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二次元影像測量儀的發展史

作者:牧象儀器 來源:www.lpvemf.live 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(簡稱影像系統),通過光電耦合器件采集,經過軟件處理成像,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果的非接觸式測量儀器”。測量軟件通過數字圖像處理技術提取工件表面的坐標點,再利用坐標變換和數據處理技術轉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。

       二次元影像測量儀的發展歷程

       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,圖像處理技術和圖像傳感器獲得了快速發展。隨著坐標測量技術的日趨發展與成熟,在以光學比較為基礎的光學測量領域里,坐標 測量方法的發展應用有了更進一步的實質性進展。
 
       1977年,美國View Engineering公司發明了世界上第一臺由電機驅動XYZ軸的RB-1影像測量系統(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系統則充分借鑒了坐標測量機的優勢,在坐標測量機的測頭上集成了一個視頻圖像測量系統,該系統可以將測量數據與預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。這些儀器的出現開辟了一個重要的測量儀器行業,即影像測量儀行業。上世紀80年代初,影像測量技術有了重要的發展。1981年,ROI公司開發出光學影像探針(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備的基礎部件之一。在80年代中期,市場上又出現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、計算機技術、數字圖像處理技術、LED照明技術、直流/交流伺服驅動技術的發展,影像測量儀產品獲得了巨大的發展。更多的廠商進入到影像測量儀產品市場,共同推進了影像測量儀產品的發展。2000年以后,我國在該領域的技術水平不斷提高,有關影像測量技術研究的文獻也不斷出現;國內企業(如天準、智泰、怡信、臺碩、新天等公司)所開發的影像測量儀在生產規模、品種和質量上也不斷有所提升和發展。2009年我國制定了國家標準GB/T24762-2009:產品幾何技術規范(GPS)影像測量儀的驗收檢測和復檢檢測,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壯志的學子們所創建,在學習借鑒國外優秀產品的基礎上開發創新,形成了自身的特色和優勢。經過多年不謝努力,天準公司于2007年在國內首次推出了具有完全自主知識產權的三維自動影像測量儀系列產品,填補了國內空白,在國產的影像測量儀中處于技術領先地位。

       隨著技術的進步以及客戶測量需求的不斷提高,影像測量技術正朝著多測頭進一步集成、測量數據共享、在線測量、信息網絡化等方向發展,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、行業性專用圖像測量儀將得到進一步的發展。
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