二次元影像測量儀的發展歷史
二次元影像測量儀是一種非接觸式測量儀器,它是基于光電耦合器件上成像的光學圖像系統(簡稱圖像系統),由光電耦合器件采集,軟件成像,顯示在計算機屏幕上,用測量軟件進行幾何運算得到結果。測量軟件通過數字圖像處理技術提取工件表面的坐標點,然后利用坐標變換和數據處理技術將其轉化為坐標測量空間中的各種幾何特征,從而獲得待測工件的幾何尺寸、幾何公差等參數。
二次元影像測量儀的發展歷程
20世紀70年代末,特別是自大衛·馬爾教授建立“計算視覺”理論框架以來,圖像處理技術和圖像傳感器發展迅速。隨著坐標測量技術的發展和成熟,坐標測量方法的發展和應用在基于光學比對的光學測量領域取得了進一步的實質性進展。
1977年,美國View工程公司發明了由XYZ軸電機驅動的RB-1圖像測量系統(見圖1),是一種控制終端集成視頻檢測和軟件測量的自動圖像測量儀。此外,機械技術的BoiceVista系統利用了三坐標測量機的優勢,在三坐標測量機的探頭上集成了一個視頻圖像測量系統,可以將測量數據與預先編程的標稱尺寸和公差進行比較。
兩種儀器以不同的方式借鑒坐標測量機的坐標測量原理,將被測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,但探頭類似光學投影儀。這些儀器的出現開辟了一個重要的測量儀器行業,即圖像測量儀器行業。20世紀80年代初,圖像測量技術有了重要的發展。1981年,ROI開發了一種光學成像探頭(見圖2),可以代替坐標測量機上的接觸式探頭進行非接觸式測量。此后,這種光學附件成為成像設備的基本部件之一。80年代中期,市場上出現了一種高倍顯微鏡目鏡的圖像測量儀。
20世紀90年代,隨著電荷耦合器件技術、計算機技術、數字圖像處理技術、發光二極管照明技術和DC/交流伺服驅動技術的發展,圖像測量儀的產品取得了長足的進步。更多的廠商進入了圖像測量儀器市場,共同推動了圖像測量儀器的發展。2000年后,我國在這一領域的技術水平不斷提高,關于圖像測量技術研究的文獻也不斷出現;國內企業開發的圖像測量儀器(如天駿、智泰、益信、泰碩、新天等。)在生產規模、品種、質量等方面也得到了提高和發展。2009年,我國制定了標準GB/T24762-2009:產品幾何技術規范(GPS),適用于XY平面直角坐標系下的圖像測量儀,包括在垂直于平面直角坐標系的Z方向具有定位或測量功能的圖像測量儀。值得一提的是,由一群有志于振興我國精密測量行業的青年學生創辦的天駿科技有限公司,在借鑒國外產品的基礎上進行了開發創新,形成了自己的特色和優勢。經過多年的不懈努力,天駿公司于2007年在國內推出了一系列具有*自主知識產權的三維自動圖像測量儀器,。
隨著技術的發展和客戶測量要求的不斷提高,圖像測量技術正朝著多探頭、測量數據共享、在線測量、信息網絡化等進一步融合的方向發展。將進一步發展測量精度更高、測量速度更快、測量功能更強的多坐標圖像測量儀器和專用工業圖像測量儀器。
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