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利用成像技術(shù)進(jìn)行測(cè)量

作者: 時(shí)間:2013-05-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
機(jī)器自動(dòng)已成為一種成熟且精確可靠的測(cè)量工具,可用于汽車(chē)、生物科技及通信等多個(gè)領(lǐng)域,目前隨著軟件和方面的一些新技術(shù)發(fā)展如計(jì)算機(jī)處理速度更快、軟件與硬件更容易集成以及可以在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行成像測(cè)量等,使得測(cè)量成本進(jìn)一步降低。本文介紹利用進(jìn)行測(cè)量時(shí)需注意的一些問(wèn)題。

從圖像中我們能得到很多可以量化的,如距離、角度、重心位置、面積、弧度等,在測(cè)量時(shí)需要考慮的問(wèn)題包括基本成像參數(shù)、成像質(zhì)量、校準(zhǔn)情況和測(cè)量工具,將硬件和軟件結(jié)合起來(lái)可幫助完成成像測(cè)量。

基本成像參數(shù)包括視野范圍、工作距離、分辨率、景深和探頭大小,通過(guò)這些參數(shù)可以確定被觀察的物體或區(qū)域。

成像質(zhì)量

影響尺寸測(cè)量的一個(gè)重要因素是成像質(zhì)量,這是因?yàn)閳D中獲取的信息直接決定了測(cè)量效果。利用信號(hào)整形之類(lèi)的技術(shù)可以得到高質(zhì)量數(shù)據(jù),此外高精度成像硬件也有助于保證較高的成像質(zhì)量。

佳工機(jī)電網(wǎng)

分辨率和對(duì)比度是成像質(zhì)量的重要組成部分,分辨率指成像系統(tǒng)所能重現(xiàn)的被測(cè)物體細(xì)節(jié)的數(shù)量,對(duì)比度則是成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的被測(cè)物體與其背景之間的灰度差別。攝像頭、鏡頭和燈光是決定分辨率和對(duì)比度的重要因素。成像系統(tǒng)所需最小像素分辨率可由下式計(jì)算:

最小分辨率=(物件最長(zhǎng)端長(zhǎng)度/最小特征尺寸)×2

以條形碼為例,假如最長(zhǎng)端長(zhǎng)度為60mm,最小特征尺寸是0.2mm,那么根據(jù)上式可算出其最小分辨率應(yīng)該是(60/0.2)×2=600

鏡頭焦距是分辨率另一種表現(xiàn)形式,視野(FOV)指物體最長(zhǎng)端長(zhǎng)度,工作距離(WD)是物體到鏡頭的距離,探頭大小是攝像探頭的尺寸,以mm表示。上述幾項(xiàng)有如下關(guān)系:焦距=S×(WD/FOV)。

失真是另一個(gè)影響成像質(zhì)量的因素,它指由于鏡頭光學(xué)誤差引起幾何偏差,從而在成像平面上造成物體錯(cuò)位,在計(jì)算時(shí)可以把測(cè)量失真考慮進(jìn)去。

校準(zhǔn)情況

校準(zhǔn)就是指將像素測(cè)量值與現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)測(cè)量值聯(lián)系起來(lái)的過(guò)程,當(dāng)需要以實(shí)際長(zhǎng)度單位進(jìn)行精確測(cè)量時(shí),這個(gè)過(guò)程非常重要。能提供校準(zhǔn)的成像硬件與軟件有助于完成測(cè)量。

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