二次元影像測量儀的發(fā)展歷史

　　二次元影像測量儀是一種非接觸式測量儀器，它是基于光電耦合器件上成像的光學(xué)圖像系統(tǒng)(簡稱圖像系統(tǒng))，由光電耦合器件采集，軟件成像，顯示在計算機(jī)屏幕上，用測量軟件進(jìn)行幾何運算得到結(jié)果。測量軟件通過數(shù)字圖像處理技術(shù)提取工件表面的坐標(biāo)點，然后利用坐標(biāo)變換和數(shù)據(jù)處理技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)測量空間中的各種幾何特征，從而獲得待測工件的幾何尺寸、幾何公差等參數(shù)。

　　二次元影像測量儀的發(fā)展歷程

　　20世紀(jì)70年代末，特別是自大衛(wèi)·馬爾教授建立“計算視覺”理論框架以來，圖像處理技術(shù)和圖像傳感器發(fā)展迅速。隨著坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展和成熟，坐標(biāo)測量方法的發(fā)展和應(yīng)用在基于光學(xué)比對的光學(xué)測量領(lǐng)域取得了進(jìn)一步的實質(zhì)性進(jìn)展。

　　1977年，美國View工程公司發(fā)明了由XYZ軸電機(jī)驅(qū)動的RB-1圖像測量系統(tǒng)(見圖1)，是一種控制終端集成視頻檢測和軟件測量的自動圖像測量儀。此外，機(jī)械技術(shù)的BoiceVista系統(tǒng)利用了三坐標(biāo)測量機(jī)的優(yōu)勢，在三坐標(biāo)測量機(jī)的探頭上集成了一個視頻圖像測量系統(tǒng)，可以將測量數(shù)據(jù)與預(yù)先編程的標(biāo)稱尺寸和公差進(jìn)行比較。

　　兩種儀器以不同的方式借鑒坐標(biāo)測量機(jī)的坐標(biāo)測量原理，將被測物體的圖像投影到坐標(biāo)系中。其測量平臺繼承了坐標(biāo)測量機(jī)的形式，但探頭類似光學(xué)投影儀。這些儀器的出現(xiàn)開辟了一個重要的測量儀器行業(yè)，即圖像測量儀器行業(yè)。20世紀(jì)80年代初，圖像測量技術(shù)有了重要的發(fā)展。1981年，ROI開發(fā)了一種光學(xué)成像探頭(見圖2)，可以代替坐標(biāo)測量機(jī)上的接觸式探頭進(jìn)行非接觸式測量。此后，這種光學(xué)附件成為成像設(shè)備的基本部件之一。80年代中期，市場上出現(xiàn)了一種高倍顯微鏡目鏡的圖像測量儀。

　　20世紀(jì)90年代，隨著電荷耦合器件技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、發(fā)光二極管照明技術(shù)和DC/交流伺服驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，圖像測量儀的產(chǎn)品取得了長足的進(jìn)步。更多的廠商進(jìn)入了圖像測量儀器市場，共同推動了圖像測量儀器的發(fā)展。2000年后，我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)水平不斷提高，關(guān)于圖像測量技術(shù)研究的文獻(xiàn)也不斷出現(xiàn)；國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的圖像測量儀器(如天駿、智泰、益信、泰碩、新天等。)在生產(chǎn)規(guī)模、品種、質(zhì)量等方面也得到了提高和發(fā)展。2009年，我國制定了標(biāo)準(zhǔn)GB/T24762-2009:產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)，適用于XY平面直角坐標(biāo)系下的圖像測量儀，包括在垂直于平面直角坐標(biāo)系的Z方向具有定位或測量功能的圖像測量儀。值得一提的是，由一群有志于振興我國精密測量行業(yè)的青年學(xué)生創(chuàng)辦的天駿科技有限公司，在借鑒國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了開發(fā)創(chuàng)新，形成了自己的特色和優(yōu)勢。經(jīng)過多年的不懈努力，天駿公司于2007年在國內(nèi)推出了一系列具有*自主知識產(chǎn)權(quán)的三維自動圖像測量儀器，。

　　隨著技術(shù)的發(fā)展和客戶測量要求的不斷提高，圖像測量技術(shù)正朝著多探頭、測量數(shù)據(jù)共享、在線測量、信息網(wǎng)絡(luò)化等進(jìn)一步融合的方向發(fā)展。將進(jìn)一步發(fā)展測量精度更高、測量速度更快、測量功能更強(qiáng)的多坐標(biāo)圖像測量儀器和專用工業(yè)圖像測量儀器。