[實用新型]高精度遠距移測系統

有效

• 申請號: 201420768760.2
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204269080U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 王云祥;史蘇娟;郭鄭來;周罡;王瑞;周皓
• 申請（專利權）人: 蘇州市計量測試研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/16
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本實用新型涉及計量領域，尤其涉及一種高精度遠距移測系統。

背景技術

長期以來，移測顯微鏡一直是高精度長度測量的常用方法。采用這種方法通常工作距離較近，視場較小，因而限制其適用范圍。

為了實現遠距離高精度長度測量，基于數字圖像相關的位移測量系統應運而生。其基本原理是將預先制作的標記在物體運動前后的數字圖像進行相關運算，以此計算出被測物體的位移量。

目前，采用數字圖像相關方法移測位移系統在遠距離工作情況下，通常分為兩種情況：(1)采用顯微裝置對物體局部放大成像，然后進行移測相關運算。這種方法可以保證在較遠工作距離的條件下獲得較高測量精度。這種方法所獲得的視場較小，且對物體成像位置較難調節。(2)對物體進行1：1或者縮小成像。在此條件下由于受到放大倍率與物體邊界難以精確判定的影響，因此測量精度通常較為有限，假設物比像的放大倍率為N，誤差單個像元尺寸為dx，則整個物體誤差為Ndx。為了提高遠距離移測精度，部分學者提出采用圖像處理的方法判定邊界，其基本思想是采用邊界算子，如拉普拉斯算子等，提取圖像邊界，然后將圖像邊界進行相關運算。這種方法受到光照條件與邊緣提取算法的影響，難以獲得精確穩定的實驗結果。

實用新型內容

為此，本實用新型提供了一種高精度遠距移測系統，本實用新型通過使用兩個圖像傳感器采集圖像并進行相關運算，從而解決了放大倍率與物體邊界難以精確判定的技術問題，從而顯著提升了測量精度。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：

一種高精度遠距移測系統，包括位移平臺、被測物體、第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和計算機，所述位移平臺上放置被測物體，所述第一圖像傳感器和第二圖像傳感器面向位移平臺放置，所述第二圖像傳感器前端放置有瞄準目鏡，所述第一圖像傳感器和第二圖像傳感器與計算機進行通訊，所述位移平臺由驅動裝置驅動進行移動，所述驅動裝置由所述計算機控制；

被測物體在位移平臺的帶動下發生位移，在位移過程中，被測物體在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的位置發生變化，并且始終位于第一圖像傳感器和第二圖像傳感器的視野之中。

優選的，還包括標記點所述標記點位于被測物體上或位于被測物體正下方的位移平臺上。

優選的，還包括標記點所述標記點位于被測物體上或位于被測物體正下方的位移平臺上所述第一圖像傳感器帶有可變焦鏡頭。

優選的，還包括標記點所述標記點位于被測物體上或位于被測物體正下方的位移平臺上所述驅動裝置為步進電機。

優選的，所述第一圖像傳感器用于獲取被測試物圖像，所述第二圖像傳感器用于精確獲取被測物邊界圖像，所述計算機用于對所述第一圖像傳感器和第二圖像傳感器采集的圖像進行處理。

優選的，所述系統具有固定的放大倍率和CCD像元尺寸。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供一種高精度遠距移測系統，本實用新型通過使用兩個圖像傳感器采集圖像并進行移測相關運算，可以解決了放大倍率與物體邊界難以精確判定的技術問題。本實用新型的系統有多功能測量的優點，不僅可以測位移，也可以測量物體形變，并且測量距離遠，放大倍數可任意設定，放大或縮小均可，測量精度高的特性。其測量精度為在測量距離1米處，物像放大倍率為5：1情況下，測量精度達1微米，最高精度可達0.1微米。

附圖說明

圖1一種高精度遠距移測系統示意圖。

其中：1-計算機，2-第一圖像傳感器，3-第二圖像傳感器，4-瞄準目鏡，5-由步進電機驅動的位移平臺，6-標記點，7-被測物體。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。

在一個實施例中，如圖1所示，一種高精度遠距移測系統，包括位移平臺5、被測物體7、第一圖像傳感器2、第二圖像傳感器3和計算機1，所述位移平臺5上放置被測物體7，所述第一圖像傳感器2和第二圖像傳感器3面向位移平臺5放置，所述第二圖像傳感器3前端放置有瞄準目鏡4，所述第一圖像傳感器2和第二圖像傳感器3與計算機1進行通訊，所述位移平臺5由步進電機驅動進行移動，所述步進電機由所述計算機1控制；

被測物體7在位移平臺5的帶動下發生位移，在位移過程中，被測物體7在第一圖像傳感器2和第二圖像傳感器3中的位置發生變化，并且始終位于第一圖像傳感器2和第二圖像傳感器3的視野之中。

優選的，還包括標記點6。