中心距为单一常数的标尺的解码与视线高计算

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1、中心距为单一常数的条码标尺的解码与视线高计算以拓普康标尺为例。拓普康仪器最远视距60米，望远物镜焦距。本方法采用维视CCD，像元，分辨率1280×1024。最远视距的放大率：处理步骤：1.标尺条码清晰地成像在CCD上。2.对条码图像进行处理，按最大灰度值设置阈值，对A、B、R码的图像进行处理，获得黑码像的宽度及黑码像的中心距，并以定义中心距为设置条件从黑码像的中心距中取出需要的中心距。（详细见后）。3.计算测量放大率。注意：此处对应的应该是标尺处的实际中心距，但是实际中心距并不知道，所以用中心距公称值来计算，

2、这样所得到应该是放大率的近似值，当取若干个来计算时，可使接近实际值。对于粗读数来说，不受影响，对精读数是否有影响需要看标尺的制造精度，从目前德瑞普生产的各型号标尺看，检测的实际基本分划的平均值非常接近公称值，和公称值之差在0.5微米的数量级以下，德瑞普生产的各型号标尺应该对精读数也没有影响。在此假设。4.将A、B、R码的图像投影到标尺上，投影图像宽度。。为分析方便，将CCD的一系列像元也投影到标尺上。可以根据标尺测量机床CCD法对条码处理时的瞄准重复性对码宽公称值设置公差。标尺测量机床CCD法在放大率1倍时对

3、条码处理的瞄准重复性不确定度±1μm，考虑放大率则在标尺上的瞄准重复性不确定度：。10像元在标尺上的投影：。在标尺上按最大灰度值设置阈值处理的A、B、R码边缘及黑码中心距，获得各码宽所对应的图像宽度，码宽公称值的公差设置为见表1。表1--码宽度公称值y0与图像宽度y关系表A码宽度y0(±0.557)图像宽度yB码宽度y0(±0.557)图像宽度y1.028不能分辨或1.1141.022不能分辨或1.1141.4021.114或2.2291.5361.114或2.2291.9161.114或2.2292.027

4、1.114或2.2292.9182.229或3.3423.3733.342或4.4563.7823.342或4.4564.1683.342或4.4565.0954.456或5.5705.8325.570或6.6846.0355.570或6.6846.6276.6847.2426.684或7.7987.9737.798或8.9127.9607.798或8.9128.4647.798或8.9128.6777.798或8.9128.9788.912或10.0268.9458.912或10.026R码宽度y8图像宽度

5、7.798或8.912表中虽然部分码的图像宽度相同且A、B、R码图像宽度有重叠，但是A码在标尺上的排列位置顺序为：8.677、7.242、5.096、2.918、1.402、1.028、1.916、3.782、6.035、7.960、8.945、继续重复8.677、7.242、5.096、……，分析发现图像宽度重叠的两个码可以通过前一个或下一个码加以区别。例如在表1中，图像宽度为5.570的A码可能是5.095或6.035，5.095的下一个码是2.918，对应图像宽度是2.229或3.342，6.035的下

6、一个码是7.960，对应图像宽度是7.798或8.912，两者的下一个图像宽度具有明显的区别，从下一个图像宽度是107.798，可以判断5.570对应的应该是A码6.035。同样图像宽度7.798对应的A码可能是7.960或8.677，从前一个A码是6.035，可以判断此处应该是A码7.960。B码也是类似。并且纵观全尺长，只要有一对A、B码可以相关并且知道这一对A、B码到视准轴的距离，就可以确定视线高的粗读数，所以可以设定条件进行判断或多次相关，即可获取视线高的粗读数。1.参看CAXA图（图中同一个尺寸在微

7、米级上稍有差别，是由于作图四舍五入造成的，例如黑码中心距在有的位置是10.026，在有的位置是10.029，无关大局）。对黑码在视准轴两侧各65mm取图像处理，结果如表2。表2--物方视场130mm图像宽度处理图像宽度假设①(±0.557)假设②(±0.557)7.798A=7.960（或8.677）B7.798R=8.000A3.342B=3.373（或4.168）R5.570A=6.035（或5.095）B7.798R=8.000A上5.570B=5.832R视准轴下3.342A=3.782B=3.373

8、7.798R=8.000A7.798B=7.973（或8.464）R1.114A=1.916（或1.028、1.402）B7.798R=8.000A10.026B=8.978R1.114A=1.028（或1.402、1.916）B全尺长黑码图像的中心距可能的值是9.472、10.02610、10.586、20.057mm。本例黑码图像的中心距均为10.026。1.假设①视准轴下方的第一个码宽图像3.