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光學(xué)影像測量儀的成像原理與坐標(biāo)系構(gòu)建

來源:蘇州日井精密儀器有限公司   2025年06月06日 10:35  
  光學(xué)影像測量儀的成像原理與坐標(biāo)系構(gòu)建是其實(shí)現(xiàn)高精度測量的核心基礎(chǔ)。
  在成像原理方面,光學(xué)影像測量儀基于機(jī)器視覺技術(shù),通過光學(xué)鏡頭將被測物體的影像投射到CCD傳感器上,形成數(shù)字圖像。這一過程涉及光學(xué)放大,利用光學(xué)顯微鏡對待測物體進(jìn)行高倍率光學(xué)放大成像,使微小細(xì)節(jié)得以清晰呈現(xiàn)。隨后,CCD相機(jī)系統(tǒng)將放大后的物體影像送入計(jì)算機(jī),通過專用測量軟件對影像進(jìn)行處理,包括圖像增強(qiáng)、濾波、邊緣檢測、分割等操作,從而提取出物體的特征元素信息,如邊緣、輪廓等。
  坐標(biāo)系構(gòu)建則是為了準(zhǔn)確描述被測物體在三維空間中的位置和姿態(tài)。光學(xué)影像測量儀通常涉及四種坐標(biāo)系統(tǒng):世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、成像平面坐標(biāo)系和計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系是一個(gè)真實(shí)的參考坐標(biāo)系,由用戶任意定義,可設(shè)定在空間中任何位置。攝像機(jī)坐標(biāo)系以小孔攝像機(jī)模型的聚焦中心為原點(diǎn),z軸與攝像機(jī)光軸重合,X、y軸分別與CCD成像單元排列的水平與垂直方向平行。成像平面坐標(biāo)系中,f為鏡頭焦距,平面與鏡頭光軸垂直,x、y軸分別平行于攝像機(jī)坐標(biāo)系的X、y軸。計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)系是在計(jì)算機(jī)中以像素為單位的二維坐標(biāo)系,原點(diǎn)位于圖像左上角,u、v軸分別平行于圖像平面坐標(biāo)系的X和Y軸。通過建立這些坐標(biāo)系,并確定它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,光學(xué)影像測量儀能夠?qū)崿F(xiàn)對被測物體尺寸、形狀、位置等參數(shù)的精確測量。

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