什麼是視覺測量技術？

視覺測量越來越流行，利用傳感器採集測量圖像，利用圖像信息與物方空間內幾何信息間“精確映射”關係實現測量。高精度測量的關鍵就是這裡的“精確映射”。

視覺測量為什麼要考慮畸變？

傳統的視覺成像模型是“小孔成像模型”，這種模型忽略成像光路中各種誤差的影響，是線性成像關係，可以直接用在對測量精度要求不高的場合。實際成像系統中由於徑向畸變、切向畸變及仿射和非正交變形等因素的影響，光線並不是按直線傳播，即空間的一個物體上的一點，我們希望它沿著穿過鏡頭中心的直線直接打到像面上，但實際情況是它在鏡頭里彎曲了即使它仍穿過鏡頭中心，打到像面時它也是按照一條曲線行進的。或許這種影響我們眼睛感受不到，但在測量時即使偏了2個像素也可能會有1mm的偏差，所以精密測量時才會要求將偏差補償回去，此時我們所看到的圖像是畸變的圖像，有時照相醜可能也是因為這個原因。

視覺測量技術把圖像作為檢測和傳遞信息的手段或載體加以利用，從圖像中提取有用的信號，通過處理被測圖像而獲得所需的各種參數。視覺測量技術以機器視覺為基礎，融光電子學、計算機技術、激光技術、圖像處理技術等現代科學技術為一體，組成光、機、電、算綜合的測量系統，具有非接觸、全視場測量、高精度和自動化程度高的特點。

基於視覺測量技術的儀器設備能夠實現智能化、數字化、小型化、網絡化和多功能化，具備在線檢測、動態檢測、實時分析、實時控制的能力，具有高效、高精度、無損傷的檢測特點，可以滿足現代精密測量技術的發展需要，目前已廣泛應用於工業、軍事、醫學等領域，並得到了極大的關注。可以見到許多國內外利用視覺測量技術研製的儀器，如光學三坐標測量儀、AI智能一鍵式測量儀，基於視覺技術的刀具預調測量儀等先進儀器。

視覺測量技術的發展趨勢

視覺測量技術是一種很有發展前景的自動檢測技術，可以實現智能化、柔性、快速和低成本的檢測。隨著計算機視覺理論研究不斷深入，視覺檢測將很快在各行各業中廣泛應用。視覺測量技術的發展趨勢主要體現在以下幾點：

1. 實現在線實時檢測

視覺檢測系統大多用在工業現場及工業生產線中，對於在線實時檢測，如何將視覺測量系統嵌入到生產線相應的工序中，使測量速度與生產線節拍相一致，是視覺測量走上實際應用的關鍵一步。視覺檢測執行時間在很大程度上取決於底層圖像處理（圖像平滑、濾波、分割等）速度。因此，使用專用硬件實現獨立於環境的處理算法，可大大提高圖像處理速度。

2. 實現智能化檢測

從CAD 系統中提取零件視覺模型與檢測信息（包括零件位置與方向、攝像機視角等），選定檢測項目、檢測點和檢測路徑，建立智能檢測規劃，並控制工業機器人抓取零件並放置到合適的位置進行檢測。

3. 實現高精度檢測

與視覺系統相比，坐標測量機在檢測精度和測量空間範圍上佔有很大優勢，因此，基於 CMM 的視覺檢測系統已經成為視覺檢測技術的一種新趨勢。集成化的CMM 和視覺檢測系統可以利用視覺系統迅速識別零件的形狀及其在測量平台上的位置和狀態，完成機器坐標系、零件坐標系、攝像機坐標系之間的轉換，幫助CMM 實現檢測路徑自動形成與測量結果判斷。同時深入研究亞像素定位技術，使之應用到實際的檢測系統中，以提高檢測精度和降低系統成本。

總之，隨著計算機視覺技術自身的成熟和發展，計算機視覺測量技術必將在現代和未來製造企業中得到越來越廣泛的應用。