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谈谈影像测量仪的发展

时间:2014-06-06 点击次数:2141

随着坐标测量机应用到越来越多的领域,坐标测量技术在测量领域开始普及,并开始影响以光学比较为基础的光学测量领域。早期用工具显微镜与分度头的组合形成的坐标测量方法,限于影响器件和测控技术的不成熟,一直没有得到广泛应用。20世纪70年代后期,图像传感器和图像处理技术得到了较大的发展,坐标测量方法在光学投影仪的发展应用中就有了实质的进展。

1977年,美国View Engineering公司发明了*台XYZ轴由电机驱动的影像测量系统RB-1,它是一台用电机驱动XYZ轴的自动测量仪,控制终端整合了视频检测和软件测量。Mechanical Technology公司的Boice Vista系统则充分借鉴了坐标测量机的优势,它在坐标测量机的测头上集成了一个视频图像测量系统,该系统可以将测量数据与预先编制好的标称尺寸和公差进行比较。这两台仪器通过不同途径借鉴了坐标测量机的坐标测量原理,将测量的平面物体的图像投影到坐标系中。这些测量仪的测量平台继承了坐标测量机的形式,但其测头与光学投影仪相似。它们的出现开辟了一个重要的测量仪器行业,即影像测量仪行业。影像测量技术在1980年代初期有了重要的发展。1980年,Jones&Lamson公司推出将一个自动光学千分尺作为测量标尺的光学投影仪VIVIC。Micro-Vu公司在这一年将坐标测量机中应用的测量计算机加入到光学投影仪中。OGP公司在EMR公司发明的COMP-Gage Qualitizer的基础上设计出Vidicom Qualifier 863,成为*个使用固态CID相机和灰度图像处理技术的现代影像检测系统。1981年,ROI公司开发出光学影像探针,可以替代坐标测量机上的接触式探针进行非接触式测量,从此这个光学配件就成了影像设备的基础部件之一。在80年代中期,市场上又出现了带高放大倍率显微镜目镜的影像测量仪。

进入90年代,配备电机的驱动平台、多样化的照明系统、固态相机和计算机在影像测量仪中使用得越来越普及。1991年,OGP公司研制了*台带有彩色照相机和变倍镜头的台式影像测量仪。此后,具有通用性、界面友好、足够小的影像测量仪开始在制造企业的生产、质检、设计等多个部门使用。越来越多的公司进入测量行业,并对现有影像测量仪进行了各种改进。计算机内存和硬盘在容量上大大增加了,同时微处理器的速度更快了。与此同时,图像传感器和位移传感器的性能得到了改善,LED取代卤素灯成为表面光机轮廓光的主要光源。软件方面,影像测量仪的测量软件增加了很多功能,比如可以输入CAD文件、对测量结果进行SPC分析等。影像测量仪开始从计量实验室走到工作间,并走向车间生产线。

现在再回头去看影像测量技术的整个发展过程,会发现影像测量仪从无到有、从低端到的这一成长历程与全球工业技术的发展息息相关。这种变化主要表现在以下几个方面:1.在测量原理方面,实现了由“光学比较测量”到“坐标自动测量”的转变;2.在实现测量原理的技术手段上,历经了“以机械为主”到“机电结合”,直至当今的“光机电软一体化”的演变;3.在测量结果的呈现方面,历经了由“指示器加目视读数”到“记录仪器记录加人工判读”,直至“计算机自动分析并将测量结果反馈到制造系统”的飞跃。今天,不论是在特殊应用领域还是通用领域,影像测量技术都有巨大的应用前景。影像测量仪已经远远超出论当年局限应用于少数行业的设想,开始应用到电子、机械、钟表、轻工、军工、航天甚至家具制造等更多的行业。

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