二次元投影儀測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)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(hào)傳輸至電腦，之后經(jīng)過影像測(cè)量?jī)x軟件在電腦上由操 作人員逆向繪圖并測(cè)量。影像儀之所以被稱之為二次元是因?yàn)樗鼘?shí) 際繪制測(cè)量出來的只是當(dāng)時(shí)產(chǎn)品放在儀器工作臺(tái)上的俯視圖，只能完成x和y方向上的二維尺寸測(cè)量或z方向上的高度測(cè)量。

1，二次元影像測(cè)量?jī)x組成    支撐部分    視頻部分    工作臺(tái)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(tái)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(shí)現(xiàn)對(duì)不同高度工件的測(cè)量；③工作臺(tái)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(gè)條紋和一個(gè)狹縫的寬度稱為柵距，常見柵距20um。
讀數(shù)頭每掃描一個(gè)柵距，就產(chǎn)生一個(gè)正弦波信號(hào)周期，此信號(hào)再通過一個(gè)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(gè)20um距，經(jīng)過50倍細(xì)分，那一個(gè)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(cè)量功能
    ①、基本測(cè)量：點(diǎn)、線、圓、弧、橢圓的測(cè)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(duì)齊標(biāo)注：文本標(biāo)注：坐標(biāo)標(biāo)注；
    ④、幾何測(cè)量：兩圓弧頂點(diǎn)距離、兩直線的距離、垂直線、平行線、 剪切直線、延長(zhǎng)直線、兩線交點(diǎn)、線圓交點(diǎn)、兩圓交點(diǎn)、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(dòng)、鏡像、旋轉(zhuǎn)
    ⑥、坐標(biāo)系：設(shè)置客戶坐標(biāo)系、三點(diǎn)設(shè)定坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點(diǎn)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(cè)量原理，重點(diǎn)來嘍
測(cè)量X,Y

圖像傳感器以貫穿某條較為清晰的待測(cè)工件邊緣 a為初始靶區(qū)獲取圖像 ABCD， 當(dāng)工作臺(tái)帶動(dòng)其上工件沿 Y
軸移動(dòng)一個(gè)適當(dāng)距離 ΔY （由光柵測(cè)得）
兩次圖像相差的像素個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)ΔY的尺寸
同樣的方式測(cè)出X方向的像素?cái)?shù)和尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系。
這樣圖像的像素尺寸就和實(shí)際的尺寸有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，想要知道實(shí)物的尺寸，只要知道對(duì)應(yīng)實(shí)物占據(jù)了幾個(gè)像素點(diǎn)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(cè)量前要進(jìn)行對(duì)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(gè)設(shè)備小伙伴可以評(píng)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(shí)際上是指儀器工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)過程中光柵尺的計(jì)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(shí)的誤差決定的。當(dāng)讓這類誤差在軟件的強(qiáng)大功能下是可以實(shí)現(xiàn)精度補(bǔ)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(huì)造成圖像傳感器對(duì)焦不準(zhǔn)， 產(chǎn)生調(diào)焦誤差。
對(duì)影像測(cè)量?jī)x而言， 標(biāo)定或測(cè)量過程中圖像傳感器是保持相對(duì)靜止的， 僅待測(cè)工件隨工作臺(tái)移動(dòng)， 因此， 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將造成待測(cè)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(huì)造成，待測(cè)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(cè)工件輪廓邊界模糊， 使得之后在對(duì)圖像進(jìn)行
二值化處理時(shí)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(tái)正向和反向運(yùn)動(dòng)到同一個(gè)點(diǎn)時(shí)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(bǔ)償?shù)摹?br />     當(dāng)然以上兩種誤差值并不能代表儀器的實(shí)際測(cè)量精度。影響 儀器實(shí)際測(cè)量精度的因素很多，包括環(huán)境溫度、濕度、震動(dòng)，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(shí)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(cè)量的準(zhǔn)確性。
5，保養(yǎng)措施
①、工作臺(tái)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(tái)精度。 ②、如果儀器需要搬動(dòng)，請(qǐng)將工作臺(tái)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(qǐng)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(cè)量精度