影像测量仪买回来了,怎么验收和校准?

  　坐标测量机是随着计算机技术发展起来的现代化几何量测量设备，其特点是通过机械方法构成三维实体坐标系，以探头探测被测样品表面点，获得点的坐标值。以被测样品表面点集的坐标计算样品在空间的位置和几何特性。
　　为了适应不同的需要，许多不同原理的坐标测量机探头得到开发。探头根据测量方法分为接触式探头和非接触式（光学）探头。光学探头中又分为一维光学探头和二维光学探头（影像探头）。影像探头采用光学成像系统和图像分析软件，利用图像提取被测样品表面边界点的坐标集，计算各种参数。影像探头坐标测量机与传统光学仪器的主要差别在于，传统光学仪器需要调整被测样品的测量线对准仪器基准进行测量。例如：测量圆的直径，传统光学仪器利用Y轴示值找到圆在X轴方向的直径位置，测量圆的直径（图1）。而影像探头坐标测量机则可以在圆周上任意采样n个点坐标，计算圆的直径和中心坐标（图2）。
　　影像测量仪的特点;
　　影像测量仪，通过捕捉工件表面影像的边缘，进行图像处理，获得影像几何要素的数据。影像特征点在测头坐标系中的坐标（x‘，y’）与探头参考点在坐标测量机基础坐标系中的坐标（x“，y”）合成，构成被测点坐标（X，Y）。作为光学成像探头，成像光路质量、成像器件的质量、照明的强度、照明的均匀性、被测物体的颜色和、质地、阈值的大小、灰尘的影响等，均会对测量结果造成影响。
　　成像光路质量，指受影像探头采用的光学镜头、镜头安装系统等影响下的成像质量。这些影响通常会引起枕形歧变或桶形歧变，梯形歧变，成像锐度下降（彗差）等问题（图3）。
　　当照明强度变化时，由于阈值保持不变，信号边沿的变化影响测量结果（图4a），而成像锐度的变化，也会使测量结果不同（图4b）。
　　影像测量仪的计量特性和评定方法：
　　根据影像测量仪的工作原理和影像探头的误差特点，中国计量科学研究院参照德国标准起草的《光学探头坐标测量机校准规范》，对影像探头规定了多点测量的探测误差、成像歧变的探测误差和照明影响的探测误差。
　　与接触式坐标测量机一样，影像测量仪也需要评定长度测量示值误差。
　　所谓多点测量的探测误差与接触探头坐标测量机的探测误差比较接近：标准圆图形上通过多次局部采样（图5），获得标准圆的信息，组合计算圆的参数，反映了影像系统采样各向异性引人的误差、坐标测量机运动误差等。
　　而成像歧变的探测误差则采用标准圆在仪器视场中完整成像，圆形影像直径占视场边长的约2/9，并且对影像在视场内9个点进行测量（图6），计算其圆心坐标的变化。成像歧变的探测误差反映了成像光路造成的歧变、成像元件刻划不均匀造成的误差，坐标测量机运动误差等对测量结果造成的影响。
　　由图4知道，照明亮度、彗差和阈值等均会对测量结果产生影响。使用规定的参数测量同样大小的、颜色互补的2个圆（图7），得到的直径差说明测量参数的影响。
　　特定测量任务的示值误差：对于影像测量仪，同样需要校准长度测量示值误差。对于二维长度测量，使用的标准器是刻线尺。对于Z轴，使用量块。
　　实际校准过程描述
　　1 : 多点测量的探测误差
　　将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择最大放大倍数，以保证测量只能通过多个局部圆弧（规定采用15个局部圆弧）测量计算圆参数。以自动捕捉边缘点的方式获得最佳测量结果，取10次测量圆的状误差值。
　　2：成像歧变的探测误差
　　将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择最大、最小和中间放大倍数，选择合适的标准圆，使圆的像占视场的2/9，在9个位置测量圆的中心坐标，以单轴坐标变化的最大值作为测量结果。
　　3：照明影响的探测误差
　　将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择最大，最小和中间放大倍数选择合适的标准圆，使圆的成像占视场的2/3，使用“整体提取圆”提取出圆的边沿，计算圆直径。
　　4：二维长度测量示值误差校准
　　使用玻璃刻线尺，在水平轴向和对角线方向各测量2个位置，再由用户任意指定一个位置，共7个位置进行校准测量。每个位置测量5个长度，每个长度测量3次，记录测量值和标准值的差，得到105个示值误差值。
　　5 : Z轴长度测量示值误差
　　使用量块竖立在工作台上，利用表面光照明，采用自动聚焦的方式瞄准工作台和量块上表面，测量Z方向量块高度值，与名义值比较，确定仪器Z轴长度测量示值误差。