二次元投影儀測量工件尺寸原理

二次元影像儀通過的CCD光學(xué)傳感器將光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號記錄 影像和光柵尺記錄位移參數(shù),再利用視頻采集處理器和數(shù)據(jù)采集處理 器將數(shù)字型號傳輸至電腦，之后經(jīng)過影像測量儀軟件在電腦上由操 作人員逆向繪圖并測量。影像儀之所以被稱之為二次元是因為它實 際繪制測量出來的只是當(dāng)時產(chǎn)品放在儀器工作臺上的俯視圖，只能完成x和y方向上的二維尺寸測量或z方向上的高度測量。

1，二次元影像測量儀組成    支撐部分    視頻部分    工作臺部分及照明部分。
①支撐部分包括
    大理石底座(7)、
    大理石立柱(10)，
    機(jī)臺支架(9)；
②視頻部分包括    鏡頭升降組(2)    鏡頭    攝像機(jī)    旋轉(zhuǎn)升降手輪(11)可實現(xiàn)對不同高度工件的測量；③工作臺部分如下圖

④光柵尺
    光柵是在玻璃或鋼帶尺上，制作的一系列條紋和狹縫，一個條紋和一個狹縫的寬度稱為柵距，常見柵距20um。
讀數(shù)頭每掃描一個柵距，就產(chǎn)生一個正弦波信號周期，此信號再通過一個電子電路進(jìn)行細(xì)分（讀數(shù)頭內(nèi)置的或者外部細(xì)分盒），比如5，10，50，100倍的細(xì)分，所以可以達(dá)到很高的分辨率。
比如，一個20um距，經(jīng)過50倍細(xì)分，那一個周期就是0.4um，這就是廠商說的分辨率。

2，二次元的基本繪圖及測量功能
    ①、基本測量：點、線、圓、弧、橢圓的測量
    ②、抄數(shù)：CV曲線、曲線、二維抄數(shù)
    ③、標(biāo)注：半徑標(biāo)注、直徑標(biāo)注、角度標(biāo)注、線性標(biāo)注、對齊標(biāo)注：文本標(biāo)注：坐標(biāo)標(biāo)注；
    ④、幾何測量：兩圓弧頂點距離、兩直線的距離、垂直線、平行線、 剪切直線、延長直線、兩線交點、線圓交點、兩圓交點、圓的切線、 兩圓切線、兩線連接弧、角平分線
    ⑤、輔助功能：復(fù)制、全選、刪除、移動、鏡像、旋轉(zhuǎn)
    ⑥、坐標(biāo)系：設(shè)置客戶坐標(biāo)系、三點設(shè)定坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點平移、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)；
    ⑦、形位公差：平面度、直線度、同心度、垂直度、真圓度

3，測量原理，重點來嘍
測量X,Y

圖像傳感器以貫穿某條較為清晰的待測工件邊緣 a為初始靶區(qū)獲取圖像 ABCD， 當(dāng)工作臺帶動其上工件沿 Y
軸移動一個適當(dāng)距離 ΔY （由光柵測得）
兩次圖像相差的像素個數(shù)對應(yīng)ΔY的尺寸
同樣的方式測出X方向的像素數(shù)和尺寸對應(yīng)關(guān)系。
這樣圖像的像素尺寸就和實際的尺寸有了對應(yīng)關(guān)系，想要知道實物的尺寸，只要知道對應(yīng)實物占據(jù)了幾個像素點就行了。
所以，拍照的圖片大小很關(guān)鍵，鏡頭的高度要固定，也就是在測量前要進(jìn)行對焦、校準(zhǔn)獲得高度的數(shù)據(jù)，在固定高度的前提下拍照。猜的

，有專業(yè)做這個設(shè)備小伙伴可以評論區(qū)聊聊。
4，二次元的精度
    目前二次元影像儀的精度目前都是用線性精度和重復(fù)精度去衡量。
    線性精度實際上是指儀器工作臺運動過程中光柵尺的計數(shù)產(chǎn)生的阿貝誤差，這類誤差的大小主要取決于光柵尺的精度和儀器加工安裝時的誤差決定的。當(dāng)讓這類誤差在軟件的強大功能下是可以實現(xiàn)精度補償?shù)摹?br /> 導(dǎo)軌的直線度誤差包含其在水平面內(nèi)的直線度誤差和垂直平面內(nèi)的直線度誤差。導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差造成圖像傳感器標(biāo)定前后獲取的工件邊界相互有角向位移。導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差則會造成圖像傳感器對焦不準(zhǔn)， 產(chǎn)生調(diào)焦誤差。
對影像測量儀而言， 標(biāo)定或測量過程中圖像傳感器是保持相對靜止的， 僅待測工件隨工作臺移動， 因此， 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將造成待測工件在不同位置獲取的圖像存在角向偏移


導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度誤差會造成，待測工件輪廓邊界不在調(diào)焦平面上， 引起所獲取圖像中的待測工件輪廓邊界模糊， 使得之后在對圖像進(jìn)行
二值化處理時很難精確確定有效邊界， 而產(chǎn)生調(diào)焦誤差。
    重復(fù)精度是指儀器工作臺正向和反向運動到同一個點時光柵 尺的技術(shù)誤差，這類誤差完全取決于光柵尺的重復(fù)精度及儀器的加工安裝工藝了，是沒法通過軟件校準(zhǔn)補償?shù)摹?br />     當(dāng)然以上兩種誤差值并不能代表儀器的實際測量精度。影響 儀器實際測量精度的因素很多，包括環(huán)境溫度、濕度、震動，還有 儀器本身的放大倍率，影像的清晰度、燈光的亮度、軟件抓圖的準(zhǔn) 確性及操作人員的人為誤差等等。所以一般在選擇儀器時最好選擇的儀器線性精度在產(chǎn)品公差的1/10以下，這樣才能保證測量的準(zhǔn)確性。
5，保養(yǎng)措施
①、工作臺導(dǎo)軌，Z軸升降導(dǎo)軌要定期噴涂防銹油，防止生銹，影響機(jī)臺精度。 ②、如果儀器需要搬動，請將工作臺固定板和Z軸固定板鎖緊，方可進(jìn)行。 ③、儀器各緊固件及電氣接插件都已經(jīng)連接牢固，可靠、客戶不得自行拆卸。 ④、請盡量保持儀器放置區(qū)域的溫度、濕度符合要求，以提高儀器使 用壽命和測量精度