影像測量儀是近十年來發(fā)展為快速的幾何光學測量儀器,它是一種基于光學投影原理,結合應用現(xiàn)代光電技術和計算機處理技術,完成對試件邊緣輪廓進行瞄準來實現(xiàn)長度尺寸測量的二維平面坐標位置測量儀。應用于工廠現(xiàn)場測量的影像測量儀,通常其分辨力為0.001mm,測量不確定度一般為(3+L/200)μm左右,其中L為測量長度(mm),應用于精密計量、量值傳遞等高精度測量領域的影像測量儀,測量不確定度一般優(yōu)于(1.0+L/300)μm。

在影像測量儀上的測量均是單軸或二維平面坐標的測量,測量時先對焦,后對準,再讀數(shù)(計數(shù)),后計算處理。讀數(shù)來自于標尺即光柵系統(tǒng),對焦對準依靠顯微鏡光學系統(tǒng),還有一個直接影響測量效果和精度的照明光源,因為,基于影像方法測量的儀器,如果被測件不能被有效正確的照明,則測量的結果顯然要偏離其真實尺寸。除前述因素外,環(huán)境條件也是制約測量精度不可忽視的因素?；谏鲜龇治?可以歸納出以下幾個方面的誤差來源:

1)光柵計數(shù)尺的誤差;

2)工作臺移動時存在的直線度、角擺帶來的誤差;

3)工作臺兩測量軸垂直度帶了的誤差;

4)顯微鏡光軸與工作臺面不垂直帶了的誤差;

5)測量室溫度帶來的誤差;

6)光源照明條件的變化帶來的對焦和對準誤差。

在這幾種因素中,前四項誤差,是硬件誤差,在儀器制造過程中已經(jīng)形成并固定下來,一般無法改變;溫度影響帶來的誤差,通過控制測量室的溫度和等溫過程來減小其影響。

后一項則常被忽視,而在實際測量中,當光源照明條件改變時,直接影響被測工件的照明效果和影像質量,主要是因為影像測量儀的圖像是通過CCD接收,盡管CCD具有自動調(diào)節(jié)增益的功能,但當亮度過大時即失去調(diào)節(jié)功能,導致被測工件影像在縮小,當亮度過低時,工件影像反而變大。

這種影響,對于測量具有重復圖形結構之間的間距時,只要整個測量過程中照明條件保持不變,其影響可以忽略,因為每個重復圖形結構都同時在變大或變小,間距的測量計算直接消除了影像變形的影響,如測量玻璃尺寸、網(wǎng)格板刻線間距;除了這種特殊情形外,如測量圓的直徑、工件的長度和寬度,都將帶來明顯的誤差。