图像误差是指图像自身存在的一种误差,引起的误差是多方面的,在仪器的设计、制造和使用过程中,都会产生误差,分别称为原理误差,制造误差,运行误差。
1、原理错误。
图像测量仪原理上存在的误差是:CCD摄像机畸变引起的误差.由于测量方法不同而引起的误差。摄影机的制作、工艺等方面,入射光在穿过各透镜时所产生的折射误差、CD点阵位置误差等,使光学系统出现了非线性几何变形,使物像点与理论像点之间存在多种类型的几何变形:
径向畸变:偏心畸变,薄棱镜畸变等,径向畸变较大,切向畸变和薄棱镜畸变较小,图像的中央畸变很小,边缘畸变较大。采用优质镜片可降低畸变误差的影响,但在精密测量时需考虑变形对测量结果的影响。
由于测量方法的不同,主要是针对不同图像处理技术所带来的识别、量化误差。边沿是图象的基本特征,是物体的轮廓或边界在图像中的反映,是对象的边界。边界轮廓是人们识别物体形状的一个重要因素,也是图像处理中的重要处理对象。
图象处理过程中需要进行边缘提取,但是数字图像处理技术中的边缘提取方法很多,选择不同的提取方法会使同一被测物体的边缘位置发生变化。这样,对于最终的测量结果都会有影响,比如,在测量某一圆形工件的半径和圆心时,圆轮廓发生了变化,其半径值和圆心位置也随之改变。由此可以看出,在图像处理过程中,图像处理算法对于仪器的测量精度有很大的影响,也是影像测量研究的一个焦点问题。
2、制造错误。
图像测量仪制造误差主要有:导向机构引起的误差、安装误差等。导引机构的误差对于影像测量仪而言,主要是机构误差中的直线运动定位误差。成像仪器是一种正交系的测量仪器。直角坐标系有3条相互垂直的轴,也就是X.Y.Z三轴,其中三个运动部件在三个轴向上运动,使得CCD对被测工件进行三维直线运动。
选择优质的运动导轨机构,可减小这种误差的影响。图像测量仪的测量平台水平性能和CCD相机安装是否优秀,两者间夹角均在范围内,这种误差很小。
3、操作错误。
图像测量仪的操作误差是:由测量环境和条件变化(例如:温度变化.电压波动.照明条件变化.机械磨损等)和动态误差。零件尺寸.形状.相互位置关系和一些重要特性参数因温度的变化而改变,从而影响本仪器的测量精度。
气温变化也会引起电器参数的变化,也会引起仪器性能的变化,从而导致灵敏度漂移和温度零漂移。光环境的改变和电压的改变都会影响成像测量仪,而下光源灯的亮度会引起系统光照不均匀而使采集图像边缘留下阴影而导致的图像边缘提取误差。磨耗使得测量仪器部件产生尺寸.形状.位置误差,配合间隙增大,降低了本仪器工作精度的稳定性。通过改进测量操作条件,可有效降低此类误差的影响。