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二次元影像測量儀的發(fā)展史

作者：牧象儀器來源：xindaboliqimin.cn 時間：2017-08-16 08:26

二次元影像測量儀是一種“基于成像在光電耦合器件上的光學影像系統(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,顯示在計算機屏幕上,利用測量軟件進行幾何運算得出最終結(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點,再利用坐標變換和數(shù)據(jù)處理技術(shù)轉(zhuǎn)換成坐標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)。

二次元影像測量儀的發(fā)展歷程

20世紀70年代后期,尤其是在David Marr教授建立“計算視覺(Computational Vision)”理論框架以來,圖像處理技術(shù)和圖像傳感器獲得了快速發(fā)展。隨著坐標測量技術(shù)的日趨發(fā)展與成熟,在以光學比較為基礎(chǔ)的光學測量領(lǐng)域里,坐標測量方法的發(fā)展應(yīng)用有了更進一步的實質(zhì)性進展。

1977年,美國View Engineering公司發(fā)明了世界上第一臺由電機驅(qū)動XYZ軸的RB-1影像測量系統(tǒng)(見圖1),它是一臺控制終端整合了視頻檢測和軟件測量的自動影像測量儀。此外,Mechanical Technology公司的BoiceVista系統(tǒng)則充分借鑒了坐標測量機的優(yōu)勢,在坐標測量機的測頭上集成了一個視頻圖像測量系統(tǒng),該系統(tǒng)可以將測量數(shù)據(jù)與預(yù)先編制好的標稱尺寸和公差進行比較。

這兩臺儀器通過不同途徑借鑒了坐標測量機的坐標測量原理,將被測量物體的圖像投影到坐標系中。其測量平臺繼承了坐標測量機的形式,但其測頭與光學投影儀相似。這些儀器的出現(xiàn)開辟了一個重要的測量儀器行業(yè),即影像測量儀行業(yè)。上世紀80年代初,影像測量技術(shù)有了重要的發(fā)展。1981年,ROI公司開發(fā)出光學影像探針(見圖2),可以替代坐標測量機上的接觸式探針進行非接觸式測量,從此這個光學配件就成了影像設(shè)備的基礎(chǔ)部件之一。在80年代中期,市場上又出現(xiàn)了帶高放大倍率顯微鏡目鏡的影像測量儀。

進入上世紀90年代,隨著CCD技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、LED照明技術(shù)、直流/交流伺服驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展,影像測量儀產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展。更多的廠商進入到影像測量儀產(chǎn)品市場,共同推進了影像測量儀產(chǎn)品的發(fā)展。2000年以后,我國在該領(lǐng)域的技術(shù)水平不斷提高,有關(guān)影像測量技術(shù)研究的文獻也不斷出現(xiàn);國內(nèi)企業(yè)(如天準、智泰、怡信、臺碩、新天等公司)所開發(fā)的影像測量儀在生產(chǎn)規(guī)模、品種和質(zhì)量上也不斷有所提升和發(fā)展。2009年我國制定了國家標準GB/T24762-2009:產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)影像測量儀的驗收檢測和復(fù)檢檢測,它適用于XY平面直角坐標系的影像測量儀,包括在垂直于平面直角坐標系Z方向上具有定位或測量功能的影像測量儀。值得一提的是天準科技股份有限公司，該公司由一批風華正茂、胸懷振興我國精密測量行業(yè)壯志的學子們所創(chuàng)建，在學習借鑒國外優(yōu)秀產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開發(fā)創(chuàng)新，形成了自身的特色和優(yōu)勢。經(jīng)過多年不謝努力，天準公司于2007年在國內(nèi)首次推出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三維自動影像測量儀系列產(chǎn)品，填補了國內(nèi)空白，在國產(chǎn)的影像測量儀中處于技術(shù)領(lǐng)先地位。

隨著技術(shù)的進步以及客戶測量需求的不斷提高,影像測量技術(shù)正朝著多測頭進一步集成、測量數(shù)據(jù)共享、在線測量、信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,測量精度更高、測量速度更快、測量功能更強的多坐標影像測量儀、行業(yè)性專用圖像測量儀將得到進一步的發(fā)展。

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