影像測量儀技術(shù)作為視覺檢測技術(shù)中需要實現(xiàn)定量測量的一類,測量精度一直是該技術(shù)所追求的重要指標。影像測量儀系統(tǒng)通常采用CCD(ChargeCoupledDevice)等圖像傳感器件獲取圖像信息,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并采集到計算機,再利用圖像處理技術(shù)對數(shù)字圖像信號進行處理,得到所需要的各種圖像信息,利用標定技術(shù)將圖像坐標系中的圖像尺寸信息轉(zhuǎn)換成坐標系中的實際尺寸信息,從而實現(xiàn)尺寸和形位誤差的計算。
近年來,由于工業(yè)生產(chǎn)能力的快速發(fā)展和加工工藝水平的提高,兩個尺寸產(chǎn)品的大量涌現(xiàn),即超大尺寸和微小尺寸。如飛機外形尺寸的測量、大型機械關(guān)鍵部件測量、動車組外形尺寸的測量以及各種設(shè)備在微型化的趨勢中大量使用的微型零件關(guān)鍵尺寸測量,微電子技術(shù)和生物技術(shù)中關(guān)鍵微小尺寸的測量等,都給測試技術(shù)帶來了新的任務(wù)。影像測量儀技術(shù)具有更廣的測量范圍,無論是較大還是較小的范圍內(nèi),采用傳統(tǒng)的機械式測量都相當?shù)睦щy,而影像測量儀技術(shù)可以依據(jù)精度的要求對被測對象進行一定比例的縮小或放大,從而完成一些機械式測量所無法完成的測量任務(wù)。因而,無論是超大尺寸的測量還是微小尺寸的測量,影像測量儀技術(shù)的重要作用都是顯而易見的。
通常,我們將尺寸范圍在0.1mm~10mm的零件稱為微型零件,即定義為Meso尺度的零件。這類零件精度要求相對較高,一般在微米量級,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)的檢測手段已經(jīng)難以滿足測量需求。影像測量儀系統(tǒng)已經(jīng)成為當前微型零件測量中常用的手段,首先我們要把被測零件(或被測零件的關(guān)鍵特征)通過具有足夠放大倍數(shù)的光學鏡頭成像在相匹配的圖像傳感器件上,以獲取滿足要求的包含被測目標信息圖像,并由圖像采集卡將圖像采集到計算機中,然后再通過計算機進行圖像處理和計算,從而獲得測量結(jié)果。微型零件領(lǐng)域的影像測量儀技術(shù)主要有以下幾個發(fā)展趨勢:
1.測量精度進一步提升。隨著工業(yè)水平的不斷進步,對微型零件的精度要求也將進一步提高,因而也對影像測量儀技術(shù)的測量精度提出了更高的要求。同時,隨著圖像傳感器件的快速發(fā)展,高分辨率器件也為系統(tǒng)精度的提升創(chuàng)造了條件。另外,亞像素技術(shù)和超分辨率技術(shù)的進一步研究也將為系統(tǒng)精度的提升提供技術(shù)保證。
2.提高測量效率。微型零件在工業(yè)中的應(yīng)用正在成幾何量級的增長,繁重的測量任務(wù)以及整體在線測量的生產(chǎn)模式都需要高效率的測量手段。隨著計算機等硬件能力的提升以及圖像處理算法的不斷優(yōu)化,都將提高影像測量儀系統(tǒng)的效率。
3.實現(xiàn)微型零件由點測量模式向整體測量模式過渡?,F(xiàn)有的影像測量儀技術(shù)受測量精度的制約,基本都是對微型零件中關(guān)鍵特征區(qū)域進行成像,從而實現(xiàn)關(guān)鍵特征點的測量,而難以對整個輪廓或整體特征點進行測量。
隨著測量精度的提升,獲取零件的完整圖像并實現(xiàn)整體形狀誤差的高精度測量將會在越來越多的領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
總之,在微型零件測量領(lǐng)域,影像測量儀技術(shù)實現(xiàn)高精度化、高效率化將必然成為精密測量技術(shù)的重要發(fā)展方向。因而對圖像獲取的硬件系統(tǒng)、獲取圖像的質(zhì)量、圖像邊緣的定位、系統(tǒng)標定等環(huán)節(jié)提出了更高的要求,具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的研究意義。因此,該技術(shù)已經(jīng)成為目前國內(nèi)外的研究熱點,也成為視覺檢測技術(shù)中主要的應(yīng)用之一。