三维影像仪中影像测量关键技术解析

牛涛

摘 要：影像测量仪是当今最前沿的光学尺寸测量仪器，它有着非接触、可靠性高、高速便捷等特點。相对而言，现阶段的航空计量检测，需要在精度、长度几何计量检测等方面，获得更大的提升，以此来搜集到较多的数据，提高工作的整体水平。三维影像仪作为目前比较重要的影像测量仪器，自身所具有的技术内容比较丰富。良好的运用其中的影像测量关键技术，对于三坐标测量的应用、影像仪测量的应用、计量检测技术等等，均具有较大的积极作用。今后，应对三维影像测量仪中的关键技术，展开深入的分析，健全技术体系，实现测量水平的提升。

关键词：三维影像仪；测量；关键技术

影像测量技术，主要是一门以现代光学为基础，将计算机图像图形学、计算机视觉、信息处理等等，有效的融为一体后，进行空间几何运算的先进测量技术。从客观的角度来分析，利用三维影像仪，在具体的影像测量工作中，可获得较多的数据和信息，测量的精度和水平，均获得了显著的提升。但是，在现实工作中，仅仅依靠三维影像仪，并不能完成较多的工作，而是要将其中的影像测量关键技术进行分析，实现体系的健全，将其中的关键技术，应用到更多的测量工作和仪器中，实现整体的进步。在此，本文主要对三维影像仪中影像测量关键技术展开讨论。

1 概述

1.1 三维影像仪的系统构成

对于三维影像仪而言，很多人并不是特别的陌生，该仪器在使用过程中非常方便，但为了能够更好的分析影像测量中的关键技术，我们应该在系统构成方面进行深入的研究和分析。从理论上看，三维影像仪也被称之为“非接触式三维光学测量仪”，该仪器在具体的工作中，主要是为了更好的测量三维几何尺寸，同时测量行位的公差，是一种高精度的测量仪器。在系统组成方面，三维影像仪的构成内容是比较多的，包括光源照明系统、光学成像系统、机械运动系统等等，每一个系统既是独立存在的，同时又与其他的部分相互配合，以此来完成数据的采集和影像测量工作。例如，光源照明系统，其主要是通过LED光源以及光源控制器共同组成的，完成光源的有效把控。在光学成像系统方面，考虑到不同的环境所带来的影像，选择物镜、电动变焦镜头等等组成，避免因环境变化，无法较好的实现影像测量。

1.2 三维影像仪的工作原理

在影像测量的工作中，如果不能较好的完成各项数据的快速、准确测量，势必会对后续的工作构成比较大的影响。我们在研究影像测量关键技术的过程中，通过对三维影像仪的工作原理进行分析，获得了比较关键的内容。首先，应用三维影像仪开展影像测量的过程中，仪器自身的硬件会有效的运作，获取到比较准确的被测物体图像的模拟信号。其次，在信号得到明确后，会利用数据线进行传输工作，以此来集中在图像采集卡上面，同时完成数字信号的转换工作。第三，将数字信号，通过计算机来显示成像。第四，操作人员，会利用相关的影像测量软件，对图像中的待测几何特征量，进行快速、准确的测量，将最终的结果进行整理和分析。从三维影像仪的工作原理来分析，自身的特点和技术是比较突出的，技术操作的简洁、快速，对影像测量提供了很多的帮助。因此，可以将三维影像仪当中的影像测量关键技术，有效的运用到三坐标测量、影像仪测量、计量检测技术、计量工作对产品质量的指导提升等方面。

2 三维影像仪中影像测量关键技术解析

现阶段的航空计量检测受到了社会和国家的广泛重视，尤其是长度几何量的计量检测工作，在很多方面都关系到工作的安全性和具体的效率。因此，在应用三维影像仪中影像测量关键技术的过程中，需充分考虑到各种实际情况，将技术的积极作用，有效的发挥出来，促使航空计量检测，取得更大的进步。

