二次元影像測(cè)量儀買回來了，怎么驗(yàn)收和校準(zhǔn)？

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的現(xiàn)代化幾何量測(cè)量設(shè)備，其特點(diǎn)是通過機(jī)械方法構(gòu)成三維實(shí)體坐標(biāo)系，以探頭探測(cè)被測(cè)樣品表面點(diǎn)，獲得點(diǎn)的坐標(biāo)值。以被測(cè)樣品表面點(diǎn)集的坐標(biāo)計(jì)算樣品在空間的位置和幾何特性。為了適應(yīng)不同的需要，許多不同原理的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)探頭得到開發(fā)。探頭根據(jù)測(cè)量方法分為接觸式探頭和非接觸式（光學(xué)）探頭。光學(xué)探頭中又分為一維光學(xué)探頭和二維光學(xué)探頭（影像探頭）。影像探頭采用光學(xué)成像系統(tǒng)和圖像分析軟件，利用圖像提取被測(cè)樣品表面邊界點(diǎn)的坐標(biāo)集，計(jì)算各種參數(shù)。影像探頭坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與傳統(tǒng)光學(xué)儀器的主要差別在于，傳統(tǒng)光學(xué)儀器需要調(diào)整被測(cè)樣品的測(cè)量線對(duì)準(zhǔn)儀器基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。例如：測(cè)量圓的直徑，傳統(tǒng)光學(xué)儀器利用Y軸示值找到圓在X軸方向的直徑位置，測(cè)量圓的直徑。而影像探頭坐標(biāo)測(cè)量機(jī)則可以在圓周上任意采樣n個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算圓的直徑和中心坐標(biāo)。

影像測(cè)量儀的特點(diǎn);

影像測(cè)量儀，通過捕捉工件表面影像的邊緣，進(jìn)行圖像處理，獲得影像幾何要素的數(shù)據(jù)。影像特征點(diǎn)在測(cè)頭坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（x'，y'）與探頭參考點(diǎn)在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基礎(chǔ)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（x"，y"）合成，構(gòu)成被測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）。作為光學(xué)成像探頭，成像光路質(zhì)量、成像器件的質(zhì)量、照明的強(qiáng)度、照明的均勻性、被測(cè)物體的顏色和、質(zhì)地、閾值的大小、灰塵的影響等，均會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。成像光路質(zhì)量，指受影像探頭采用的光學(xué)鏡頭、鏡頭安裝系統(tǒng)等影響下的成像質(zhì)量。這些影響通常會(huì)引起枕形歧變或桶形歧變，梯形歧變，成像銳度下降（彗差）等問題。

當(dāng)照明強(qiáng)度變化時(shí)，由于閾值保持不變，信號(hào)邊沿的變化影響測(cè)量結(jié)果（圖4a），而成像銳度的變化，也會(huì)使測(cè)量結(jié)果不同。

影像測(cè)量儀的計(jì)量特性和評(píng)定方法：
根據(jù)影像測(cè)量儀的工作原理和影像探頭的誤差特點(diǎn)，中國計(jì)量科學(xué)研究院參照德國標(biāo)準(zhǔn)起草的《光學(xué)探頭坐標(biāo)測(cè)量機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范》，對(duì)影像探頭規(guī)定了多點(diǎn)測(cè)量的探測(cè)誤差、成像歧變的探測(cè)誤差和照明影響的探測(cè)誤差。與接觸式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一樣，影像測(cè)量儀也需要評(píng)定長度測(cè)量示值誤差。所謂多點(diǎn)測(cè)量的探測(cè)誤差與接觸探頭坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的探測(cè)誤差比較接近：標(biāo)準(zhǔn)圓圖形上通過多次局部采樣，獲得標(biāo)準(zhǔn)圓的信息，組合計(jì)算圓的參數(shù)，反映了影像系統(tǒng)采樣各向異性引人的誤差、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)運(yùn)動(dòng)誤差等。

而成像歧變的探測(cè)誤差則采用標(biāo)準(zhǔn)圓在儀器視場中完整成像，圓形影像直徑占視場邊長的約2/9，并且對(duì)影像在視場內(nèi)9個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算其圓心坐標(biāo)的變化。成像歧變的探測(cè)誤差反映了成像光路造成的歧變、成像元件刻劃不均勻造成的誤差，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)運(yùn)動(dòng)誤差等對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響。

照明亮度、彗差和閾值等均會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。使用規(guī)定的參數(shù)測(cè)量同樣大小的、顏色互補(bǔ)的2個(gè)圓，得到的直徑差說明測(cè)量參數(shù)的影響。特定測(cè)量任務(wù)的示值誤差：對(duì)于影像測(cè)量儀，同樣需要校準(zhǔn)長度測(cè)量示值誤差。對(duì)于二維長度測(cè)量，使用的標(biāo)準(zhǔn)器是刻線尺。對(duì)于Z軸，使用量塊。

實(shí)際校準(zhǔn)過程描述

1 : 多點(diǎn)測(cè)量的探測(cè)誤差

將標(biāo)準(zhǔn)圖形板安置在水平工作臺(tái)上，采用輪廓光照明。鏡頭選擇最大放大倍數(shù)，以保證測(cè)量只能通過多個(gè)局部圓?。ㄒ?guī)定采用15個(gè)局部圓弧）測(cè)量計(jì)算圓參數(shù)。以自動(dòng)捕捉邊緣點(diǎn)的方式獲得最佳測(cè)量結(jié)果，取10次測(cè)量圓的狀誤差值。

2：成像歧變的探測(cè)誤差

將標(biāo)準(zhǔn)圖形板安置在水平工作臺(tái)上，采用輪廓光照明。鏡頭選擇最大、最小和中間放大倍數(shù)，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)圓，使圓的像占視場的2/9，在9個(gè)位置測(cè)量圓的中心坐標(biāo)，以單軸坐標(biāo)變化的最大值作為測(cè)量結(jié)果。

3：照明影響的探測(cè)誤差

將標(biāo)準(zhǔn)圖形板安置在水平工作臺(tái)上，采用輪廓光照明。鏡頭選擇最大，最小和中間放大倍數(shù)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)圓，使圓的成像占視場的2/3，使用“整體提取圓"提取出圓的邊沿，計(jì)算圓直徑。

4：二維長度測(cè)量示值誤差校準(zhǔn)

使用玻璃刻線尺，在水平軸向和對(duì)角線方向各測(cè)量2個(gè)位置，再由用戶任意指定一個(gè)位置，共7個(gè)位置進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量。每個(gè)位置測(cè)量5個(gè)長度，每個(gè)長度測(cè)量3次，記錄測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)值的差，得到105個(gè)示值誤差值。

5 : Z軸長度測(cè)量示值誤差

使用量塊豎立在工作臺(tái)上，利用表面光照明，采用自動(dòng)聚焦的方式瞄準(zhǔn)工作臺(tái)和量塊上表面，測(cè)量Z方向量塊高度值，與名義值比較，確定儀器Z軸長度測(cè)量示值誤差。