影像測量儀技術(shù)發(fā)展

影像測量儀技術(shù)作為視覺檢測技術(shù)中需要實(shí)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(biāo)。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(jì)算機(jī)，再利用圖像處理技術(shù)對數(shù)字圖像信號進(jìn)行處理，得到所需要的各種圖像信息，利用標(biāo)定技術(shù)將圖像坐標(biāo)系中的圖像尺寸信息轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)系中的實(shí)際尺寸信息，從而實(shí)現(xiàn)尺寸和形位誤差的計(jì)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(gè)尺寸產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，即超大尺寸和微小尺寸。如飛機(jī)外形尺寸的測量、大型機(jī)械關(guān)鍵部件測量、動(dòng)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(jī)械式測量都相當(dāng)?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(jìn)行一定比例的縮小或放大，從而完成一些機(jī)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(dāng)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(xué)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(biāo)信息圖像，并由圖像采集卡將圖像采集到計(jì)算機(jī)中，然后再通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理和計(jì)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(gè)發(fā)展趨勢：
1.測量精度進(jìn)一步提升。隨著工業(yè)水平的不斷進(jìn)步，對微型零件的精度要求也將進(jìn)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(shí)，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(jìn)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)微型零件由點(diǎn)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(jìn)行成像，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵特征點(diǎn)的測量，而難以對整個(gè)輪廓或整體特征點(diǎn)進(jìn)行測量。
隨著測量精度的提升，獲取零件的完整圖像并實(shí)現(xiàn)整體形狀誤差的高精度測量將會(huì)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(shí)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(biāo)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(diǎn)，也成為視覺檢測技術(shù)中主要的應(yīng)用之一。