二次元影像儀功能之一：角度測量

更新時間：2021-01-04

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二次元影像測量儀是二維測量儀器里功能多，擁有應用范圍。二次元影像儀的基本測量功能包括對點、線、圓以及圓弧的采集，而通過對二次元的這些基本測量功能的組合，基本上可完成所有的二維影像的測量，角度測量就是其中的一個代表*。
角度測量是二次元測量儀基于點、線測量功能的一種基礎性的二次元的測量功能，其主要方法有兩種，它們是切線法和采點計算法。
切線法是指人工旋轉(zhuǎn)屏幕上或者鏡頭內(nèi)刻線，分別對準工件兩條邊線，通過編碼器或者圓光柵計數(shù)來測量角度的方法。這種方法又分為兩種，投影切線法和影像切線法，二次元影像測量儀就是通過影像切線法的功能來實現(xiàn)精密測量的。
切線法操作方便簡單，但是測量精讀低，適合快速批量檢測。相比于切線法，采點計算法的測量功能有著更高的測量精度。
所有的幾何元素都是有點組成的，包括基本元素直線，曲線和圓弧。二維平面角度由基本幾何元素兩條直線組成，直線由無數(shù)的點組成。所以角度測量準確與否，采點是關鍵的。
針對二次元的角度測量技巧，總結(jié)了以下幾個方面，在這里分享給大家。
一：采用多點尋回歸線方法
在角度測量的過程中，重復精度很差，同一個人同樣的方法，兩次測量重復誤差達到0.5度之多，是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
很多影像測量軟件，包括三坐標測量軟件，直線采集都是默認為兩點。對于一些比較規(guī)則，直線性較好的零件來說，不會引起太大誤差，但對于直線性不好，毛刺較多的零件來說，兩點采集直線的方法會帶來很大的誤差，且重復精度很差，這樣的直線構成的角度，多次測量的重復性肯定不會好了。
如果我們使用多點尋回歸直線的方法來確定角度的兩邊，所采直線會更貼近被測工件的實際邊線，直線偏差就會減少，同時，測量誤差也會減少許多，測值重復性大大改善。

二：采集線條盡量選長一點
影像測量儀，由于屏幕顯示有限，加上放大倍率較大（一般在0.7檔～4.5檔 28X～180X)，屏幕顯示部分的工件尺寸實際只有幾毫米，很多測量人員在檢測的時候習慣只在屏幕顯示部分上采集點、線元素。如果采集的點有偏差，所采線段越短，那么所測得的角度值偏差就會越大，線段越長，測得角度值偏差就會越小。，理論角度為30度，采點偏差0.25mm,，我們可以清楚的看到線段長短對測量值的影響。

所以我們在測量角度的時候，盡量將角度兩邊的線采集長些，如果屏幕顯示范圍太小，可以移動工作臺，在角度所在直線的起點位置附件采一點，然后在終點位置采一點，這樣所測角度誤差將會大大減小。

三：盡量選擇高倍率放大
很多機械零件，被測角度邊線很短，只有2mm～3mm，例如，軸類零件倒角。如果我們還使用鏡頭小檔0.7，或者1來采點測量的話，工件成像也只有48mm～120mm，采點偏差會給測量值帶來很大影響。如果我們換用放大倍率3或者4的話，工件成像能達到240mm～480mm，圖像邊緣的真實情況容易觀察，采點偏差將會降到低。不過，這種方法也帶來了很多不便，圖形過大，顯示窗口只能顯示很小一部分，但對于操作熟練的檢測人員和追求高精度的品管來說，這些應該都不是問題。

角度測量雖然只是二次元影像儀測量功能中的基礎部分，通過此測量功能的體現(xiàn)，讓我們更直觀的認識到了二次元測量儀的廣泛的應用范圍，二次元更加全面的證明了這一點，電線電纜、模具五金、橡膠塑料、PCB板、手機配件、連接器等等，工業(yè)生產(chǎn)中的每一種，都可以通過二次元影像儀的檢測來實現(xiàn)生產(chǎn)目標。