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利用成像技術(shù)進(jìn)行測量
作者：
時(shí)間：2013-05-20
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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機器自動(dòng)成像技術(shù)已成為一種成熟且精確可靠的測量工具，可用于汽車(chē)、生物科技及通信等多個(gè)領(lǐng)域，目前隨著(zhù)軟件和成像傳感器方面的一些新技術(shù)發(fā)展如計算機處理速度更快、軟件與硬件更容易集成以及可以在運動(dòng)中進(jìn)行成像測量等，使得測量成本進(jìn)一步降低。本文介紹利用成像技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)需注意的一些問(wèn)題。
從圖像中我們能得到很多可以量化的測量信息，如距離、角度、重心位置、面積、弧度等，在測量時(shí)需要考慮的問(wèn)題包括基本成像參數、成像質(zhì)量、校準情況和測量工具，將硬件和軟件結合起來(lái)可幫助完成成像測量。
基本成像參數包括視野范圍、工作距離、分辨率、景深和探頭大小，通過(guò)這些參數可以確定被觀(guān)察的物體或區域。
成像質(zhì)量
影響尺寸測量的一個(gè)重要因素是成像質(zhì)量，這是因為圖中獲取的信息直接決定了測量效果。利用信號整形之類(lèi)的技術(shù)可以得到高質(zhì)量數據，此外高精度成像硬件也有助于保證較高的成像質(zhì)量。 
分辨率和對比度是成像質(zhì)量的重要組成部分，分辨率指成像系統所能重現的被測物體細節的數量，對比度則是成像系統所產(chǎn)生的被測物體與其背景之間的灰度差別。攝像頭、鏡頭和燈光是決定分辨率和對比度的重要因素。成像系統所需最小像素分辨率可由下式計算：
最小分辨率=(物件最長(cháng)端長(cháng)度/最小特征尺寸)×2
以條形碼為例，假如最長(cháng)端長(cháng)度為60mm，最小特征尺寸是0.2mm，那么根據上式可算出其最小分辨率應該是(60/0.2)×2=600
鏡頭焦距是分辨率另一種表現形式，視野(FOV)指物體最長(cháng)端長(cháng)度，工作距離(WD)是物體到鏡頭的距離，探頭大小是攝像探頭的尺寸，以mm表示。上述幾項有如下關(guān)系：焦距=S×(WD/FOV)。
失真是另一個(gè)影響成像質(zhì)量的因素，它指由于鏡頭光學(xué)誤差引起幾何偏差，從而在成像平面上造成物體錯位，在計算時(shí)可以把測量失真考慮進(jìn)去。
校準情況
校準就是指將像素測量值與現實(shí)世界的真實(shí)測量值聯(lián)系起來(lái)的過(guò)程，當需要以實(shí)際長(cháng)度單位進(jìn)行精確測量時(shí)，這個(gè)過(guò)程非常重要。能提供校準的成像硬件與軟件有助于完成測量。
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