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万能工具显微镜CCD影像测量功能开发姜国明;陈胜军【摘要】针对1mm以下微小尺寸零件的非接触快速检测需求,利用CCD作为图像传感器,结合计算机图像处理技术,对传统万能工具显微镜进行了CCD改造,并进行了实验验证,实现了万能工具显微镜的CCD影像测量功能.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P19-21,82)【关键词】万能工具显微镜;CCD;测量实验【作者】姜国明;陈胜军【作者单位】北京精密机电控制设备研究所,北京100076;北京精密机电控制设备研究所,北京100076【正文语种】中文【中图分类】TH742北京精密机电控制设备研究所的产品以小型精密零件居多，窄缝、小孔等几何尺寸范围在0.1～1mm之间，测量误差均要求小于2 μm。
目前的检测手段是在万能工具显微镜上用传统的投影方法瞄准读数测量，基本能满足测量要求。
但是鉴于产品的特殊加工方法和使用要求，工艺要求零件100%测量，在零件批量大时，这种测量方法因人为疲劳引起的瞄准误差影响因素就显现起来。
近年来，随着计算机图像处理技术的发展，CCD影像测量作为非接触测量手段有了很大的进步。
该方法具有测量速度快、准确度高、无损伤测量等优点，非常适合传统方法难以测量的场合，如易变形零件尺寸、微小尺寸、复杂尺寸等的测量[1]。
因此如何将CCD技术应用到传统万能工具显微镜上，开发万能工具显微镜的CCD影像测量功能至关重要。
影像测量方法主要是将CCD作为图像传感器，结合计算机图像处理技术，对微小零件参数进行非接触测量。
影像测量系统主要由照明系统、CCD摄像机、光学显微镜、数字接口卡、计算机以及相应的数据处理评定计算软件组成［2］。
经过调研，可以在万能工具显微镜的基础上加装图像摄像机、精密光栅传感器、图像测量软件等进行改造，实现微小尺寸的快速测量，同时配合仪器原有精密导轨的移动，还可以实现大尺寸参数的数字智能测量功能。
高速ccd像机的测温系统标定方法
高速CCD像机是一种成像系统，常用于测温系统中来采集温度信息。
它具有快速成像、优良的重构特性和自动曝光等优点，使用CCD进行测温系统的标定是一种非常有效的方法。
1. 首先，做标定时需要一组工作元件，其中包括一台高速CCD像机，一台标称实验
样品，一台稳定的恒温装置，以及一组额外的元件（如像机附件、电脑等）。
2. 然后，将高速CCD像机连接至温度恒定装置，等保持温度恒定后，就可以开始对CCD像机进行校准；
3.首先，对高速CCD像机做相应的调整，例如，进行照相机镜头归零、快门指数设定；
4.接着，安装实验样品，在预定的温度条件下采集样品图像，同时，记录下像机的工
作参数，其中主要包含：量程、样品温度、调节参数（如增益、偏移等）及相机设置等；
5.然后，对准备好的图像数据做分析，进行温度曲线的拟合，根据给定的参数，计算
出温度和图像数值之间的关系；
6.最后，根据拟合出来的温度曲线，调整高速CCD像机的参数，使其适用于温度测量
系统的标定。
以上就是高速CCD像机的测温系统标定方法。
测温系统采用高速CCD像机进行标定，
不仅可以准确快速的进行温度测量，而且能够有效保证温度系统的准确性。
ccd检测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解 CCD 检测系统的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 使学生了解 CCD 检测系统在工程领域的应用，并能举例说明。
3. 帮助学生掌握 CCD 检测系统相关的数据处理方法。
技能目标：1. 培养学生运用 CCD 检测系统进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 让学生学会设计简单的 CCD 检测系统实验方案，并能进行实际操作。
3. 提高学生运用相关软件对 CCD 检测系统进行仿真和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对 CCD 检测系统及其应用的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 引导学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强其社会责任感。
