鍵式影像測量儀是種“基于成像在光電耦合器件上的光學影像系統(tǒng)(簡稱影像系統(tǒng)),通過光電耦合器件采集,經(jīng)過軟件處理成像,顯示在計算機屏幕上,利用測量軟 件進行幾何運算得出終結果的非接觸式測量儀器”。測量軟件通過數(shù)字圖像處理技術提取工件表面的坐標點,再利用坐標變換和數(shù)據(jù)處理技術轉換成坐標測量空間中的各種幾何要素,從而得到被測工件幾何尺寸和形位公差等參數(shù)。
1、
鍵式影像測量儀發(fā)展概述
20世紀70年代后期,尤其是在David Marr教授建立“計算視覺(Computational Vision)”理論框架以來,圖像處理技術和圖像傳感器獲得了快速發(fā)展。隨著坐標測量技術的日趨發(fā)展與成熟,在以光學比較為基礎的光學測量領域里,坐標 測量方法的發(fā)展應用有了*的實質(zhì)性進展。
1977年,美國View Engineering公司發(fā)明了上*臺由電機驅動XYZ軸的RB-1影像測量系統(tǒng)(見圖1),它是臺控制終端整合了視頻和軟件測量的自動影像測量儀。此外,Mechanical Technology公司的BoiceVista系統(tǒng)則充分借鑒了坐標測量機的,在坐標測量機的測頭上集成了個視頻圖像測量系統(tǒng),該系統(tǒng)可以將測量數(shù)據(jù)與預先編制的標稱尺寸和公差進行比較。
這兩臺儀器通過不同途徑借鑒了坐標測量機的坐標測量原理,將被測量物體的圖像投影到坐標系中。其測量平臺繼承了坐標測量機的形式,但其測頭與光學投影儀相似。這些儀器的出現(xiàn)開辟了個重要的測量儀器行業(yè),即影像測量儀行業(yè)。上世紀80年代初,影像測量技術有了重要的發(fā)展。1981年,ROI公司開發(fā)出光學影像探針(見圖2),可以替代坐標測量機上的接觸式探針進行非接觸式測量,從此這個光學配件成了影像設備的基礎部件之。在80年代中期,市場上又出現(xiàn)了帶高放大倍率顯微鏡目鏡的影像測量儀。
進入上世紀90年代,隨著CCD技術、計算機技術、數(shù)字圖像處理技術、LED照明技術、直流/交流伺服驅動技術的發(fā)展,影像測量儀產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展。*多的廠商進入到影像測量儀產(chǎn)品市場,共同推進了影像測量儀產(chǎn)品的發(fā)展。2000年以后,我國在該領域的技術水平不斷提高,有關影像測量技術研究的文獻也不斷出現(xiàn);國內(nèi)企業(yè)所開發(fā)的影像測量儀在生產(chǎn)規(guī)模、品種和質(zhì)量上也不斷有所和發(fā)展。2009年我國制定了標準GB/T24762-2009:產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)影像測量儀的驗收和復檢,它適用于XY平面直角坐標系的影像測量儀,包括在垂直于平面直角坐標系Z方向上具有定位或測量功能的影像測量儀。
2、
鍵式影像測量儀的評估
本文嘗試從儀器結構、關鍵技術指標等方面對影像測量儀產(chǎn)品進行評,由于筆者影像測頭方面的資料欠缺,故未與涉及。
(1)外觀與結構
密測量儀器類產(chǎn)品的外觀與結構是用戶選擇的重要依據(jù)。的產(chǎn)品外觀與結構,給人以穩(wěn)重、可靠、密的感覺,往往是決定款產(chǎn)品在市場獲得成敗的重要因素。
目前影像測量儀的結構形式主要有立柱式結構、固定橋式結構與移動橋式結構。立柱式結構和固定橋式結構在小量程的影像測量儀中應用都很廣泛,各有。移動橋式結構主要用在大量程的影像測量儀中。立柱式結構的在于結構緊湊、占用場地小、裝取工件方便;固定橋式結構的點是產(chǎn)品穩(wěn)重、大氣,但占用場地較大,裝取工件不太方便;移動橋式結構則容易實現(xiàn)大量程測量,測量過程中工件固定不動。