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二次元影像测量仪的发展史

作者:牧象仪器 来源:www.szmxyq.cn 时间:2017-08-16 08:26

       二次元影像测量仪是一种“基于成像在光电耦合器件上的光学影像系统(简称影像系统),通过光电耦合器件采集,经过软件处理成像,显示在计算机屏幕上,利用测量软件进行几何运算得出最终结果的非接触式测量仪器”。测量软件通过数字图像处理技术提取工件表面的坐标点,再利用坐标变换和数据处理技术转换成坐标测量空间中的各种几何要素,从而得到被测工件几何尺寸和形位公差等参数。

       二次元影像测量仪的发展历程

       20世纪70年代后期,尤其是在David Marr教授建立“计算视觉(Computational Vision)”理论框架以来,图像处理技术和图像传感器获得了快速发展。随着坐标测量技术的日趋发展与成熟,在以光学比较为基础的光学测量领域里,坐标 测量方法的发展应用有了更进一步的实质性进展。
 
       1977年,美国View Engineering公司发明了世界上第一台由电机驱动XYZ轴的RB-1影像测量系统(见图1),它是一台控制终端整合了视频检测和软件测量的自动影像测量仪。此外,Mechanical Technology公司的BoiceVista系统则充分借鉴了坐标测量机的优势,在坐标测量机的测头上集成了一个视频图像测量系统,该系统可以将测量数据与预先编制好的标称尺寸和公差进行比较。
 
       这两台仪器通过不同途径借鉴了坐标测量机的坐标测量原理,将被测量物体的图像投影到坐标系中。其测量平台继承了坐标测量机的形式,但其测头与光学投影仪相似。这些仪器的出现开辟了一个重要的测量仪器行业,即影像测量仪行业。上世纪80年代初,影像测量技术有了重要的发展。1981年,ROI公司开发出光学影像探针(见图2),可以替代坐标测量机上的接触式探针进行非接触式测量,从此这个光学配件就成了影像设备的基础部件之一。在80年代中期,市场上又出现了带高放大倍率显微镜目镜的影像测量仪。
 
       进入上世纪90年代,随着CCD技术、计算机技术、数字图像处理技术、LED照明技术、直流/交流伺服驱动技术的发展,影像测量仪产品获得了巨大的发展。更多的厂商进入到影像测量仪产品市场,共同推进了影像测量仪产品的发展。2000年以后,我国在该领域的技术水平不断提高,有关影像测量技术研究的文献也不断出现;国内企业(如天准、智泰、怡信、台硕、新天等公司)所开发的影像测量仪在生产规模、品种和质量上也不断有所提升和发展。2009年我国制定了国家标准GB/T24762-2009:产品几何技术规范(GPS)影像测量仪的验收检测和复检检测,它适用于XY平面直角坐标系的影像测量仪,包括在垂直于平面直角坐标系Z方向上具有定位或测量功能的影像测量仪。值得一提的是天准科技股份有限公司,该公司由一批风华正茂、胸怀振兴我国精密测量行业壮志的学子们所创建,在学习借鉴国外优秀产品的基础上开发创新,形成了自身的特色和优势。经过多年不谢努力,天准公司于2007年在国内首次推出了具有完全自主知识产权的三维自动影像测量仪系列产品,填补了国内空白,在国产的影像测量仪中处于技术领先地位。

       随着技术的进步以及客户测量需求的不断提高,影像测量技术正朝着多测头进一步集成、测量数据共享、在线测量、信息网络化等方向发展,测量精度更高、测量速度更快、测量功能更强的多坐标影像测量仪、行业性专用图像测量仪将得到进一步的发展。
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