3. 培养学生合作、交流、分享的学习态度，提高团队协作能力。
本课程针对高中年级学生，结合物理、数学和信息技术等学科知识，旨在帮助学生深入了解 CCD 检测系统的工作原理和应用领域。
通过本课程的学习，使学生能够掌握 CCD 检测系统的基本知识和技能，培养其实践操作能力，提高解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生积极的情感态度和价值观，为其未来的学术发展和职业生涯奠定基础。
课程目标具体、可衡量，以便教师进行教学设计和评估，帮助学生实现预期学习成果。
二、教学内容1. CCD 检测系统原理- CCD 芯片基本结构- 光电转换原理- 信号读出与处理2. CCD 检测系统组成- 光学系统- 传感器- 信号处理电路- 数据采集与传输3. CCD 检测系统应用- 工业检测- 医疗诊断- 环境监测- 天文观测4. 数据处理与分析- 图像处理基本方法- 噪声分析与抑制- 数据拟合与解析5. 实践操作- CCD 检测系统搭建- 实验方案设计与实施- 数据采集与处理6. 仿真与优化- 相关软件介绍- 模型建立与仿真- 系统性能优化本教学内容根据课程目标制定，以课本为依据，保证科学性和系统性。
教学大纲明确，涵盖 CCD 检测系统的原理、组成、应用、数据处理与分析、实践操作及仿真与优化等内容。
CCD 视觉检测系统的整体标定为了实现粒度分析仪对复合肥粒度分布的准确检测, 提出了CCD 视觉检测系统的整体标定方法。
首先, 分析了检测系统的检测精度; 对光源进行了伺服控制, 以减小光源的不稳定性、不均匀性对视觉检测系统检测精度的影响。
然后,确定CCD 合适的扫描速度, 还原了被检测物体的真实形状。
最后, 基于直纹曲面理论, 通过对不同直径的钢球进行多次标定, 获得其像素直径和像素坐标, 并借助Ex cel、Mat rox Imag ing Librar y ( MIL) 等工具建立了直纹曲面的数学模型, 实现了对CCD 视觉检测系统的整体标定。
实验结果表明, 整体标定以后, CCD 视觉检测系统响应的非均匀性得到了明显改善, 检测误差在±3%以内, 达到了粒度分析仪的设计精度要求。
1.引言视觉检测技术是精密测试技术领域中最具有发展潜力的新技术, 它综合运用了电子学、光电探测、图像处理和计算机技术, 将机器视觉引入到工业检测来实现对物体三维尺寸或位置的快速测量, 具有非接触、速度快、柔性好等突出优点。
近年来, 视觉检测技术在国内外发展很快, 已广泛应用于各个行业。
粒度分析仪正是一套利用视觉检测技术实时获得复合肥的颗粒图像, 并通过工控机对颗粒信息进行处理, 得到颗粒的粒度分布、粒形特征的设备。
它的视觉检测系统由两个CCD图像传感器、两个光学镜头、一个条形光源、一个图像采集卡及一个工控机组成。
由于CCD响应的非均匀性、光学镜头的制造误差及光源的不稳定性等原因造成了视觉检测系统响应的不均匀性。
因此, 必须对CCD视觉检测系统进行标定。
目前, 国内外许多学者在CCD校正方面做了大量工作。
文献分析了CCD暗电流和光电响应不均匀性产生的原因, 在忽略暗电流等因素的条件下提出了量子效率和变波长输入光的校正方法, 减小了CCD像素光电响应不均匀性带来的图像噪声; 文献分析了造成CCD像素灰度不均匀的原因, 用最小二乘法估计出辐照度和期望灰度值的对应值, 并有效地校正了CCD 响应的非均匀性; 文献研究了对比度对CCD测量精度的影响并通过与亮度计结果做对比, 校正了实验结果; 文献通过分析色选机成像系统中使用的大视场、大相对孔径光学系统的光能量衰减, 提出了一种应用于色选机的图像灰度分布校正方法,该方法能快速有效地提高图像质量。
一种星载CCD的标定与图像改正技术
王宇舟;金声震;宋谦
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2004(024)006
【摘要】从CCD内部噪声的来源和性质,分类讨论了噪声产生机理的基础上,提出了一种CCD标定技术和图像改正技术及其在空间太阳望远镜(SST)上的应用;并给出了SST上CCD标定和图像改正实现的系统结构和软件设计流程.
