影像測量儀實戰技巧之角度測量

如何提高角度測量精度,一直以來是二維測量儀器難以攻克的難關?,F在市場上流行的二維測量儀器關于角度測量的方法基本有兩種,一種是切線法,一種是采點計算法。
切線法是指人工旋轉屏幕上或者鏡頭內刻線,分別對準工件兩條邊線,通過編碼器或者圓光柵計數來測量角度的方法。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測量。
切線法操作方便簡單,但是測量精讀低,適合快速批量檢測,如果被測件角度精讀要求較高,用另一種方法,采點計算法就比較適合了。所有的幾何元素都是有點組成的,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,直線由無數的點組成。所以角度測量準確與否,采點是最關鍵的。

角度測量技巧一:直線采集盡量長。
影像測量儀,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際只有幾毫米,很多測量人員在檢測的時候習慣只在屏幕顯示部分上采集點、線元素。如果采集的點有偏差,所采線段越短,那么所測得的角度值偏差就會越大,線段越長,測得角度值偏差就會越小。如圖1所示,理論角度為30度,采點偏差0.25mm,,我們可以清楚的看到線段長短對測量值的影響。






所以我們在測量角度的時候,盡量將角度兩邊的線采集長些,如果屏幕顯示范圍太小,可以移動工作臺,在角度所在直線的起點位置附件采一點,然后在終點位置采一點,這樣所測角度誤差將會大大減小。

角度測量技巧二:回歸直線偏差小。
  有很多檢測人員反應,在測量角度時,重復精度很差,同一個人同樣的方法,兩次測量重復誤差達到0.5度之多。
  很多影像測量軟件,包括三坐標測量軟件,直線采集都是默認為兩點。對于一些比較規則,直線性較好的零件來說,不會引起太大誤差,但對于直線性不好,毛刺較多的零件來說,兩點采集直線的方法會帶來很大的誤差,且重復精度很差,這樣的直線構成的角度,多次測量的重復性肯定不會好了。
  如果我們使用多點尋回歸直線的方法來確定角度的兩邊,所采直線會更貼近被測工件的實際邊線,直線偏差就會減少,同時,測量誤差也會減少許多,測值重復性大大改善。如圖2所示。






角度測量技巧三:放大倍率盡量大。
    很多機械零件,被測角度邊線很短,只有2mm~3mm,例如,軸類零件倒角。如果我們還使用鏡頭最小檔0.7,或者1來采點測量的話,工件成像也只有48mm~120mm,采點偏差會給測量值帶來很大影響。如果我們換用放大倍率3或者4的話,工件成像能達到240mm~480mm,圖像邊緣的真實情況更容易觀察,采點偏差將會降到最低。不過,這種方法也帶來了很多不便,圖形過大,顯示窗口只能顯示很小一部分,但對于操作熟練的檢測人員和追求高精度的品管來說,這些應該都不是問題。
    影像測量儀是二維測量儀器里功能最多,適用范圍最廣的儀器,其基本功能有限:點,線,圓,圓弧的采集。但是其組合計算的功能卻相當廣泛,只要開動腦筋,善于運用,很多測量上的問題都能得到很好的解決。

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