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探討影像測量儀的誤差來源
- 2019-08-10-

  影像測量儀的測量可以是單軸、二維平面的測量,也可以是三維空間坐標的測量,測量時先對焦,取點,zui后計算處理。讀數來自于標尺即光柵系統,對焦對準依靠光學系統,還有一個直接影響測量效果和精度的照明光源,因為,基于影像方法測量的儀器,如果被測件不能被有效正確的照明,則測量的結果顯然要偏離其真實尺寸。除前述因素外,環境條件也是制約測量精度不可忽視的因素?;谏鲜龇治?可以歸納出以下幾個方面的誤差來源:


  (1)光柵計數尺的誤差;


  (2)工作臺移動時存在的直線度、角擺帶來的誤差;


  (3)工作臺兩測量軸垂直度帶來的誤差;


  (4)顯微鏡光軸與工作臺面不垂直帶來的誤差;


  (5)測量室溫度偏離校準要求的參考溫度帶來的誤差;


  (6)光源照明條件的變化帶來的對焦和對準誤差。



  在這幾種因素中,前四項誤差,是硬件誤差,在儀器制造過程中已經形成并固定下來,一般無法改變;溫度影響帶來的誤差,必須通過控制測量室的溫度和等溫過程來減小其影響。zui后一項則常被忽視,而在實際測量中,當光源照明條件改變時,直接影響被測工件的照明效果和影像質量,主要是因為影像測量儀的圖像是通過CCD接收,盡管CCD具有自動調節增益的功能,但當亮度過大時即失去調節功能,導致被測工件影像在縮小,當亮度過低時,工件影像反而變大。


  這種影響,對于測量具有重復圖形結構之間的間距時,只要整個測量過程中照明條件保持不變,其影響可以忽略,因為每個重復圖形結構都同時在變大或變小,間距的測量計算直接消除了影像變形的影響,如測量玻璃尺、網格板刻線間距;除了這種特殊情形外,如測量圓的直徑、工件的長度和寬度,都將帶來明顯的誤差。



  在以影像測量工件樣品結構的幾何尺寸時,光照明條件的改變將會直接影像被測尺寸,如線寬、圓直徑及其他幾何形位公差,因次要確保取到的邊界點是產品需要檢測的邊界,在高精度測量中,這是導致測量不確定度增大的關鍵因素,應引起足夠重視。


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