CCD工業顯微鏡-光學測量工業質量控制中的應用
光學測量方法
光學測量方法被越來越廣泛的使用,而且在工業質量控制中的適用性越來越
大,對非接觸性的測量物體提供了很大的好處。例如,高速數據傳送,在短時間
內獲得大量的取樣點。一個不利方面是測量結果取決于測量物體的表面性質。例
如,反射與它的功能無關。相似的光學測量結果和確定的接觸測量方法還沒有
給出。
依據這種測量方法,所測量物體的表面可以是已獲得的點、線或區域的
方式。
攝像機計量
攝像機測量系統由光學設備組成。一個或幾個電荷耦合器(CCD)攝像機
(線或矩陣傳感器)包括光學圖像以及圖像處理的硬件和軟件。通過前部和背部
照明的方法,被觀察的區域會被照亮。用背部照明的方法時,測量物體定位在光
源和攝像機之間,以至于它的陰影可以成像。用前部照明的方法,光源和攝像機
都在測量物體的同一側,因此物體的詳圖能被探測到。通過短時間曝光,移動物
體也能被測量到(快門或閃光)。通過調整合適的光學成像焦距長度,對不同攝
像范圍的適應度也很容易被實現。
外形特征通過應用計算機特殊圖像計算程序,可以被確定,例如,對于探測
邊、角或鉆孔,可以通過攝像機在灰色刻度尺圖像中獲得。那么,距離、直徑或
角度等特征也可以被計算。
由于物體距離的這種橫向擴大,使系統引入絕對測量偏差。提供遠距離放大
的透鏡可以對此進行矯正。就像拿刻度尺校正一樣,通過用輔助像素的方法,給
定CCD圖像有效的行和列的數量等這些物理分辨率,有效分辨率也會增加。依
據攝像機的像素數量,可能達到0.005%測量范圍。攝像機測量系統用于大量的
不同測量任務。根據測量任務的復雜程度,讀值的時間范圍從幾毫秒到幾秒。