二次元检测仪|一直以来在技术上领跑影像测量行业

目前，基于视觉测量技术的影像测量仪被广泛应用于机械、电子等行业的加工和零件测绘领域。与三坐标测量仪相比，影像测量仪具有非接触、高精度等优点，能够实现对被测对象的无损检测。影像测量仪的示值误差是影响测量结果准确度的重要指标，通常主要由随机误差和系统误差引起。为了得到更准确的测量结果，需要对影像测量仪的示值误差进行分析，从而对测量结果进行修正。现有的影像测量仪示值误差测量方法有线性和非线性校准法等。

随着科学技术的发展，对测量仪器的准确度提出了越来越高的要求，而二次元检测仪通用校准设备的成本和难度也在逐渐增大。受加工水平限制，国内外都在研究如何摆脱通用校准方法来获得精密测量仪器测量误差的方法。技术人员提出了只用平移的方法建立的自校准模型，并提出基于最小二乘法的精密工作台自校准方法，利用迭代法实现对二维工作台系统误差的分离，并对该算法进行了实验验证。并首次将自校准技术应用于平而度的评定。现有的自校准技术存在以下问题:(1)由于算法对噪声的高敏感性，没有得到实际的推广和应用;(2)多数停留在仿真环节，缺少相应的实验支持。

我们提出将自校准算法应用于影像仪测量结果的误差分离，用普通栅格板来替代标准器，利用栅格板和影像测量仪工作台不同位置的组合建立数学模型，对其测量结果包含的误差进行分析。首次提出实验环节栅格板中心点和工作台校准中心点存在偏移时的数学模型，为影像测量仪乃至其他精密仪器的自校准提供了通用的方法。

技术人员设计了两种标准件:对于显微镜头畸变二次元检测仪小的情况运用线性校准法;对于无法修正的非线性畸变因素，例如桶形失真和枕形失真，采用坐标间多项式变换来表示非线性变换。并分析了影像测量仪的主要误差来源，给出了多种误差的起因和消除方法，并用标准齿轮对所研发的测量仪进行测量和校准测试。提出用线纹尺对影像测量仪的示值误差进行分析的方法，给出了其不确定度分析。以上方法虽然能够计算出影像测量仪的示值误差，提高了测量精度，但都需借助于标准件来完成且不具备通用性，故其应用受到限制。