圖像誤差是指圖像自身存在的一種誤差,引起的誤差是多方面的,在儀器的設(shè)計、制造和使用過程中,都會產(chǎn)生誤差,分別稱為原理誤差,制造誤差,運行誤差。
1、原理錯誤。
圖像測量儀原理上存在的誤差是:CCD攝像機畸變引起的誤差.由于測量方法不同而引起的誤差。攝影機的制作、工藝等方面,入射光在穿過各透鏡時所產(chǎn)生的折射誤差、CD點陣位置誤差等,使光學系統(tǒng)出現(xiàn)了非線性幾何變形,使物像點與理論像點之間存在多種類型的幾何變形:
徑向畸變:偏心畸變,薄棱鏡畸變等,徑向畸變較大,切向畸變和薄棱鏡畸變較小,圖像的中央畸變很小,邊緣畸變較大。采用優(yōu)質(zhì)鏡片可降低畸變誤差的影響,但在精密測量時需考慮變形對測量結(jié)果的影響。
由于測量方法的不同,主要是針對不同圖像處理技術(shù)所帶來的識別、量化誤差。邊沿是圖象的基本特征,是物體的輪廓或邊界在圖像中的反映,是對象的邊界。邊界輪廓是人們識別物體形狀的一個重要因素,也是圖像處理中的重要處理對象。
圖象處理過程中需要進行邊緣提取,但是數(shù)字圖像處理技術(shù)中的邊緣提取方法很多,選擇不同的提取方法會使同一被測物體的邊緣位置發(fā)生變化。這樣,對于最終的測量結(jié)果都會有影響,比如,在測量某一圓形工件的半徑和圓心時,圓輪廓發(fā)生了變化,其半徑值和圓心位置也隨之改變。由此可以看出,在圖像處理過程中,圖像處理算法對于儀器的測量精度有很大的影響,也是影像測量研究的一個焦點問題。
2、制造錯誤。
圖像測量儀制造誤差主要有:導向機構(gòu)引起的誤差、安裝誤差等。導引機構(gòu)的誤差對于影像測量儀而言,主要是機構(gòu)誤差中的直線運動定位誤差。成像儀器是一種正交系的測量儀器。直角坐標系有3條相互垂直的軸,也就是X.Y.Z三軸,其中三個運動部件在三個軸向上運動,使得CCD對被測工件進行三維直線運動。
選擇優(yōu)質(zhì)的運動導軌機構(gòu),可減小這種誤差的影響。圖像測量儀的測量平臺水平性能和CCD相機安裝是否優(yōu)秀,兩者間夾角均在范圍內(nèi),這種誤差很小。
3、操作錯誤。
圖像測量儀的操作誤差是:由測量環(huán)境和條件變化(例如:溫度變化.電壓波動.照明條件變化.機械磨損等)和動態(tài)誤差。零件尺寸.形狀.相互位置關(guān)系和一些重要特性參數(shù)因溫度的變化而改變,從而影響本儀器的測量精度。
氣溫變化也會引起電器參數(shù)的變化,也會引起儀器性能的變化,從而導致靈敏度漂移和溫度零漂移。光環(huán)境的改變和電壓的改變都會影響成像測量儀,而下光源燈的亮度會引起系統(tǒng)光照不均勻而使采集圖像邊緣留下陰影而導致的圖像邊緣提取誤差。磨耗使得測量儀器部件產(chǎn)生尺寸.形狀.位置誤差,配合間隙增大,降低了本儀器工作精度的穩(wěn)定性。通過改進測量操作條件,可有效降低此類誤差的影響。