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圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)作為一種視覺(jué)檢測(cè)技術(shù),需要實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量。測(cè)量精度一直是該技術(shù)追求的重要指標(biāo)。圖像測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)通常采用CCD(電荷耦合器件)等圖像傳感器裝置獲取圖像信息,將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并將其采集到計(jì)算機(jī)中,然后利用圖像處理技術(shù)處理數(shù)字圖像信號(hào)。獲得所需的各種圖像。通過(guò)使用校準(zhǔn)技術(shù)將信息,最后圖像坐標(biāo)系中的圖像尺寸信息轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)系中的實(shí)際尺寸信息,從而實(shí)現(xiàn)尺寸,形狀和位置誤差的計(jì)算。
近年來(lái),由于工業(yè)生產(chǎn)能力的快速發(fā)展和加工技術(shù)水平的提高,出現(xiàn)了大量的兩種極端尺寸的產(chǎn)品,即大尺寸和小尺寸。例如,測(cè)量飛機(jī)的外部尺寸?測(cè)量大型機(jī)械的關(guān)鍵部件?動(dòng)車組測(cè)量和微型部件的臨界尺寸測(cè)量用于各種裝置的小型化趨勢(shì),關(guān)鍵微尺寸的測(cè)量微電子學(xué)和生物技術(shù)等,都為測(cè)試技術(shù)帶來(lái)了新的任務(wù)。圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)具有更寬的測(cè)量范圍。在大范圍和小范圍內(nèi)使用傳統(tǒng)的機(jī)械測(cè)量是相當(dāng)困難的。圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)可以根據(jù)精度要求制作一定比例的被測(cè)物體。縮小或放大以完成機(jī)械測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)的測(cè)量任務(wù)。因此,無(wú)論是超大尺寸測(cè)量還是小尺寸測(cè)量,圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)的重要作用都是顯而易見(jiàn)的。
一般來(lái)說(shuō),我們將尺寸范圍從0.1mm到10mm的部件稱為微型部件,這些部件在國(guó)際上被定義為中尺度部件。這些部件的精度要求較高,一般在微米級(jí),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)的檢測(cè)方法難以滿足測(cè)量需要。圖像測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)已成為微型部件測(cè)量中常用的方法。首先,我們必須通過(guò)在匹配的圖像傳感器上具有足夠放大率的光學(xué)透鏡對(duì)待測(cè)部件(或待測(cè)部件的關(guān)鍵特征)進(jìn)行成像。獲取包含滿足要求的測(cè)量目標(biāo)信息的圖像,并通過(guò)圖像采集卡將圖像采集到計(jì)算機(jī)中,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理和計(jì)算,得到測(cè)量結(jié)果。微型零件領(lǐng)域的圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)主要有以下發(fā)展趨勢(shì):1.進(jìn)一步提高測(cè)量精度。隨著工業(yè)水平的不斷提高,對(duì)微小零件的精度要求將進(jìn)一步提高,從而提高了圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)測(cè)量精度的準(zhǔn)確性。同時(shí),隨著圖像傳感器裝置的快速發(fā)展,高分辨率裝置也為提高系統(tǒng)精度創(chuàng)造了條件。此外,對(duì)亞像素技術(shù)和超分辨率技術(shù)的進(jìn)一步研究也將為提高系統(tǒng)精度提供技術(shù)保障。
2.提高測(cè)量效率。行業(yè)中微型零件的使用正在幾何級(jí)別上增長(zhǎng),100%在線測(cè)量的繁重測(cè)量任務(wù)和生產(chǎn)模型需要高效的測(cè)量。隨著計(jì)算機(jī)等硬件能力的提高和圖像處理算法的不斷優(yōu)化,圖像測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)的效率將得到提高。
3.實(shí)現(xiàn)微部件從點(diǎn)測(cè)量模式到整體測(cè)量模式的轉(zhuǎn)換。現(xiàn)有的圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)受測(cè)量精度的限制,基本上對(duì)微小部件中的關(guān)鍵特征區(qū)域進(jìn)行成像,從而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵特征點(diǎn)的測(cè)量,難以測(cè)量整個(gè)輪廓或整個(gè)特征點(diǎn)。
隨著測(cè)量精度的提高,獲得零件的完整圖像并實(shí)現(xiàn)整體形狀誤差的高精度測(cè)量將被用于越來(lái)越多的領(lǐng)域。
總之,在微元件測(cè)量領(lǐng)域,高精度的圖像測(cè)量?jī)x器技術(shù)?的高效率必然成為精密測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向。因此,圖像采集硬件系統(tǒng)?獲得了圖像質(zhì)量?圖像邊緣定位?系統(tǒng)校準(zhǔn)等環(huán)節(jié)提出的更高要求,具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的研究意義。因此,該技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),已成為視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中最重要的應(yīng)用之一。