巧用影像仪进行角度测量

对影像仪来说，角度测量一直都测量难题。但我们可以巧用切线法或采点计算法提高测量精度。

切线法是指人工旋转屏幕上或者镜头内刻线，分别对准工件两条边线，通过编码器或者圆光栅计数来测量角度的方法。这种方法又分为两种，投影切线法，如投影仪，工具显微镜等，和影像切线法，如影像仪，带视频功能的工具显微镜，依靠软件自带的米字线旋转测量。

切线法操作方便简单，但是测量精读低，适合快速批量检测，如果被测件角度精读要求较高，用另一种方法，采点计算法就比较适合了。

所有的几何元素都是有点组成的，包括基本元素直线，曲线和圆弧。二维平面角度由基本几何元素两条直线组成，直线由无数的点组成。所以角度测量准确与否，采点是最关键的。

角度测量技巧一：回归直线偏差小。

很多影像测量软件，包括三坐标测量软件，直线采集都是默认为两点。对于一些比较规则，直线性较好的零件来说，不会引起太大误差，但对于直线性不好，毛刺较多的零件来说，两点采集直线的方法会带来很大的误差，且重复精度很差，这样的直线构成的角度，多次测量的重复性肯定不会好了。

    如果我们使用多点寻回归直线的方法来确定角度的两边，所采直线会更贴近被测工件的实际边线，直线偏差就会减少，同时，测量误差也会减少许多，测值重复性大大改善。如图2所示。

角度测量技巧二：直线采集尽量长。

影像测量仪，由于屏幕显示有限，加上放大倍率较大（一般在0.7档～4.5档  28X～180X)，屏幕显示部分的工件尺寸实际只有几毫米，很多测量人员在检测的时候习惯只在屏幕显示部分上采集点、线元素。如果采集的点有偏差，所采线段越短，那么所测得的角度值偏差就会越大，线段越长，测得角度值偏差就会越小。如图1所示，理论角度为30度，采点偏差0.25mm,，我们可以清楚的看到线段长短对测量值的影响。

所以我们在测量角度的时候，尽量将角度两边的线采集长些，如果屏幕显示范围太小，可以移动工作台，在角度所在直线的起点位置附件采一点，然后在终点位置采一点，这样所测角度误差将会大大减小。

角度测量技巧三：放大倍率尽量大。

很多机械零件，被测角度边线很短，只有2mm～3mm，例如，轴类零件倒角。如果我们还使用镜头最小档0.7，或者1来采点测量的话，工件成像也只有48mm～120mm，采点偏差会给测量值带来很大影响。如果我们换用放大倍率3或者4的话，工件成像能达到240mm～480mm，图像边缘的真实情况更容易观察，采点偏差将会降到最低。不过，这种方法也带来了很多不便，图形过大，显示窗口只能显示很小一部分，但对于操作熟练的检测人员和追求高精度的品管来说，这些应该都不是问题。

影像测量仪是二维测量仪器里功能最多，适用范围最广的仪器，其基本功能有限：点，线，圆，圆弧的采集。但是其组合计算的功能却相当广泛，只要开动脑筋，善于运用，很多测量上的问题都能得到很好的解决。