南通零斯精密帶你了解影像測量儀
什么是影像測量儀?這是用來干嘛的呢?它可以在哪些地方使用?今天
讓南通零斯精密來告訴你:
影像測量儀是一種“基于成像在光電耦合器件上的光學(xué)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(jì)算機(jī)屏幕上,利用測量軟件進(jìn)行幾何運(yùn)算得出終結(jié)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(shù)提取工件表面的坐標(biāo)點(diǎn),再利用坐標(biāo)變換和數(shù)據(jù)處理技術(shù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)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)。
影像測量儀有哪些工作原理特點(diǎn):
影像測量儀是基于機(jī)器視覺的自動邊緣提取、自動理匹、自動對焦、測量合成、影像合成等人工智能技術(shù),具有點(diǎn)哪走哪自動測量、CNC走位自動測量、自動學(xué)習(xí)批量測量的功能,影像地圖目標(biāo)指引,全視場鷹眼放大等優(yōu)異的功能。同時,基于機(jī)器視覺與微米控制下的自動對焦過程,可以滿足清晰影像下輔助測量需要,亦可加入觸點(diǎn)測頭完成坐標(biāo)測量。
一、影像測量儀的評估
(1)外觀與結(jié)構(gòu)
精密測量儀器類產(chǎn)品的外觀與結(jié)構(gòu)是用戶選擇的重要依據(jù)。好的產(chǎn)品外觀與結(jié)構(gòu),給人以穩(wěn)重、可靠、精密的感覺,往往是決定一款產(chǎn)品在市場獲得成敗的重要因素。
目前影像測量儀的結(jié)構(gòu)形式主要有立柱式結(jié)構(gòu)、固定橋式結(jié)構(gòu)與移動橋式結(jié)構(gòu)。立柱式結(jié)構(gòu)和固定橋式結(jié)構(gòu)在小量程的影像測量儀中應(yīng)用都很廣泛,各有優(yōu)勢。移動橋式結(jié)構(gòu)主要用在特大量程的影像測量儀中。立柱式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)緊湊、占用場地小、裝取工件方便;固定橋式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)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(jié)構(gòu)則容易實(shí)現(xiàn)大量程測量,測量過程中工件固定不動。
(2)光源系統(tǒng)
光源系統(tǒng)在影像測量儀中起著至關(guān)重要的作用,直接決定著一臺影像儀性能的好壞、功能的強(qiáng)弱。好的光源系統(tǒng)可幫助影像測頭獲取清晰、銳利、均勻一致的正確圖像,確保測量的精度與重復(fù)性。為實(shí)現(xiàn)對不同材質(zhì)、不同形狀、不同種類的工件提供有效的照明,完成復(fù)雜的測量任務(wù),影像測量儀通常都會提供三種照明光源:表面光源、輪廓光源、同軸光源。
表面光源為工件上表面的測量提供照明。好的表面光源,要能提供不同入射角度和不同入射方向的照明,確保不同的工件獲得一致的照明效果。輪廓光源為工件外輪廓、通孔等測量提供照明。輪廓光源通常安裝在影像測量儀的底座上,在工作時,圖像上被工件阻擋部分成像為黑色,無阻擋部分為白色,幫助影像測頭獲得黑白分明、對比度高、邊界清晰的工件圖像。在輪廓光源照明下,儀器往往能達(dá)到的測量精度。
同軸光源沿著鏡頭光軸方向投射到工件表面,可為工件的高反射率表面和深孔部位的測量提供照明。
(3)多測頭集成
影像測頭在二維尺寸測量上具備無可比擬的速度優(yōu)勢,但影像測頭也有其不擅長的地方,在三維測量中,測量效率不夠高、工件側(cè)面特征無法測量等。
由此就出現(xiàn)了多測頭集成的需求,綜合使用影像測頭、接觸式測頭、激光測頭和白光測頭等,可針對不同的工件及不同的測量需求,選擇合適的測量方式,以便提供的測量精度以及的測量效率。在二維尺寸的大批量檢測時,可使用影像測頭;在測量復(fù)雜工件側(cè)壁,而對效率要求又不高的情況下,可選擇接觸式測量:在復(fù)雜工件的三維測量中,如果對效率要求很高,可使用白光測頭或激光測頭。
(4)測量性能
精度是測量儀器的根本,精度是用戶選擇儀器的重要指標(biāo)之一。影像測量儀的測量精度主要取決于影像測頭的質(zhì)量、照明光源系統(tǒng)性能、儀器運(yùn)動及定位精度,數(shù)據(jù)處理測量軟、硬件的質(zhì)量和水平也是極其重要的影響因素。
作為自動化測量儀器,影像測量儀的測量效率是客戶為看重的要素之一。高測量效率可以減少設(shè)備投入、提高生產(chǎn)效率、降低人工費(fèi)用等。
(5)測量軟件功能
影像測量儀的基本測量功能通常包括:點(diǎn)、線、圓、弧等多種基本幾何量的測量,在測量方式上,提供多種提取及構(gòu)建方式;提供多種形狀公差和位置公差的測量;提供多種坐標(biāo)系建立方式;提供手動測量與自動批量測量;批量測量程序可記錄測量基元、提取方式、機(jī)臺操控、光源控制、自動聚焦等過程;可導(dǎo)入導(dǎo)出CAD圖紙:測量數(shù)據(jù)輸出到指定格式的報(bào)表中。
除了這些基本測量功能外,儀器廠商通常還會提供SPC、圖紙比對、離線編程、定制輸出報(bào)表等擴(kuò)展功能。部分廠商還會針對特定用戶行業(yè)的測量需求,開發(fā)相應(yīng)的專用軟件或硬件,增加儀器測量功能,如小模數(shù)齒輪測量、試驗(yàn)篩校準(zhǔn)等。
(6)其他方面
產(chǎn)品易用性、對環(huán)境的適應(yīng)性、操作界面是否人性化等方面,也是判別儀器性能的重要因素。是否能方便建立測量任務(wù)、制定及輸出報(bào)表、機(jī)臺操控等,影響用戶對儀器的接受程度。
儀器的長期穩(wěn)定性,測量方案的提供,客戶服務(wù)的響應(yīng)速度,交貨周期、定制化開發(fā)能力及價格等等,都是影響客戶選擇影像測量儀產(chǎn)品的重要因素。
(7)影像儀新趨勢-一鍵式影像測量儀
一鍵式影像測量儀又被稱作影像測量標(biāo)尺、閃測影像尺寸測量儀,是一種新型影像測量技術(shù)的代表。該技術(shù)由一些外企將此先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)國內(nèi),并在2013年前后實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
一鍵式影像儀結(jié)構(gòu)組成:一鍵式影像測量儀的核心硬件是由上下光源、高像素CCD相機(jī)、大視角大景深遠(yuǎn)心鏡頭及固定載物臺組成,結(jié)構(gòu)相對簡單。
影響測量儀器終測試結(jié)果精度的因素有很多,任何一種因素都會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響,甚至是顛覆性的影響,概括起來主要有比差和角差、阻抗匹配、量程匹配、傳輸線路的損耗、干擾等幾種。