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二次元影像测量仪的发展历史
- 2021-03-27-

  二次元影像测量仪的发展历史


  二次元影像测量仪是一种非接触式测量仪器,它是基于光电耦合器件上成像的光学图像系统(简称图像系统),由光电耦合器件采集,软件成像,显示在计算机屏幕上,用测量软件进行几何运算得到结果。测量软件通过数字图像处理技术提取工件表面的坐标点,然后利用坐标变换和数据处理技术将其转化为坐标测量空间中的各种几何特征,从而获得待测工件的几何尺寸、几何公差等参数。


  二次元影像测量仪的发展历程


  20世纪70年代末,特别是自大卫·马尔教授建立“计算视觉”理论框架以来,图像处理技术和图像传感器发展迅速。随着坐标测量技术的发展和成熟,坐标测量方法的发展和应用在基于光学比对的光学测量领域取得了进一步的实质性进展。


  1977年,美国View工程公司发明了由XYZ轴电机驱动的RB-1图像测量系统(见图1),是一种控制终端集成视频检测和软件测量的自动图像测量仪。此外,机械技术的BoiceVista系统利用了三坐标测量机的优势,在三坐标测量机的探头上集成了一个视频图像测量系统,可以将测量数据与预先编程的标称尺寸和公差进行比较。


  两种仪器以不同的方式借鉴坐标测量机的坐标测量原理,将被测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,但探头类似光学投影仪。这些仪器的出现开辟了一个重要的测量仪器行业,即图像测量仪器行业。20世纪80年代初,图像测量技术有了重要的发展。1981年,ROI开发了一种光学成像探头(见图2),可以代替坐标测量机上的接触式探头进行非接触式测量。此后,这种光学附件成为成像设备的基本部件之一。80年代中期,市场上出现了一种高倍显微镜目镜的图像测量仪。


  20世纪90年代,随着电荷耦合器件技术、计算机技术、数字图像处理技术、发光二极管照明技术和DC/交流伺服驱动技术的发展,图像测量仪的产品取得了长足的进步。更多的厂商进入了图像测量仪器市场,共同推动了图像测量仪器的发展。2000年后,我国在这一领域的技术水平不断提高,关于图像测量技术研究的文献也不断出现;国内企业开发的图像测量仪器(如天骏、智泰、益信、泰硕、新天等。)在生产规模、品种、质量等方面也得到了提高和发展。2009年,我国制定了标准GB/T24762-2009:产品几何技术规范(GPS),适用于XY平面直角坐标系下的图像测量仪,包括在垂直于平面直角坐标系的Z方向具有定位或测量功能的图像测量仪。值得一提的是,由一群有志于振兴我国精密测量行业的青年学生创办的天骏科技有限公司,在借鉴国外产品的基础上进行了开发创新,形成了自己的特色和优势。经过多年的不懈努力,天骏公司于2007年在国内率先推出了一系列具有完全自主知识产权的三维自动图像测量仪器,填补了国内空白。


  随着技术的发展和客户测量要求的不断提高,图像测量技术正朝着多探头、测量数据共享、在线测量、信息网络化等进一步融合的方向发展。将进一步发展测量精度更高、测量速度更快、测量功能更强的多坐标图像测量仪器和专用工业图像测量仪器。

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