【总页数】4页(P4-6,24)
【作者】王宇舟;金声震;宋谦
【作者单位】中国科学院国家天文台,北京,100012;中国科学院国家天文台,北京,100012;中国科学院国家天文台,北京,100012
【正文语种】中文
【中图分类】P171
【相关文献】
1.一种灵活可靠的星载图像压缩编码技术 [J], 张喜明;张耀宗;颜露新;张天序
2.基于一种图像恢复技术的光谱CCD图像宇宙线剔除算法 [J], 张垒;白仲瑞;王超;叶中付
3.空间太阳望远镜星载CCD图像压缩单元的研究 [J], 贾志宏;耿立红;孙才红;金声震
4.具有解析解的星载SAR图像目标定位方法 [J], 杨正得;谢亚楠;周星里
5.星载光学图像系统目标定位算法研究 [J], 金烨;郭鑫;汪精华
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确定CCD相机标定点个数的方法
王凯
【期刊名称】《光机电信息》
【年(卷),期】2011(28)6
【摘要】针对带有径向畸变的单摄像机针孔成像数学模型,提出了确定标定点个数的方法.利用忽略切向畸变的径向一致约束推出线性方程式,应用最小二乘法求得线性方程式的系数.通过不断增加标定点的个数,得到系数的一系列解;观察系数解的变化是否稳定,从而判断所用标定点个数是否足够.
【总页数】4页(P48-51)
【作者】王凯
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.宽覆盖面阵CCD测绘相机标定方法 [J], 宋梅;柴俊栓;刘金国
2.基于平行光管的CCD相机标定新方法 [J], 王志和;舒嵘;何志平;吕刚;王建宇
3.基于衍射光栅的CCD相机标定方法 [J], 贺元兴;李新阳
4.对赋值取点确定零点个数中取点方法的探究 [J], 高莹
5.高精度CCD拼接相机标定方法研究 [J], 李益民;刘岩俊;何昕;魏仲慧
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CCD摄像机标定与修正的简便方法
陈利红;毛剑飞;诸静
【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2003(037)004
【摘要】利用透镜成像理论建立摄像机数学模型,提出一种新的简单、快速的摄像机参数标定与修正方法.该方法在摄像机模型中全面考虑了镜头的径向畸变和切向畸变,利用图像中心附近点畸变量较小的性质,用中心附近点和全场视点对摄像机内外部参数和像差修正参数进行分离标定.实践证明,该方法能快速、方便地对摄像机系统进行标定和像差修正,具有较好的稳定性和精度.
【总页数】4页(P406-409)
【作者】陈利红;毛剑飞;诸静
【作者单位】浙江大学电气自动化研究所,工业控制技术国家重点实验室,浙江,杭州,310027;浙江大学电气自动化研究所,工业控制技术国家重点实验室,浙江,杭州,310027;浙江大学电气自动化研究所,工业控制技术国家重点实验室,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.62
【相关文献】
1.基于单CCD尺寸检测的摄像机标定方法 [J], 唐亚平;陈苏婷
2.一种简便的单目CCD摄像机标定方法 [J], 郭迎福;王文韫
3.基于OpenCV的CCD摄像机标定方法 [J], 雷铭哲;孙少杰;陈晋良;陶磊;魏坤
D摄像机标定 [J], 张伟华;陈军
D摄像机标定的研究 [J], 田原嫄;张云辉;谭庆昌
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