Als visuele inspectietechnologie moet beeldmeettechnologie kwantitatieve metingen mogelijk maken. Meetnauwkeurigheid is altijd een belangrijke maatstaf geweest voor deze technologie. Beeldmeetsystemen gebruiken doorgaans beeldsensoren zoals CCD's om beeldinformatie te verkrijgen, deze om te zetten in digitale signalen en te verzamelen in een computer. Vervolgens wordt beeldverwerkingstechnologie gebruikt om de digitale beeldsignalen te verwerken en de gewenste beelden te verkrijgen. De berekening van grootte-, vorm- en positiefouten wordt bereikt door middel van kalibratietechnieken, waarbij de beeldgrootte-informatie in het beeldcoördinatensysteem wordt omgezet naar werkelijke grootte-informatie.
De afgelopen jaren is, door de snelle ontwikkeling van de industriële productiecapaciteit en de verbetering van de verwerkingstechnologie, een groot aantal producten in twee uitersten ontstaan: zeer groot en zeer klein. Denk bijvoorbeeld aan het meten van de buitenafmetingen van vliegtuigen, het meten van cruciale onderdelen van grote machines en het meten van de afmetingen van elektrische treinstellen (EMU's). De trend naar miniaturisatie van diverse apparaten, het meten van kritische microafmetingen in de micro-elektronica en biotechnologie, enzovoort, brengt allemaal nieuwe uitdagingen met zich mee voor testtechnologie. Beeldmeettechnologie heeft een veel breder meetbereik. Traditionele mechanische metingen zijn lastig uit te voeren op zowel grote als kleine schaal. Beeldmeettechnologie kan een bepaalde schaal van het te meten object reproduceren, afhankelijk van de nauwkeurigheidseisen. In- en uitzoomen maakt meettaken mogelijk die met mechanische metingen niet haalbaar zijn. Daarom is de belangrijke rol van beeldmeettechnologie, zowel bij metingen op zeer grote als op kleine schaal, evident.
Over het algemeen spreken we van micro-onderdelen met afmetingen van 0,1 mm tot 10 mm. Internationaal worden deze onderdelen aangeduid als meso-onderdelen. De precisie-eisen voor deze componenten zijn relatief hoog, doorgaans op micronniveau, en de structuur is complex. Traditionele meetmethoden voldoen daarom niet altijd aan de eisen. Beeldmeetsystemen zijn een gangbare methode geworden voor het meten van micro-onderdelen. Eerst wordt het te meten onderdeel (of de belangrijkste kenmerken ervan) vastgelegd met een optische lens met voldoende vergroting op een bijbehorende beeldsensor. Vervolgens wordt een afbeelding verkregen die de vereiste informatie van het te meten object bevat. Deze afbeelding wordt via een beeldacquisitiekaart naar de computer gestuurd, waarna de computer de beelden verwerkt en berekeningen uitvoert om het meetresultaat te verkrijgen.
De beeldmeettechnologie op het gebied van micro-onderdelen kent hoofdzakelijk de volgende ontwikkelingstrends: 1. Verdere verbetering van de meetnauwkeurigheid. Door de voortdurende verbetering van het industriële niveau zullen de precisie-eisen voor minuscule onderdelen verder toenemen, waardoor de meetnauwkeurigheid van beeldmeettechnologie verbetert. Tegelijkertijd creëert de snelle ontwikkeling van beeldsensoren en apparaten met een hoge resolutie de voorwaarden voor een verbetering van de systeemnauwkeurigheid. Daarnaast zal verder onderzoek naar subpixeltechnologie en superresolutietechnologie ook technische ondersteuning bieden voor het verbeteren van de systeemnauwkeurigheid.
2. Verbetering van de meetefficiëntie. Het gebruik van micro-onderdelen in de industrie neemt toe op geometrisch niveau. De zware meettaken van 100% inline meting en productiemodellen vereisen efficiënte metingen. Door de verbetering van hardware zoals computers en de continue optimalisatie van beeldverwerkingsalgoritmen zal de efficiëntie van beeldmeetinstrumentensystemen toenemen.
3. Realiseer de omschakeling van de puntmetingmodus naar de algehele meetmodus voor microcomponenten. De bestaande beeldmeetinstrumenten hebben een beperkte meetnauwkeurigheid en brengen in principe alleen het belangrijkste kenmerkgebied van de kleine component in beeld, waardoor het meten van de belangrijkste kenmerkpunten mogelijk is. Het is echter moeilijk om de volledige contour of alle kenmerkpunten te meten.
Door de verbetering van de meetnauwkeurigheid zal het verkrijgen van een compleet beeld van het onderdeel en het bereiken van een zeer nauwkeurige meting van de algehele vormfout in steeds meer vakgebieden worden toegepast.
Kortom, op het gebied van microcomponentmeting zal de hoge efficiëntie van uiterst nauwkeurige beeldmeettechnologie onvermijdelijk een belangrijke ontwikkelingsrichting worden voor precisie-meettechnologie. Daarom worden er hogere eisen gesteld aan de beeldacquisitiehardware op het gebied van beeldkwaliteit, randpositionering, systeemkalibratie, enzovoort, en heeft deze technologie brede toepassingsmogelijkheden en een belangrijke onderzoeksrelevantie. Deze technologie is dan ook een belangrijk onderzoeksthema geworden in binnen- en buitenland en een van de belangrijkste toepassingen in de visuele inspectietechnologie.
Geplaatst op: 16 mei 2022