番禺東涌鎮電器廠儀器技術局

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測量系統的配置對于儀器的結果具有直接的影響。本規范當中，對于儀器系統的配置是要求儀器人員根據實際情況加以考慮。實際操作中可以這樣來選擇較為合理可行:A對于驗收:按照儀器的說明書、供應商的技術合同當中的要求配置影像系統;B日常:可按照客戶日常使用配置進行儀器，如儀器結果無法滿足客戶運用要求，可以與客戶協商優化儀器設置(如鏡頭倍率、光源設置等)，并建議日常使用保持該設置。

儀器項目和儀器方法

規范中列出了影像測量儀共有兩大類7個參數，一類是探測誤差，包含P_2D,P_v,P_z;另一類是尺寸誤差，包含E_xy,E_v,E_c,E_z。這些項目并非對每一臺儀器都適用，筆者按照現在儀器的技術特點，將儀器劃分為三個層次，以及每個儀器可以的參數供參考。

層次1的儀器，一般都是早期的影像測量儀，僅用攝像頭和顯示器來捕捉顯示被測對象，一般無數據處理系統或僅有簡易數據處理器，依靠人工找正、壓線、手動測量。該類儀器只能，對角線方向如有工件坐標旋轉功能的儀器可建立工件坐標系后再測量;無建立工件坐標功能的儀器可以在線紋尺測量軸線與被測線紋相交處采點坐標的方法，用勾股定理計算點點坐標距，以對儀器平面測量性能做一個判別，但這樣對壓線瞄準要求較高，縱橫方向都要壓準。

層次2的儀器的特點是一般都配有計算機系統和功能較完備的測量軟件，具有在工件影像上采點測量，組合評價的功能，但是受成本、技術水平的限制，儀器存在Z軸方向無測量功能或儀器自動對焦的重復性不夠好，Z軸相對X,Y軸的垂直度，攝像機光軸相對Z軸的平行度沒有經過嚴格等缺陷。該類儀器可根據實際情況E_v,P_2D,P_v,E_xy。這類儀器的P_z一般都較大，可以用高倍率瞄準一個尖點，而后切換到低倍率觀察十字星變動情況來快速檢查定性，市面常見的儀器大都在(0.Ox~0.1x)mm的范圍，遠大于儀器的尺寸測量誤差允差。

自動對焦重復性不好，E_z，E_C參數也就無從。這類儀器可在簡單檢查后可與客戶進行溝通，告知儀器只適用于平面定倍測量，如客戶不需要具體數據就不用花費很多精力去測量一些沒有使用價值的參數。

層次3的儀器特點是系統配置完善，攝像機性能優異，對焦算法精確，有些配備了觸發測頭，機械三軸和光軸經過了嚴格的，這類儀器技術水平完全達到了光學坐標測量機的要求。這類儀器按《影像測量儀》或《坐標測量機》規范來執行都未嘗不可，可按實際需求來靈活掌握。這里面一個難點是E_z，規范中說明可以用量塊或臺階規進行。對于沒有觸發測頭，利用鏡頭對焦來進行Z軸測量的儀器，選擇對焦點比較有難度。如果是為了對比度較好選擇邊緣對焦，就會受到量塊倒角的影響;選擇工作面的中間只能對一些很輕的劃痕對焦，而每個量塊工作面情況不一樣，對焦效果也不甚理想甚至無法對焦。這里筆者建議可以在量塊工作面上用油性筆畫出對焦標記，完成后再用酒精擦拭干凈。對于鏡頭倍率的選擇，在廠商有明確要求的時候可以按照廠商規定;沒有參考的時候該如何選擇，筆者也做了對比試驗。在不同倍率下對同一目標重復對焦10次，結果列下表2。

可見倍率升高，對焦重復性就變好，但并不是倍率越大的時候最好。因為倍率時候，受鏡頭成像品質，被測物放大后邊緣狀況等因素影響，所得圖像邊緣質量往往不是最高的。這個實驗結果雖然因儀器配置、性能、標準器不同而會有所差異，但是選擇儀器的中高倍率進行還是比較可行的。

此外，還有一類比較特殊的工作臺固定式的影像測量儀，規范也已經說明了僅E_v。對于采用定焦鏡頭的儀器，相應的P_Z也無法進行。

在開展儀器的時候，筆者總結了一個比較合理的順序供大家參考。首先是對儀器進行初始狀態的。包括選擇適合的測量系統配置(照明、鏡頭倍率等);有自動對焦功能的儀器調節到中高倍率，對線紋進行重復對焦考察重復性，或查閱儀器說明書確認儀器Z軸是否有測量功能;對準固定目標點，將鏡頭倍率從大倍率切換到小倍率觀察光軸瞄準點有無明顯偏移，以初步確認儀器的技術狀態和采取的方案。最后，在選定的配置下，按儀器操作步驟進行影像系統標定，內對焦鏡頭可以在E_v超差時再檢查標定數據。然后按照E_v,P_v,P_2D,E_xy,E_z,E_c,P_z順序進行，而不必按照規范表2的順序執行。先E_v可以確定影像系統標定無差錯，不會因影像系統標定差錯導致測量其他參數超差后再重新標定重復。其他項目測量順序也是考慮了由簡到繁，由誤差源少的項目到綜合各項誤差的項目，目的是在測量到某些項目出現異常時可以有前面的數據作為支撐，來判斷是儀器本身問題還是操作過程有問題。

以上是世通儀器在多年工作經驗中，對影像測量儀進行儀器和儀器時的一些體會和具體操作實踐的總結，希望與大家的交流中不斷提高相關儀器的技術。