图像测量技术及其在无损检测中的应用探究

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1、图像测量技术及其在无损检测中的应用探究东莞市地理信息与规划编制研究中心摘要：图像测绘技术是融合当代最新科技的综合测量技术，这一技术借助图像来传递所需要表达的信息，并借助视觉原理与处理技术，将传递的图像转化为信息。在牛产制造、卫牛医疗等领域，图像测绘技术已经得到广泛的应用。木文将对图像测绘技术的相关原理以及图像测绘的方法进行介绍，并分析图像测绘技术在无损检测中的应用。关键词：图像测绘技术；无损检测；应用图像测绘技术是以现代科学技术为基础而建立的综合测绘技术。图像测绘技术是将图像作为传递信息的载体，通过对图像的利用，实现所需信息的传递。西方发达国家图

2、像测量技术的发展比我国图像测量技术的发展早了20年，我国一直到上世纪90年代才开始发展这项技术。图像测量技术的发展主要有两个目的，一个是方便对信息的处理与传递，还有一个是方便机器理解图像传递的信息,并对此进行储存。一直到上世纪80年代，图像处理技术才开始在台式机上应用，随着这项技术的不断发展，该技术被广泛的应用到各个领域当中，下面对图像测绘技术进行分析。1.图像测量技术的特点1.1图像测量技术可远程高精度操作在进行图像测量时，借助图像测量仪器，不需要与被测量的对象进行接触，就可以实现对被测量对象的测量⑴。由于这种测量技术不需要人接触被测量的对象，

3、因此，在恶劣的观察环境或会对人的安全带来较大风险的环境下，可以采用图像测量技术对图像目标进行安全的测量。相比于其它测量技术，图像测绘技术的安全性较高。1.2图像测量技术可以测量更多的物理量利用图像测量技术，可以测量一些无法用肉眼观测的物理量，比如：干涉条纹的亮度变化量、色彩场、条纹观测场等,都可以通过图像测量技术来测量。相比于原来的测量技术，图像测量技术可以测量更多的物理量，从而实现对设备更全面的测量。1.3图像测量技术可以实现对图像高精度定位在成像系统中，对图像目标测量精度误差的标定和修正是图像测量工作的重要环节。在测量的过程中，可以通过图像目

4、标模式定位方法的改变，实现对不同图像精度需求的测量，以及对图像精度误差的修正，比如，亚像素定位技术，这一定位技术可以使目标定位的精度达到亚像素级别［2］。1.4自动化程度较高随着科学技术的不断发展，各种各样先进设备也在不断出现，这也给图像测量技术的实现提供了设备的基础。与此同时，由于计算机软件的不断更新、算法的不断升级，这使得图像测量技术的测量处理能力越来越强，从而缩短测量图像处理的时间。2•测量方法2.1测量方法简述图像测量技术是对物体进行三维测量，三维测量的方法分为两种：主动式与被动式。主动式图像测量一般使用结构光照明，通过对被测量对象三维表

5、面结构光场的吋间调制，在观察到被测量对象的变形光场中，通过解调，可以得到被测量对象的三维轮廓信息。被动式图像测量一般采用非结构光照明，通过多个摄像机获取被测量对象的信息，通过对不同信息的组合，获取被测量对象的三维轮廓数据⑶。2.2主动式测量方法主动式测量方法指的是被测量对象发射出的光束，通过相应图像记录仪器，记录光子在被测量对象表面显示的图像，并借助精确的计算，得出被测量对象的相关信息的测量方法。近些年来，随着图像检测技术的快速发展，工业设备的构造越来越复杂，结构越来越紧密，对设备无损检测的需求越来越大，这就使得主动式测量方法成为当前工业领域中应

6、用的非常广泛的测量方法。主动式测量方法基于三角测量原理，根据摄像机与相关仪器提供的参数，以及外部的位置、方向参数等，从而测量岀被测量对象表面的三维坐标。2.3被动式测量方法2.3.1单目视觉方法单目视觉方法在对被测量对象的测量过程中，只采用一台摄像设备，因此这一方法的结构较为简单，并且对于摄像设备的标定也不复杂，这就有效的避免了立体匹配中存在的困难。单目视觉方法可细分为两中：聚焦法与离焦法。(1)聚焦法。采用聚焦法进行测量吋，需要移动摄像设备，让被测量对象处在聚焦的位置中，并根据拍摄的图像，按照相关计算原理，计算被测对象与摄像设备的距离，在采用这

7、一方法进行测量的过程中，需要注重焦距位置，焦距位置的偏差将会给测量结果带来偏差，因此，聚焦位置是测量的关键［4］。(2)离焦法。离焦法与聚焦法之间的不同在于，使用离焦法测量时，对聚焦位置精度的要求不高,离焦法根据计算模型来计算摄像设备与被测对象的距离。离焦法对离焦模型的精确度要求非常高，离焦模型的精确度较低将会造成测量结果较人的误差，因此,如何保证离焦模型的精度是离焦法测量的难点。232双目视觉法双目视觉法是当前自然界大多数生物获取距离信息的主要方法，这一方法是被动的测量方法，需要根据被测量对象的立体信息来测量距离，这一立体信息之间有立体视差。立

8、体视差指的就是在被测对象的两边设置两台摄像设备，在两台摄像设备的成像中存在的被测物体的差异。在采用双目视觉法对物体进行测量时，需要先在左