来自物体表面101来的光线的强度均可被确定，从而确定包裹相位φ(x，y)。

如图1所示，从可转动元件19上的反射点C到远点B的距离d4与从反射点C到近点A的距离是不同。距离d4、d5和Z轴23共同形成三角形。当可转动元件19按照恒定的角速度转动时，每一个调制光线的正弦强度沿Z轴23可不呈线性分布。

如图1到图2所示，正弦强度分布29的周期随着从反射点C到物体表面101上期望点的距离的增加而沿着Z轴23不断变宽。为了使包裹相位值与Z轴23线性相关，从而促进物体表面上点的深度的确定，可转动元件19可可控的转动，从而随着可转动元件19的转动，每一个调制光线的旋转角度与时间呈线性关系，这可被称为可转动元件的线性校正，该线性校正可通过试验或其他控制技术得以实现。

图6所示为在可转动元件线性校正前后调制光线的转动角度(°)与时间的关系示意图。图7所示为在可转动元件的线性校正前后光强和Z坐标的关系示意图。如图6到图7所示，虚线41、42所示为未进行线性校正时各自相应的关系。实线43、44所示为线性校正之后各自相应的关系。根据线性校正前后的关系的对比，在线性校正后，强度在测量范围以具有相似周期的正弦曲线的方式而变化，这有利于确定包裹相位值和在Z轴上位置的关联性。

在一些应用中，在测量时，在调制光线通过可转动元件19反射前，随着可转动元件19来回转动，可转动元件19的转动可利用三角波(Triangle Wave，未显示)来进行调节，该三角波包括复数个分别具有相同斜率(Slope)的上升边(Rising Edge)45和下降边(Falling Edge)46，例如，如图8所示。这样，可促进光电探测装置14对散射光线的探测及处理装置15对信号的处理。

通常，调节后可转动元件19的转动位置可与控制装置20的电压调制呈线性关系。在非限定示例中，由于投射单元12的机械和/或电气误差，在调节后，可转动零件19在上升边45和下降边46的转动位置可是不一致的。

在一定的应用中，为了减少或消除由投射装置12造成的误差，与上升边45或下降沿46相关的信号可用来确定包含在散射光线中的深度信息，这可以通过，比如在可转动元件19进行三角波调节后及在调制光线通过可转动元件19反射前，对调制光线的正旋强度乘以方波来实现。该方波可具有与可转动元件19的转动频率相同的频率。

图9所示为由方波调节后的正弦强度。如图9所示，以由三角波调节的可转动元件19的上升边45为例。方波振幅的范围约为从0到1。这样，在上升沿，方波的振幅为1，这样，来自于光源的光强不会发生变化，而保持其原有值。在下降边，光强度的输出为0，从而光电探测装置14仅捕获来自上升边的光线而捕获不到来自下降边的光强信息。在一定应用中，图9所示的强度分布可进行一定的抬升从而减少外界信号的干扰以增加测量的准确度。

图10到图13所示为图1所示的测量系统10的测量试验的多个实施例的示意图。如图10-13所示，测量是在比如当物体沿Z轴23(如图1所示)分别位于50毫米、100毫米、150毫米和200毫米时进行。在每一个位置，物体沿着Z轴移向远点B，例如，移动5次，每次的移动距离为10微米。此外，在D、E、F、G、H这5次移动的每一次移动中，选择复数个点(未显示)，如10个点，并对它们各自的包裹相位值进行平均，从而来减少测量中来自光线和高频信号的噪音的干扰。

可见，如图10-13所示，在每一个位置的测量时，在相应的5次运动中的包裹相位的变化是明显的，这表明该测量系统不但对物体沿Z轴的位置变化有较好的相位灵敏度，而且具有相对较大的测量范围。

