影像測(cè)量?jī)x技術(shù)基礎(chǔ)之基本結(jié)構(gòu)

影像測(cè)量?jī)x一般由機(jī)械主題、標(biāo)尺系統(tǒng)、影像探測(cè)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)以及影像測(cè)量軟件等幾大部分組成，如下圖所示：

1．機(jī)械主體

  機(jī)械主體是影像測(cè)量?jī)x的主體組成部分，由結(jié)構(gòu)型式、導(dǎo)軌和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，為了平衡Z軸的重量有時(shí)還需加入平衡部件。結(jié)構(gòu)型式是影像測(cè)量?jī)x的主體部分，一般由工作臺(tái)、立柱或橋框、殼體構(gòu)成。測(cè)量?jī)x的工作臺(tái)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌一般采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、滑動(dòng)導(dǎo)軌或氣浮導(dǎo)軌。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般包括絲杠、光杠、齒形帶、齒輪齒條等不同形式。

2．標(biāo)尺系統(tǒng)

  標(biāo)尺系統(tǒng)是決定影像測(cè)量?jī)x精度的重要部件。影像測(cè)量?jī)x的標(biāo)尺系統(tǒng)一般采用光柵尺為位移傳感器，有的測(cè)量?jī)x還帶有數(shù)顯電氣裝置。

3．影像探測(cè)系統(tǒng)

    影像探測(cè)系統(tǒng)是影像測(cè)量?jī)x區(qū)別于普通坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵部分。該系統(tǒng)安裝在機(jī)械主體的Z軸上，利用Z軸的上下移動(dòng)來(lái)調(diào)整高度位置。采集圖像數(shù)據(jù)的好壞直接影響到影像測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度和重復(fù)性，因此影像探測(cè)系統(tǒng)的作用不可忽視。

    影像探測(cè)系統(tǒng)一般由照明裝置、鏡頭、圖像傳感器和圖像采集卡等部分組成。影像測(cè)量?jī)x一般提供表面光、輪廓光、同軸光三種照明方式。影像測(cè)量?jī)x中使用的鏡頭通常是一個(gè)單目的顯微鏡頭，可以通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整成像的放大倍率。圖像傳感器一般采用CCD即電荷耦合器件( Charge Coupled Device)，它采集圖像并轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)，傳給圖像采集卡作進(jìn)一步處理。

4．驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

    驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是聯(lián)系影像測(cè)量?jī)x硬件和軟件的紐帶，是推動(dòng)和控制影像測(cè)量?jī)x運(yùn)動(dòng)的部件。尤其是在自動(dòng)影像測(cè)量?jī)x中，包括電子、機(jī)械以及光學(xué)部件等都需要用到電子控制。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一些控制板卡組成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，控制板卡則負(fù)責(zé)發(fā)送控制命令。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要?jiǎng)衲馨ǎ簷C(jī)臺(tái)XYZ軸的運(yùn)動(dòng)控制、讀取XYZ軸的坐標(biāo)、控制鏡頭的變倍、調(diào)節(jié)光源的開關(guān)與亮度、實(shí)時(shí)監(jiān)控影像測(cè)量?jī)x的狀態(tài)等。

5．影像測(cè)量軟件

    影像測(cè)量軟件可以根據(jù)輸入的工件影像進(jìn)行各種幾何量的測(cè)量。不同生產(chǎn)廠家的測(cè)量軟件的開發(fā)思路不同，導(dǎo)致其使用流程、功能也各有差異。但這些測(cè)量軟件都應(yīng)該能滿足基本的測(cè)量功能，如幾何量測(cè)量、圖像處理分析、自動(dòng)編程控制、機(jī)臺(tái)控制等，以及高級(jí)的功能如統(tǒng)計(jì)分析等。此外，測(cè)量軟件還應(yīng)該能夠輸入輸出圖紙數(shù)據(jù)，輸出測(cè)量報(bào)告。另外，一些廠商根據(jù)客戶的需求還可以提供特定的功能，如天準(zhǔn)Vispec影像測(cè)量軟件能夠提供圖紙比對(duì)、全景掃描等功能，以及為計(jì)量行業(yè)專門開發(fā)的試驗(yàn)篩自動(dòng)校準(zhǔn)、半徑樣板自動(dòng)校準(zhǔn)等功能。

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