全自动影像仪是一种在精密测量领域广泛应用的仪器,它融合了光学、机械、电子和软件技术,实现了对工件的高精度、高效率自动测量。一、工作原理光学成像原理全自动影像仪通过光学镜头将被测物体的轮廓和表面特征成像在CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属-氧化物-半导体)图像传感器上。光学镜头的质量直接影响成像效果,好的镜头可以提供高分辨率、低畸变的图像。光源系统照亮被测物体,根据不同的测量需求,可以选择不同的光源类型,如环形光源用于突出物体边缘,背光源用于测量透明物体的轮廓等。光源的强度和角度也可以调整,以获得佳的成像条件。图像采集与数字化图像传感器将光学信号转换为电信号,经过模数转换后,将图像数据传输到计算机。计算机中的测量软件对这些数字图像进行处理。软件测量算法测量软件利用先进的图像处理算法,如边缘检测算法,识别图像中物体的边缘。通过对边缘像素的定位和计算,结合预先设定的测量坐标系和比例尺,来确定物体的尺寸、形状、位置等参数。例如,在测量一个圆形零件的直径时,软件会自动识别圆的边缘,计算出边缘两点间的距离,从而得到直径的测量值。二、结构组成机械结构底座和工作台:提供稳定的支撑,工作台可以在X、Y轴方向移动,有些还具备Z轴方向的移动功能,用于调整被测物体的位置和高度。工作台通常采用高精度的导轨和滚珠丝杠传动,以确保移动的精度和平稳性。立柱和支架:支撑光学系统,保证镜头和光源的位置固定且可调节,使成像效果达到佳。光学系统镜头:包括变焦镜头和定焦镜头。变焦镜头可以方便地调整放大倍数,适应不同尺寸的被测物体;定焦镜头则在特定的测量任务中提供固定的放大倍数,保证测量精度。光源:有多种类型,如白色LED环形光源、红色LED环形光源、背光源等。环形光源可以从多个角度照亮物体,减少阴影,适合测量有复杂形状的物体;背光源主要用于测量透明或半透明物体的轮廓。图像采集系统由CCD或CMOS图像传感器和图像采集卡组成。图像传感器的像素数量和质量决定了成像的分辨率和清晰度。图像采集卡用于将图像传感器传来的模拟信号转换为数字信号,以便计算机进行处理。控制系统和软件控制系统:包括电机驱动器、运动控制器等,用于控制工作台的移动、镜头的变焦等操作。通过控制电机的转动,实现工作台在微米级精度下的移动。测量软件:这是全自动影像仪的核心部分。它具有直观的用户界面,操作人员可以通过软件设置测量参数、选择测量工具(如点到点距离测量、圆测量、角度测量等)、启动测量任务等。软件还可以生成测量报告,包括测量结果、公差分析等内容。