在本发明的实施例中，测量系统采用了调制光线、可转动元件、光电探测装置和处理装置，不仅提供较准确的深度或Z坐标的测量而且具有相对较大的测量范围。光电探测装置以高分辨率捕获散射光线。相位展开方法和轮廓拟合算法也被用来减少来自于物体表面的斑点和来自于外界环境的噪音，从而测量系统对物体表面的加工质量不敏感以增加测量的精确度。此外，该测量系统组件的成本相对较低。由于测量是非接触式的，从而可节约大量时间。

虽然结合特定的实施例对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims

1.一种测量系统，包括：

光源单元，其可产生复数个调制相移光线；

投射单元，其可反射所述复数个调制相移光线到物体表面；

光学单元，其可捕获由物体表面反射的调制相移光线；

光电探测装置，其可接收来自光学单元的调制相移光线并产生电信号；及

处理装置，其可基于来自所述光电探测装置的电信号以获取所述物体表面的位置信息。

2.如权利要求1所述的测量系统，其中所述光源单元包括光源和调制装置，所述调制装置用来调制所述光源以产生所述调制相移光线。

3.如权利要求1所述的测量系统，其中所述投射单元包括用来把所述调制相移光线反射到物体表面的可转动元件。

4.如权利要求1所述的测量系统，其中所述可转动元件的转动角度是从9.22°到22.5°。

5.如权利要求1所述的测量系统，其中所述位置信息包括沿着Z轴物体表面上点的深度或Z轴坐标。

6.一种测量方法，包括：

把来自光源单元的复数个调制相移光线反射到物体表面；

通过光学单元来捕获由物体表面反射的调制相移光线；

通过光电探测装置接收来自光学单元的调制相移光线并产生电信号；及

通过处理装置处理来自所述光电探测装置的电信号。

7.如权利要求6所述的测量方法，其中通过处理装置处理来自所述光电探测装置的电信号以获取所述物体表面的位置信息，该位置信息包括沿着Z轴物体表面上点的深度或Z轴坐标。

8.如权利要求7所述的测量方法，其中在所述光电探测装置接收来自物体表面上的点的调制相移光线后，在所述电信号中产生相应的强度脉冲，所述测量方法进一步包括：

在相应的强度脉冲上确认最大值和二分之一最大值的位置；

收集相应的强度脉冲上最大值和二分之一最大值的位置间的片段上的点值；及

基于收集的点值拟合所述片断成正态分布曲线，其中所述正态分布曲线上的峰值为相应的所述调制相移光线的强度值。

9.如权利要求7所述的测量方法，其中所述来自光源单元的调制相移光线是通过可转动元件反射到物体表面的。

10.如权利要求9所述的测量方法，其中每一个调制相移光线均为正旋强度。

11.如权利要求10所述的测量方法，进一步包括在所述可转动元件反射所述调制相移光线前利用包括复数个上升边和下降边的三角波对所述可转动元件的转动进行调节。

12.如权利要求11所述的测量方法，其中所述上升边和下降边分别具有相同的斜率。

13.如权利要求11所述的测量方法，进一步包括在所述可转动元件进行三角波调解后及所述调制相移光线通过所述可转动元件反射前对每一个调制相移光线的正旋强度乘以方波进行调节。

14.如权利要求13所述的测量方法，其中所述方波具有与所述可转动元件的转动频率相同的频率。

15.如权利要求10所述的测量方法，进一步包括在所述调制相移光线通过所述可转动元件反射前对所述可转动元件进行线性校正。

16.如权利要求10所述的测量方法，其中所述光源单元可产生第一组三个调制相移光线及在所述第一组三个调制相移光线在所述处理装置中处理后产生第二组三个调制相移光线。

17.如权利要求10所述的测量方法，其中所述第一组三个调制相移光线中的每一个的正旋强度包括一个周期，所述第二组三个调制相移光线中的每一个的正旋强度包括一个以上的周期。

18.如权利要求10所述的测量方法，其中所述处理装置处理所述第一组三个调制相移光线以获得物体表面上的点的粗略位置信息和相位次序，基于所述相位次序，所述处理装置处理所述第二组三个调制相移光线以获得物体表面上的点的精确的位置信息。