影像测量仪应该怎么验收和校准?

2020-09-29  来自: 厦门普瑞盛电子科技有限公司 浏览次数:27

为了适应不同的需要,许多不同原理的坐标测量机探头得到开发。探头根据测量方法分为接触式探头和非接触式(光学)探头。光学探头中又分为一维光学探头和二维光学探头(影像探头)。影像探头采用光学成像系统和图像分析软件,利用图像提取被测样品表面边界点的坐标集,计算各种参数。影像探头坐标测量机与传统光学仪器的主要差别在于,传统光学仪器需要调整被测样品的测量线对准仪器基准进行测量。例如:测量圆的直径,传统光学仪器利用Y轴示值找到圆在X轴方向的直径位置,测量圆的直径。而影像探头坐标测量机则可以在圆周上任意采样n个点坐标,计算圆的直径和中心坐标。

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影像测量仪的特点;


影像测量仪,通过捕捉工件表面影像的边缘,进行图像处理,获得影像几何要素的数据。影像特征点在测头坐标系中的坐标(x',y')与探头参考点在坐标测量机基础坐标系中的坐标(x",y")合成,构成被测点坐标(X,Y)。作为光学成像探头,成像光路质量、成像器件的质量、照明的强度、照明的均匀性、被测物体的颜色和、质地、阈值的大小、灰尘的影响等,均会对测量结果造成影响。

成像光路质量,指受影像探头采用的光学镜头、镜头安装系统等影响下的成像质量。这些影响通常会引起枕形歧变或桶形歧变,梯形歧变,成像锐度下降(彗差)等问题。

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当照明强度变化时,由于阈值保持不变,信号边沿的变化影响测量结果。

而成像锐度的变化,也会使测量结果不同blob.png


影像测量仪的计量特性和评定方法:



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而成像歧变的探测误差则采用标准圆在仪器视场中完整成像,圆形影像直径占视场边长的约2/9,并且对影像在视场内9个点进行测量(图6),计算其圆心坐标的变化。成像歧变的探测误差反映了成像光路造成的歧变、成像元件刻划不均匀造成的误差,坐标测量机运动误差等对测量结果造成的影响。

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实际校准过程描述

1 : 多点测量的探测误差


将标准图形板安置在水平工作台上,采用轮廓光照明。镜头选择大的放大倍数,以保证测量只能通过多个局部圆弧(规定采用15个局部圆弧)测量计算圆参数。以自动捕捉边缘点的方式获得测量结果,取10次测量圆的状误差值。

2:成像歧变的探测误差


将标准图形板安置在水平工作台上,采用轮廓光照明。镜头选择大的、小的和中间放大倍数,选择合适的标准圆,使圆的像占视场的2/9,在9个位置测量圆的中心坐标,以单轴坐标变化的值作为测量结果。

3:照明影响的探测误差


将标准图形板安置在水平工作台上,采用轮廓光照明。镜头选择大的,小的和中间放大倍数选择合适的标准圆,使圆的成像占视场的2/3,使用“整体提取圆"提取出圆的边沿,计算圆直径。

4:二维长度测量示值误差校准


使用玻璃刻线尺,在水平轴向和对角线方向各测量2个位置,再由用户任意指定一个位置,共7个位置进行校准测量。每个位置测量5个长度,每个长度测量3次,记录测量值和标准值的差,得到105个示值误差值。




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