二次元影像测量仪：提高角度测量精度的关键技术与方法

二维影像测量仪是由高分辨率CCD彩色相机、连续变焦物镜、彩色显示器、视频标线发生器、精密光学尺、多功能数据处理器、二维数据测量软件和高精度工作台等精密机械结构组成的高精度、高效率的光电测量仪器，主要用于二维测量，也用于三维测量。

如何提高角度测量的精度一直是二维测量仪器面临的难题。市面上流行的二维测量仪器中，基本上有两种角度测量方法，一种是切线法，另一种是点计算法。切线法是指手动旋转筛网或镜头中的雕刻线条，分别对准工件的两个边缘，并通过编码器或旋转光栅计数测量角度的方法。该方法分为两种，一种是投影正切法，如投影仪、工具显微镜等，另一种是像正切法，如图像仪器，具有视频功能的工具显微镜，依靠软件自身的稻线旋转测量。

切线法操作方便简单，但测量精度读数低，适合快速批量检测。所有几何元素都由一些组合组成，包括线条、曲线和圆弧的基本元素。二维平面角由两条直线、一个基本几何元素和一条直线组成，由无限数量的点组成。因此，无论角度测量准确与否，采集点都是最关键的。

二维影像测量仪测角技巧1：直线采集尽量长。

而二维影像测量仪，由于屏幕显示有限，再加上放大倍率大（一般在0.7~4.5步长34X~220X），工件在屏幕显示部分的尺寸实际上只有几毫米，很多测绘员在测试时习惯于只在屏幕显示部分收集点和线元素。如果采集点有偏差，则线段越短，测得的角度值偏差越大，线段越长，测得角度值的偏差越小。如果屏幕显示范围太小，可以移动工作台，在角度所在的直线起点处挑一点，然后在终点位置挑一点，这样测得的角度误差就会大大减小。

二维影像测量仪角度测量技巧2：回归直线偏差小。

很多检测员都回答说，在测量角度时，重复性很差，而且同一个人用同样的方法，两次测量的重复性误差高达0.5度。许多图像测量软件（包括 CMM 软件）默认为两个点进行直线采集。对于一些比较规则、线性度好的零件，不会造成太大的误差，但对于线性度差、毛刺较多的零件，在两点收集直线的方法会带来很大的误差，重复性很差。

如果我们用多点归位和回归线的方法来确定角度的两侧，直线会更接近被测工件的实际边缘，直线偏差会减少，同时测量误差会减少很多，测量值的重复性会大大提高。

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邹先生