光学影像测量仪的工作原理主要包括以下几个步骤:
一、光学放大与影像采集
光学放大系统:光学影像量测仪通过光学放大系统对被测物体进行放大。这个系统包含了如物镜等光学元件,能够将物体的细微特征放大,以便后续的测量分析。例如,对于一些精密的微小零部件,通过光学放大系统可以使其轮廓、表面形状等特征更清晰地呈现出来,为准确测量提供基础。
CCD摄像系统采集影像:在物体被光学放大后,CCD(电荷耦合器件)摄像系统会采集被放大后的影像特征。CCD具有高灵敏度和高分辨率的特点,能够将光学影像转化为电信号,进而形成数字图像信号。这些数字图像包含了被测物体的形状、尺寸等信息的影像数据,然后将其送入计算机进行处理。
二、计算机处理与测量
基于软件的运算
安装专用软件的计算机:计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,成为整个设备的核心控制与运算部分。就像是设备的“大脑”一样,它可以快速读取光学尺(用于测量位移等数据的装置)的位移数值,通过建立在空间几何基础上的软件模块运算,瞬间得出测量结果。例如,在测量一个复杂形状的零部件时,软件可以根据采集到的影像,结合空间几何关系计算出其各个部分的尺寸、角度等参数。
图影对照与偏差分辨:计算机运算后会在屏幕上产生图形,操作员可以进行图影对照。通过将测量得到的图形与原始物体的影像或者标准图形进行对比,从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。这有助于及时发现测量过程中的错误或者不准确之处,提高测量的精度和可靠性。
三、不同照明方式下的成像原理
透射光照明成像:对于一些透明或者半透明的被测物体,采用透射光照明。光线从物体的一侧照射,透过物体后被光学系统接收成像。这种方式可以清晰地显示物体内部的结构特征,比如在检测一些薄型的光学元件或者透明塑料部件时,透射光照明能够让测量仪准确捕捉到其内部的纹理、缺陷等信息,以便进行尺寸测量和质量检测。
表面光照明成像:当被测物体为不透明物体时,利用表面光照明。光线直接照射在物体表面,通过反射光来形成物体表面的影像。这种方式适用于大多数的金属零件、电子组件等不透明物体的测量,可以准确地获取物体表面的轮廓、形状等特征信息,用于检测零件的加工精度、表面平整度等参数。