?光學(xué)影像測(cè)量?jī)x是一種集光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)于一體的高精度、高效率、高可靠性的測(cè)量?jī)x器,它利用光學(xué)放大系統(tǒng)、CCD攝像系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),對(duì)被測(cè)物體的輪廓、表面形狀、尺寸、角度及位置進(jìn)行精確測(cè)量與分析。
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下面,小編帶著大家了解一下光學(xué)影像測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度要求涵蓋多個(gè)維度,包括平面尺寸、軸上尺寸、鏡頭尺寸的測(cè)量誤差,以及分辨率和誤差范圍等核心指標(biāo),這些要求共同確保了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
一、核心精度指標(biāo)
平面尺寸測(cè)量誤差(Exy):
定義:影像測(cè)量?jī)x在二維平面上,任意方向擺放工件的二維尺寸示值誤差。
意義:反映了儀器在水平面上測(cè)量的精確度,是評(píng)價(jià)影像測(cè)量?jī)x平面測(cè)量能力的重要指標(biāo)。
軸上尺寸測(cè)量誤差(Ez):
定義:影像測(cè)量?jī)x垂直方向測(cè)量的示值誤差。
意義:關(guān)注儀器在Z軸方向上的測(cè)量精度,對(duì)于需要進(jìn)行三維測(cè)量的場(chǎng)合尤為重要。
鏡頭尺寸測(cè)量誤差(Ev):
定義:在平臺(tái)不移動(dòng)的情況下,影像視場(chǎng)范圍內(nèi)測(cè)量平面上任意尺寸的示值誤差。
意義:評(píng)估鏡頭本身的測(cè)量精度,對(duì)于高精度測(cè)量至關(guān)重要。
二、分辨率與誤差范圍
分辨率:
定義:影像測(cè)量?jī)x能夠分辨的最小單位,通常以像素(pixel)或毫米(mm)、微米(μm)為單位。
常規(guī)值:一般影像測(cè)量?jī)x的分辨率為0.001mm(即1μm),高端影像測(cè)量?jī)x的分辨率可達(dá)亞微米級(jí)別。
誤差范圍:
定義:在正常使用條件下,影像測(cè)量?jī)x能夠保證測(cè)量精度的zui大誤差范圍,通常以百分比或數(shù)值形式表示。
常規(guī)值:一般影像測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度為(3+L/200)μm左右,其中L為載物臺(tái)移動(dòng)量(mm)。高端影像測(cè)量?jī)x的誤差范圍可控制在1%以?xún)?nèi),甚至更低。
三、具體精度要求示例
中圖儀器CHT系列:
X/Y軸精度:E1x/y≤±(1.8+L/200)μm
Z軸精度:E1z≤±(3.5+L/200)μm(為Z軸機(jī)械精度,采用鏡頭聚焦測(cè)高的精度依賴(lài)于工件表面)
使用條件:調(diào)焦位置,使用環(huán)境溫度為20°C±1°C時(shí),載物臺(tái)上搭載重量為5kg以下。
其他高端影像測(cè)量?jī)x:
精度可達(dá)±3μm(±0.00012英寸)或更高,在高倍鏡下,Z軸精度為E1=(1.5+5L/1000)μm(L=測(cè)量長(zhǎng)度,mm),使用像素值小于2μm的校正件在20℃下測(cè)量。
四、影響精度的因素及控制措施
光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量:
影響因素:鏡頭畸變、光源穩(wěn)定性等。
控制措施:采用高分辨率、低畸變的鏡頭,確保光源穩(wěn)定。
機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性:
影響因素:工作臺(tái)振動(dòng)、導(dǎo)軌精度等。
控制措施:采用高精度導(dǎo)軌和穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu),減少振動(dòng)。
標(biāo)定和校準(zhǔn):
影響因素:系統(tǒng)誤差。
控制措施:定期使用標(biāo)準(zhǔn)量塊或標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)。
環(huán)境因素:
影響因素:溫度、濕度、氣流等。
控制措施:在恒溫恒濕環(huán)境中使用,減少環(huán)境干擾。