2.1 图像配准技术

目前，航空计量检测的体系和工作水平，均得到了较大的提升，很多方面的工作，均告别了过去的错误方法。通过对三维影像仪中影像测量关键技术进行解析，发现图像配准技术，是现今比较需要的一种技术。将图像配准技术，有效的应用到三坐标测量、影像仪测量后，不仅提高了测量的精度，同时获得的数据和信息也变得更加多样化，整合分析后，取得的积极工作成果是值得肯定的。从客观的角度来分析，图像配准技术，主要是对不同的时间、不同的传感器、不同的视角等条件，获得的两幅图像或者是多幅图像，利用比较的方法以及匹配的方法，找出图像之间的相对位置关系，以此来实现全面的分析，为航空计量提供较多的基础指导。以目前的工作来看，图像配准技术在应用过程中，需要注意特征空间的选择、相似性测度的选择等工作。例如，特征空间是由参与配准的图像特征构成的，好的特征可以提高配准性能、降低搜索空间、减小噪声对配准算法的影响。这些特征可以是图像本身的灰度，可以是边缘、角点，也可以是不变矩、重心等。

2.2 图像预处理技术

航空计量检测中，尤其是长度几何量计量的检测工作，需要对图像进行有效的预处理。根据现有的三维影像仪进行分析，发现比较关键的一项技术在于，仪器自身所具备的图像预处理技术相对突出，该技术对计量检测、计量工作在产品质量的指导方面，均产生了较大的积极作用。同时，图像预处理技术，在很多方面均具备较大的提升空间，可行性非常高。例如，在图像分割方面，图像中的区域是指相互连结的具有相似特性的一组像素。在三维影像测量仪系统中，获取的图像一般在被测物体和背景上有较大的对比度，在图像上则反映为物体和背景的灰度差异大，其图像灰度直方图往往呈现为有较为明显的双峰。因此系统采用阈值分割法就可以较好的实现图像分割。由此可见，图像预处理技术，其作为三维影像仪中影像测量关键技术的重要组成部分，自身的作用比较突出，日后可进一步加强该技术的研究和应用。

3 关于三维影像仪中影像测量关键技术的讨论

三维影像仪在目前的应用是比较广泛的，很多工作所取得的积极成果也是有目共睹的。但是，在航空计量的相关工作中，永远都需要更高的精度、更广阔的范围、更多的信息。为此，在今后的研究当中，还需要对三维影像仪中影像测量关键技术的技术类别、技术体系、技术应用范畴等等，进行深入的探讨。我们需要将三维影像仪中影像测量关键技术作为基础，不断的拓展航空计量工作，以此来对信息和数据，实现全面的分析，挖掘出潜在的价值和内容。值得注意的是，三维影像仪中影像测量关键技术，在仪器本身的推动下，技术的优化速度较快，所以今后的研究和投入，也应适当的增加。

4 结束语

文章对三维影像仪中影像测量关键技术展开讨论，从目前所获得的工作成果来看，关键技术的内容被挖掘的较多，技术应用的范畴和深度是有待提升的。另外，我们还应该对其他类似仪器的关键技术展开分析，确保技术的体系得到进一步的健全。相信在未来的工作中，三维影像仪中影像测量关键技术能够创造出更大的价值。

参考文献

[1]张进，王仲，李雅洁，等.高精度影像测量系统中图像的超分辨率重建[J].光学精密工程，2011，1：168-174.

[2]贾谊，严波涛.运动影像测量方法与误差分析[J].天津体育学院学报，2011，2：163-166+184.

[3]郑臣，朱目成.影像测量技术在叶尖间隙测量中的应用[J].应用光学，2014，5：835-840.

[4]陈晓红，游林儒，刘少君.基于机器视觉的影像测量仪自动寻边技术研究[J].组合机床与自动化加工技术，2013，2：103-106+110.

[5]王晓飞，裘祖荣，杨聪，等.基于影像测量仪的试验筛自动测量方法[J].数据采集与处理，2013，2：257-260.