二次元投影仪测量工件尺寸原理

二次元影像仪通过的CCD光学传感器将光信号转化为数字信号记录 影像和光栅尺记录位移参数,再利用视频采集处理器和数据采集处理 器将数字型号传输至电脑，之后经过影像测量仪软件在电脑上由操 作人员逆向绘图并测量。影像仪之所以被称之为二次元是因为它实 际绘制测量出来的只是当时产品放在仪器工作台上的俯视图，只能完成x和y方向上的二维尺寸测量或z方向上的高度测量。

1，二次元影像测量仪组成    支撑部分    视频部分    工作台部分及照明部分。
①支撑部分包括
    大理石底座(7)、
    大理石立柱(10)，
    机台支架(9)；
②视频部分包括    镜头升降组(2)    镜头    摄像机    旋转升降手轮(11)可实现对不同高度工件的测量；③工作台部分如下图

④光栅尺
    光栅是在玻璃或钢带尺上，制作的一系列条纹和狭缝，一个条纹和一个狭缝的宽度称为栅距，常见栅距20um。
读数头每扫描一个栅距，就产生一个正弦波信号周期，此信号再通过一个电子电路进行细分（读数头内置的或者外部细分盒），比如5，10，50，100倍的细分，所以可以达到很高的分辨率。
比如，一个20um距，经过50倍细分，那一个周期就是0.4um，这就是厂商说的分辨率。

2，二次元的基本绘图及测量功能
    ①、基本测量：点、线、圆、弧、椭圆的测量
    ②、抄数：CV曲线、曲线、二维抄数
    ③、标注：半径标注、直径标注、角度标注、线性标注、对齐标注：文本标注：坐标标注；
    ④、几何测量：两圆弧顶点距离、两直线的距离、垂直线、平行线、 剪切直线、延长直线、两线交点、线圆交点、两圆交点、圆的切线、 两圆切线、两线连接弧、角平分线
    ⑤、辅助功能：复制、全选、删除、移动、镜像、旋转
    ⑥、坐标系：设置客户坐标系、三点设定坐标系、坐标原点平移、坐标旋转；
    ⑦、形位公差：平面度、直线度、同心度、垂直度、真圆度

3，测量原理，重点来喽
测量X,Y

图像传感器以贯穿某条较为清晰的待测工件边缘 a为初始靶区获取图像 ABCD， 当工作台带动其上工件沿 Y
轴移动一个适当距离 ΔY （由光栅测得）
两次图像相差的像素个数对应ΔY的尺寸
同样的方式测出X方向的像素数和尺寸对应关系。
这样图像的像素尺寸就和实际的尺寸有了对应关系，想要知道实物的尺寸，只要知道对应实物占据了几个像素点就行了。
所以，拍照的图片大小很关键，镜头的高度要固定，也就是在测量前要进行对焦、校准获得高度的数据，在固定高度的前提下拍照。猜的

，有专业做这个设备小伙伴可以评论区聊聊。
4，二次元的精度
    目前二次元影像仪的精度目前都是用线性精度和重复精度去衡量。
    线性精度实际上是指仪器工作台运动过程中光栅尺的计数产生的阿贝误差，这类误差的大小主要取决于光栅尺的精度和仪器加工安装时的误差决定的。当让这类误差在软件的强大功能下是可以实现精度补偿的。
导轨的直线度误差包含其在水平面内的直线度误差和垂直平面内的直线度误差。导轨在水平面内的直线度误差造成图像传感器标定前后获取的工件边界相互有角向位移。导轨在垂直平面内的直线度误差则会造成图像传感器对焦不准， 产生调焦误差。
对影像测量仪而言， 标定或测量过程中图像传感器是保持相对静止的， 仅待测工件随工作台移动， 因此， 导轨在水平面内的直线度误差将造成待测工件在不同位置获取的图像存在角向偏移


导轨在垂直平面内直线度误差会造成，待测工件轮廓边界不在调焦平面上， 引起所获取图像中的待测工件轮廓边界模糊， 使得之后在对图像进行
二值化处理时很难精确确定有效边界， 而产生调焦误差。
    重复精度是指仪器工作台正向和反向运动到同一个点时光栅 尺的技术误差，这类误差完全取决于光栅尺的重复精度及仪器的加工安装工艺了，是没法通过软件校准补偿的。
    当然以上两种误差值并不能代表仪器的实际测量精度。影响 仪器实际测量精度的因素很多，包括环境温度、湿度、震动，还有 仪器本身的放大倍率，影像的清晰度、灯光的亮度、软件抓图的准 确性及操作人员的人为误差等等。所以一般在选择仪器时最好选择的仪器线性精度在产品公差的1/10以下，这样才能保证测量的准确性。
5，保养措施
①、工作台导轨，Z轴升降导轨要定期喷涂防锈油，防止生锈，影响机台精度。 ②、如果仪器需要搬动，请将工作台固定板和Z轴固定板锁紧，方可进行。 ③、仪器各紧固件及电气接插件都已经连接牢固，可靠、客户不得自行拆卸。 ④、请尽量保持仪器放置区域的温度、湿度符合要求，以提高仪器使 用寿命和测量精度