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技術(shù)文章

影像測(cè)量?jī)x實(shí)戰(zhàn)技巧之角度測(cè)量

發(fā)布時(shí)間:2022-4-26
  影像測(cè)量?jī)x實(shí)戰(zhàn)技巧之角度測(cè)量
 
  如何提高角度測(cè)量精度,一直以來(lái)是二維測(cè)量?jī)x器難以攻克的難關(guān)?,F(xiàn)在市場(chǎng)上流行的二維測(cè)量?jī)x器關(guān)于角度測(cè)量的方法基本有兩種,一種是切線法,一種是采點(diǎn)計(jì)算法。
 
  切線法是指人工旋轉(zhuǎn)屏幕上或者鏡頭內(nèi)刻線,分別對(duì)準(zhǔn)工件兩條邊線,通過(guò)編碼器或者圓光柵計(jì)數(shù)來(lái)測(cè)量角度的方法。這種方法又分為兩種,投影切線法,如投影儀,工具顯微鏡等,和影像切線法,如影像儀,帶視頻功能的工具顯微鏡,依靠軟件自帶的米字線旋轉(zhuǎn)測(cè)量。
 
  切線法操作方便簡(jiǎn)單,但是測(cè)量精讀低,適合快速批量檢測(cè),如果被測(cè)件角度精讀要求較高,用另一種方法,采點(diǎn)計(jì)算法就比較適合了。所有的幾何元素都是有點(diǎn)組成的,包括基本元素直線,曲線和圓弧。二維平面角度由基本幾何元素兩條直線組成,直線由無(wú)數(shù)的點(diǎn)組成。所以角度測(cè)量準(zhǔn)確與否,采點(diǎn)是最關(guān)鍵的。
 
  角度測(cè)量技巧一:直線采集盡量長(zhǎng)。
 
  影像測(cè)量?jī)x,由于屏幕顯示有限,加上放大倍率較大(一般在0.7檔~4.5檔  28X~180X),屏幕顯示部分的工件尺寸實(shí)際只有幾毫米,很多測(cè)量人員在檢測(cè)的時(shí)候習(xí)慣只在屏幕顯示部分上采集點(diǎn)、線元素。如果采集的點(diǎn)有偏差,所采線段越短,那么所測(cè)得的角度值偏差就會(huì)越大,線段越長(zhǎng),測(cè)得角度值偏差就會(huì)越小。如圖1所示,理論角度為30度,采點(diǎn)偏差0.25mm,,我們可以清楚的看到線段長(zhǎng)短對(duì)測(cè)量值的影響。
 
  所以我們?cè)跍y(cè)量角度的時(shí)候,盡量將角度兩邊的線采集長(zhǎng)些,如果屏幕顯示范圍太小,可以移動(dòng)工作臺(tái),在角度所在直線的起點(diǎn)位置附件采一點(diǎn),然后在終點(diǎn)位置采一點(diǎn),這樣所測(cè)角度誤差將會(huì)大大減小。
 
  角度測(cè)量技巧二:回歸直線偏差小。
 
  有很多檢測(cè)人員反應(yīng),在測(cè)量角度時(shí),重復(fù)精度很差,同一個(gè)人同樣的方法,兩次測(cè)量重復(fù)誤差達(dá)到0.5度之多。
 
  很多影像測(cè)量軟件,包括三坐標(biāo)測(cè)量軟件,直線采集都是默認(rèn)為兩點(diǎn)。對(duì)于一些比較規(guī)則,直線性較好的零件來(lái)說(shuō),不會(huì)引起太大誤差,但對(duì)于直線性不好,毛刺較多的零件來(lái)說(shuō),兩點(diǎn)采集直線的方法會(huì)帶來(lái)很大的誤差,且重復(fù)精度很差,這樣的直線構(gòu)成的角度,多次測(cè)量的重復(fù)性肯定不會(huì)好了。
 
  如果我們使用多點(diǎn)尋回歸直線的方法來(lái)確定角度的兩邊,所采直線會(huì)更貼近被測(cè)工件的實(shí)際邊線,直線偏差就會(huì)減少,同時(shí),測(cè)量誤差也會(huì)減少許多,測(cè)值重復(fù)性大大改善。
 
  角度測(cè)量技巧三:放大倍率盡量大。
 
  很多機(jī)械零件,被測(cè)角度邊線很短,只有2mm~3mm,例如,軸類(lèi)零件倒角。如果我們還使用鏡頭最小檔0.7,或者1來(lái)采點(diǎn)測(cè)量的話,工件成像也只有48mm~120mm,采點(diǎn)偏差會(huì)給測(cè)量值帶來(lái)很大影響。如果我們換用放大倍率3或者4的話,工件成像能達(dá)到240mm~480mm,圖像邊緣的真實(shí)情況更容易觀察,采點(diǎn)偏差將會(huì)降到。不過(guò),這種方法也帶來(lái)了很多不便,圖形過(guò)大,顯示窗口只能顯示很小一部分,但對(duì)于操作熟練的檢測(cè)人員和追求高精度的品管來(lái)說(shuō),這些應(yīng)該都不是問(wèn)題。
 
  影像測(cè)量?jī)x是二維測(cè)量?jī)x器里功能最多,適用范圍的儀器,其基本功能有限:點(diǎn),線,圓,圓弧的采集。但是其組合計(jì)算的功能卻相當(dāng)廣泛,只要開(kāi)動(dòng)腦筋,善于運(yùn)用,很多測(cè)量上的問(wèn)題都能得到很好的解決。
 

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