談談影像測量儀的發展

隨著坐標測量機應用到越來越多的領域，坐標測量技術在測量領域開始普及，并開始影響以光學比較為基礎的光學測量領域。早期用工具顯微鏡與分度頭的組合形成的坐標測量方法，限于影響器件和測控技術的不成熟，一直沒有得到廣泛應用。20世紀70年代后期，圖像傳感器和圖像處理技術得到了較大的發展，坐標測量方法在光學投影儀的發展應用中就有了實質的進展。

1977年，美國View Engineering公司發明了*臺XYZ軸由電機驅動的影像測量系統RB-1，它是一臺用電機驅動XYZ軸的自動測量儀，控制終端整合了視頻檢測和軟件測量。Mechanical Technology公司的Boice Vista系統則充分借鑒了坐標測量機的優勢，它在坐標測量機的測頭上集成了一個視頻圖像測量系統，該系統可以將測量數據與預先編制好的標稱尺寸和公差進行比較。這兩臺儀器通過不同途徑借鑒了坐標測量機的坐標測量原理，將測量的平面物體的圖像投影到坐標系中。這些測量儀的測量平臺繼承了坐標測量機的形式，但其測頭與光學投影儀相似。它們的出現開辟了一個重要的測量儀器行業，即影像測量儀行業。影像測量技術在1980年代初期有了重要的發展。1980年，Jones&Lamson公司推出將一個自動光學千分尺作為測量標尺的光學投影儀VIVIC。Micro-Vu公司在這一年將坐標測量機中應用的測量計算機加入到光學投影儀中。OGP公司在EMR公司發明的COMP-Gage Qualitizer的基礎上設計出Vidicom Qualifier 863，成為*個使用固態CID相機和灰度圖像處理技術的現代影像檢測系統。1981年，ROI公司開發出光學影像探針，可以替代坐標測量機上的接觸式探針進行非接觸式測量，從此這個光學配件就成了影像設備的基礎部件之一。在80年代中期，市場上又出現了帶高放大倍率顯微鏡目鏡的影像測量儀。

進入90年代，配備電機的驅動平臺、多樣化的照明系統、固態相機和計算機在影像測量儀中使用得越來越普及。1991年，OGP公司研制了*臺帶有彩色照相機和變倍鏡頭的臺式影像測量儀。此后，具有通用性、界面友好、足夠小的影像測量儀開始在制造企業的生產、質檢、設計等多個部門使用。越來越多的公司進入測量行業，并對現有影像測量儀進行了各種改進。計算機內存和硬盤在容量上大大增加了，同時微處理器的速度更快了。與此同時，圖像傳感器和位移傳感器的性能得到了改善，LED取代鹵素燈成為表面光機輪廓光的主要光源。軟件方面，影像測量儀的測量軟件增加了很多功能，比如可以輸入CAD文件、對測量結果進行SPC分析等。影像測量儀開始從計量實驗室走到工作間，并走向車間生產線。

現在再回頭去看影像測量技術的整個發展過程，會發現影像測量儀從無到有、從低端到的這一成長歷程與工業技術的發展息息相關。這種變化主要表現在以下幾個方面：1.在測量原理方面，實現了由“光學比較測量”到“坐標自動測量”的轉變；2.在實現測量原理的技術手段上，歷經了“以機械為主”到“機電結合”，直至當今的“光機電軟一體化”的演變；3.在測量結果的呈現方面，歷經了由“指示器加目視讀數”到“記錄儀器記錄加人工判讀”，直至“計算機自動分析并將測量結果反饋到制造系統”的飛躍。今天，不論是在特殊應用領域還是通用領域，影像測量技術都有巨大的應用前景。影像測量儀已經遠遠超出論當年局限應用于少數行業的設想，開始應用到電子、機械、鐘表、輕工、軍工、航天甚至家具制造等更多的行業。