影響影像測量儀測量精度的具體分析

影像測量儀是近十年來發(fā)展最快的幾何光學測量儀器。它是基于光學投影原理，結(jié)合現(xiàn)代光電技術(shù)和計算機處理技術(shù)的應(yīng)用，完成對工件邊緣輪廓的瞄準來實現(xiàn)測長的二維平面坐標位置測量儀。該儀器可高效檢測各種復(fù)雜工件的輪廓、表面形狀、尺寸、角度和位置，尤其是精密零件的顯微檢測和質(zhì)量控制，適用于產(chǎn)品開發(fā)、逆向工程、質(zhì)量檢測等領(lǐng)域。電子和圖像處理技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為多功能、影像測量儀的高精度和自動化。工廠現(xiàn)場測量使用的影像測量儀分辨率通常為0.001m，測量不確定度一般在(3+L/200)μm左右。

先分析影像測量儀的結(jié)構(gòu)

影像測量儀 一般由機械、照明、測長、圖像采集、計算機和測量軟件六部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

影像測量儀一般具有較大的測量范圍，通常配備變焦物鏡（0.7╳~4.5╳）。照明光源除了普通的底光和頂光外，還有一個環(huán)形照明燈，適用于底光和頂光都不能有效照明的場合。

其次，影像測量儀上影像測量儀誤差源的測量是單軸或二維平面坐標的測量。測量時，先對焦，再對準，再讀取，最后計算處理。讀數(shù)來自尺子或光柵系統(tǒng)，焦點對準依靠顯微鏡光學系統(tǒng)，還有直接影響測量效果和精度的照明源。因為，基于圖像法的測量儀器，如果不能有效、正確地照射試件，測量結(jié)果明顯偏離其真實尺寸。除了上述因素外，環(huán)境條件也是制約測量精度的因素，不容忽視。根據(jù)以上分析，

1)光柵計數(shù)尺錯誤；

2) 工作臺移動時直線度和角擺引起的誤差；

3) 工作臺兩測量軸垂直度引起的誤差；

4) 微鏡光軸與工作臺面不垂直，造成誤差；

5) 測量室溫度偏離參考溫度20℃造成的誤差；

6)光源光照條件變化引起的對焦和對準誤差。

其中，前四種錯誤為硬件錯誤，在儀器制造過程中已形成并固定，一般無法更改。必須通過控制測量室的溫度和等溫過程來減少溫度影響引起的誤差。它的影響很小。

最后一項經(jīng)常被忽視。在實際測量中，當光源的光照條件發(fā)生變化時，會直接影響被測工件的光照效果和圖像質(zhì)量，主要是因為影像測量儀的圖像是由CCD接收的，雖然CCD具有自動調(diào)整增益，但當亮度過高時，調(diào)整功能會喪失，導致被測工件圖像縮小。當亮度太低時，工件的圖像變大。在測量重復(fù)圖案結(jié)構(gòu)之間的距離時可以忽略這種影響，只要在整個測量過程中光照條件保持不變影像測量儀，因為每個重復(fù)圖案結(jié)構(gòu)同時變大或變小。計算直接排除圖像畸變的影響，如測量玻璃尺、網(wǎng)格板刻線間距等；除了這種特殊情況，比如測量圓的直徑影像測量儀，工件的長寬，都會帶來明顯的誤差。

為滿足制造加工行業(yè)的測量需求，無錫創(chuàng)實在光源系統(tǒng)、工作平臺、成像系統(tǒng)等方面設(shè)計開發(fā)了MVC全自動影像測量儀。以上因素綜合考慮，幾乎不受機械誤差和環(huán)境因素的影響，保證了測量的穩(wěn)定性和準確性。目前MVC全自動影像測量儀已廣泛應(yīng)用于鈑金行業(yè)（沖壓件、激光切割件）等平面零件尺寸檢測。