蘇州市奧德萊電氣設備有限公司
聯(lián)系人:戴先生
聯(lián)系電話(huà):18913100509
地址:蘇州市吳中區珠江南路211號 金楓城市設計產(chǎn)業(yè)園2411
主要項目:機器視覺(jué),CCD相機,機器視覺(jué)檢測設備,工業(yè)相機,視覺(jué)系統,視覺(jué)傳感器
概述: 視覺(jué)測量技術(shù)(Vision Measuring Technique)是 機器視覺(jué) (Machine Vision)在測量領(lǐng)域內的應用,即用機器視覺(jué)來(lái)代替人眼來(lái)測量和判斷,解決生產(chǎn)生活中的檢測問(wèn)題。視覺(jué)檢測中的“檢”,是指發(fā)現和識別,“測”是指幾何參數和物理量的測量。視覺(jué)測量技術(shù)來(lái)源于機器視覺(jué)技術(shù),又不完全等同機器視覺(jué)。
視覺(jué)測量技術(shù)是測量技術(shù)的重要手段,應遵從于測量的基本規律,又有一定的特殊性。
一般而言,有價(jià)值的測量方法應滿(mǎn)足兩個(gè)條件:
首先是具備可靠性和可用性,以及高度的環(huán)境適用性,對工作環(huán)境不能有過(guò)多限制和苛刻的要求;
其次,要有可靠的精度保障手段,要有可靠的誤差系統分析方法及精度傳遞手段,從理論和工程實(shí)踐來(lái)保證測量的精度。
綜上,視覺(jué)測量技術(shù)就是以機器視覺(jué)為理論基礎,結合測量測試理論,解決工程應用領(lǐng)域內的測量問(wèn)題。其研究對象是三維空間內形位(形態(tài)位置)尺寸,要求在滿(mǎn)足一定精度的要求下,對被測對象實(shí)現可靠測量。
視覺(jué)測量的構成:
視覺(jué)測量系統要根據目標、任務(wù)、速度、精度、信號、表達等條件綜合考量來(lái)設計一套完整的測量系統。
視覺(jué)測量系統一般由背光源、(雙)遠心鏡頭、工業(yè)相機(CCD或CMOS)、機械電氣運動(dòng)控制機構、信號采集傳輸裝置、圖像算法、計算機軟硬件等組成。
光源提供合適的照明,鏡頭將按一定方式運動(dòng)或靜止的被測量對象成像到工業(yè)相機靶面上,并將光信號轉換成電信號,通過(guò)信號采集及傳輸裝置將電信傳送至計算機,由計算機對圖像信號進(jìn)行分析處理,得到測量結果并輸出控制信號。這就是一個(gè)完整的視覺(jué)測量過(guò)程。
誤差及精度分析:
視覺(jué)測量技術(shù)的精度主要由圖像的質(zhì)量和圖像算法來(lái)確定,也與誤差的來(lái)源、分析及補償有關(guān)。玖瑞科技精研算法和圖像質(zhì)量,可有效保證精度在圖像分辨率以上,具體0.01-0.5個(gè)相素視項目的需求而確定。
誤差分析:
但凡測量皆有誤差,有一套完整的誤差分析理論來(lái)進(jìn)行測量系統的誤差分析。就視覺(jué)測量技術(shù)來(lái)講,其誤差來(lái)源有以下幾個(gè)方面:
1、圖像傳感器的誤差(CCD/CMOS)
由于技術(shù)和工藝的原因,圖像傳感器自身存在誤差,誤差主要來(lái)源于噪聲,噪聲分為圖像噪聲、暗電流噪聲和熱噪聲。這會(huì )影響測量的精度。CCD傳感器比CMOS傳感器要好的多。
2、鏡頭的誤差
同樣也是技術(shù)和工藝原因,鏡頭存在著(zhù)徑向畸變和切向畸變,也存在著(zhù)偏心畸變及薄棱鏡畸變,還有透視誤差,不可能如理想狀況下的成像,即令是視覺(jué)測量常用的(雙)遠心鏡頭盡管畸變很少,但仍然存在。
3、光源的原因
視覺(jué)測量常用到平行光,但平行光真正做到平行很困難,或者講是不可能的,只能近似平行,這會(huì )形成測量誤差。
4、安裝誤差
光源、相機、執行機構安裝時(shí)常常要求平行、垂直或成一定的角度,工程實(shí)踐中做到理論計算那樣準確不太可能,因此設計時(shí)允許安裝誤差是必須的設計。
5、運動(dòng)誤差
視覺(jué)測量過(guò)程中,常常要求被測對象與成像系統間呈勻速直線(xiàn)、勻速旋轉、螺旋運轉等相對運動(dòng),其運動(dòng)精度必須會(huì )形成測量誤差。
6、標定誤差
相機標定過(guò)程中也會(huì )形成誤差,其決定著(zhù)系統的測量精度,是多種因素形成誤差的體現。
7、環(huán)境引起的誤差
振動(dòng)、溫度、濕度、壓力等周?chē)h(huán)境因素也會(huì )形成測量誤差,工業(yè)環(huán)境中需要具體問(wèn)題具體分析并妥善處理解決。有時(shí)環(huán)境引起的誤差會(huì )成為系統是否成功的關(guān)鍵因素。
8、數據處理誤差
圖像算法是引起視覺(jué)測量誤差的重要來(lái)源之一,其和圖像質(zhì)量共同決定著(zhù)視覺(jué)測量的精度和穩定性。
玖瑞科技獨特的LOOKSMART視覺(jué)測量系列專(zhuān)利算法保證了由數據處理而產(chǎn)生的誤差較小,能夠滿(mǎn)足絕大部分客戶(hù)的需求。
精度分析
視覺(jué)測量的精度是由硬件分辨力、標定精度、圖像算法及測量條件來(lái)共同決定的。一般來(lái)說(shuō),測量條件是固定的,改善的空間有限,硬件分辨力和標定精度有較大的改善空間,但受制于技術(shù)條件、項目預算等主客觀(guān)因素,在上述條件下如何取得符合條件的高清晰圖像是最大課題,其是精度高低的50%因素。
另50%因素來(lái)自高效率高可靠的高精度的圖像算法,算法來(lái)自算法理論的提高及掌握算法的工程師的經(jīng)驗與能力。學(xué)術(shù)上有報道說(shuō)通過(guò)亞像素技術(shù)可達到像素精度的1/100,是否確實(shí)如此,值得探究。玖瑞科技的亞像素技術(shù)可靠穩定,精度雖達到1/100像素但也有較高的技術(shù)水準。
視覺(jué)測量必須進(jìn)行精度分析及誤差分析,這是必修課。
視覺(jué)測量的應用:其常常應用于軸類(lèi)、(微)小尺寸高精度、大尺寸、復雜結構及輪廓、曲面、三維立體及遙感遙測、航空測繪等領(lǐng)域。
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