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利用攝像機(jī)(或數(shù)字相機(jī))、光學(xué)鏡筒、照明光源以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的輔助,采集工件的光學(xué)圖像生成圖像信號(hào),并對(duì)該圖像信號(hào)進(jìn)行處理和要素幾何尺寸測(cè)量的無(wú)接觸測(cè)量?jī)x器,稱為影像測(cè)量?jī)x,也稱二次元測(cè)量?jī)x。
在日常應(yīng)用中,對(duì)于影像測(cè)量?jī)x的性能,尤其是測(cè)量精度,有一些無(wú)法簡(jiǎn)單解釋和不規(guī)范的說(shuō)法,如:測(cè)量精度是多少?重復(fù)精度是多少?測(cè)量誤差是多少?
一臺(tái)影像測(cè)量?jī)x,其測(cè)量精度固然與測(cè)量?jī)x本身有關(guān),尤其是搭載的圖像采集器件---攝像機(jī)(或數(shù)字相機(jī))的性能,例如,搭載美國(guó)TEO品牌的影像測(cè)量專(zhuān)用攝像機(jī)TM-C6597E,測(cè)量精度就高于搭載其他攝像機(jī)的影像測(cè)量?jī)x,如果搭載美國(guó)TEO品牌的TM-C520HP圖像采集系統(tǒng),由于專(zhuān)用攝像機(jī)、均衡傳輸線、圖像采集卡,三者統(tǒng)一設(shè)計(jì),匹配性極好,測(cè)試精度就更高,會(huì)比搭載一般攝像機(jī)的精度提高2.6倍。
但是,大家忽視了工件本身對(duì)測(cè)量精度也有影響。因?yàn)橐慌_(tái)定型后的合格影像測(cè)量?jī)x,搭載的攝像機(jī)(或數(shù)字相機(jī))、光學(xué)鏡筒、照明光源等都已固定,不同的被測(cè)工件,由于工件形狀、材質(zhì)屬性、感光性能、反射光譜的不同,攝取的光學(xué)圖像本生就并非能夠準(zhǔn)確表現(xiàn)真實(shí)工件。那么從光學(xué)圖像生成的圖像信號(hào)也不可能真實(shí)反映工件實(shí)物,因?yàn)楣ぜ煌,測(cè)量精度自然就差異很大。
為了檢驗(yàn)一臺(tái)影像測(cè)量?jī)x的精度高低。有兩個(gè)方法,一種是在兩臺(tái)影像測(cè)量?jī)x上分別測(cè)試同一個(gè)已知屬性和幾何尺寸的工件,比較二者測(cè)量讀數(shù)與真實(shí)尺寸的差異,以確定哪一臺(tái)測(cè)量?jī)x精度高,但是,還會(huì)出現(xiàn)不同屬性的工件(例如金屬與塑膠),同一臺(tái)測(cè)量?jī)x測(cè)量精度差異就很大。
另一種方法就是采用同一個(gè)符合國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)器(量塊、線紋尺、點(diǎn)陣掩膜版),檢驗(yàn)影像測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度,這種方法測(cè)試的精度用一個(gè)專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)表示,即:示值誤差E。影像測(cè)量?jī)x對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量,其測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)器的實(shí)際值之差,定義為示值誤差E。
此種檢驗(yàn)方法排除了工件本身,對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的唯一科學(xué)、無(wú)爭(zhēng)議的方法。具體檢驗(yàn)方法可參見(jiàn)已于2010年9月1日由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會(huì)正式發(fā)布實(shí)施的GB/T 24762—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 影像測(cè)量?jī)x的驗(yàn)收檢測(cè)和復(fù)檢檢測(cè)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和已于2016年6月1日由國(guó)家工業(yè)和信息化部正式發(fā)布實(shí)施的JB/T 12639—2016《閃測(cè)影像測(cè)量?jī)x》部頒標(biāo)準(zhǔn)。
另外,示值誤差反映了測(cè)量?jī)x測(cè)量值的偏差程度,但是示值的精確程度如何表述呢? 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),有一規(guī)范術(shù)語(yǔ)定義此準(zhǔn)確程度,即:最大允許誤差MPEV(Maximum Permissible Errors Value)或允許誤差限(limit of error)。,是影像測(cè)量?jī)x規(guī)定的示值誤差最大允許范圍。允許誤差極限有上限和下限,通常為對(duì)稱限,所以用量值表示時(shí)應(yīng)有“±”號(hào)。它是影像測(cè)量?jī)x的重要技術(shù)指標(biāo),反映測(cè)量?jī)x的準(zhǔn)確度。一般測(cè)量長(zhǎng)度的的最大允許誤差為:
MPEV =±(E+L/200)μm
其中E:示值;L:被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)器長(zhǎng)度
綜上所述,影像測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度,應(yīng)該用兩個(gè)指標(biāo)表述,示值誤差E和最大允許誤差MPEV。
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