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圖像測(cè)量?jī)x是近十年來(lái)發(fā)展快的幾何光學(xué)測(cè)量?jī)x。它是以光學(xué)投影原理為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)工件的邊緣輪廓來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度和尺寸的二維平面坐標(biāo)位置測(cè)量?jī)x。該儀器可效率檢測(cè)各種復(fù)雜形狀工件的輪廓、面形、尺寸、角度和位置，尤其適用于精密零件的微觀檢測(cè)和質(zhì)量控制。適用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、逆向工程、質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域。電子圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為圖像測(cè)量?jī)x的多功能、高精度和自動(dòng)化提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。用于工廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的圖像測(cè)量?jī)x的分辨率通常為0.001m，測(cè)量不確定度精度約為(3+L/200) μ m。

其一，分析了圖像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)。

圖像測(cè)量?jī)x一般由機(jī)械、照明、長(zhǎng)度測(cè)量、圖像采集、計(jì)算機(jī)和測(cè)量軟件等六部分組成。

圖像測(cè)量?jī)x一般測(cè)量范圍較大，通常配有變焦物鏡(0.7 ╳ ~ 4.5 ╳).照明光源除了通常的底光和頂光外，還有環(huán)形照明光，適合在底光和頂光不能有效照明時(shí)應(yīng)用。



其次，影像測(cè)量?jī)x的誤差來(lái)源是影像測(cè)量?jī)x上的測(cè)量都是單軸或二維平面坐標(biāo)測(cè)量。測(cè)量時(shí)，先對(duì)焦，再對(duì)準(zhǔn)，再讀數(shù)，后計(jì)算處理。讀數(shù)來(lái)自于標(biāo)尺，也就是光柵系統(tǒng)，聚焦對(duì)準(zhǔn)依賴于顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，還有一個(gè)照明光源直接影響測(cè)量作用和精度。因?yàn)?，如果不能用基于圖像法的儀器對(duì)被測(cè)件進(jìn)行有效正確的照明，測(cè)量結(jié)果就會(huì)偏離其真實(shí)尺寸。除了上述因素外，環(huán)境條件也是制約測(cè)量精度不可忽視的因素。

基于上述分析，可以總結(jié)出以下誤差源:
1)光柵尺的誤差；
2)工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)直線度和角度擺動(dòng)引起的誤差；
3)工作臺(tái)兩個(gè)測(cè)量軸的垂直度帶來(lái)誤差；
4)微鏡與工作臺(tái)光軸不垂直引起的誤差；
5)測(cè)量室溫度偏離參考溫度20℃引起的誤差；
6)光源照明條件變化引起的聚焦和對(duì)準(zhǔn)誤差。

在這些因素中，前四種誤差是硬件誤差，在儀器制造過(guò)程中已經(jīng)形成并固定下來(lái)，一般無(wú)法改變；必須通過(guò)控制測(cè)量室內(nèi)的溫度和等溫過(guò)程來(lái)減小溫度影響引起的誤差。

再則一條往往被忽略，但在實(shí)際測(cè)量中，當(dāng)光源的照明條件發(fā)生變化時(shí)，直接影響被測(cè)工件的照明作用和圖像質(zhì)量，主要是因?yàn)閳D像測(cè)量?jī)x的圖像是由CCD接收的。CCD雖然有自動(dòng)調(diào)節(jié)增益的功能，但當(dāng)亮度過(guò)高時(shí)就失去了調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致被測(cè)工件的圖像縮小。當(dāng)亮度太低時(shí)，工件的圖像反而變大。這種影響在測(cè)量重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)之間的間距時(shí)可以忽略，只要在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中光照條件保持不變，因?yàn)槊總€(gè)重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)都在同時(shí)變大或變小，間距的測(cè)量計(jì)算直接排除了圖像變形的影響，如測(cè)量玻璃尺和格柵板的間距；除了這種特殊情況，如測(cè)量圓的直徑、工件的長(zhǎng)度和寬度，都會(huì)帶來(lái)的誤差。