Метрологическое обеспечение видеоизмерительных систем

Измерительная техника. 2023. № 1. С. 24–30.

Левин Г. Г., Минаев В. Л., Иванов А. Д., Голополосов А. А., Горяинова И. В.

При создании и эксплуатации видеоизмерительных систем, входящих в состав технического зрения роботов, телевизионных прицелов, триангуляционных измерительных систем и 3D-сканеров, используют тест-объекты различного типа. Для каждого типа устройства разрабатывается индивидуальный тест-объект. Исследована возможность разработки и создания универсальных тест-объектов для применения их в качестве мер калибровки (поверки) 2D и 3D видеоизмерительных систем, предназначенных для измерений геометрических параметров соответственно дву- и трёхмерных объектов. Для калибровки 2D-систем предложено использовать тест-объект (меру) на базе жидкокристаллического монитора. Такая мера калибруется с помощью высокоточного устройства измерения перемещения с лазерным интерферометром и алгоритмов субпиксельного разрешения изображения. Разработанная мера соответствует эталону 3-го разряда согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне 1·10–9–100 м и длин волн в диапазоне 0,2–50 мкм. Меру можно использовать для измерений функции передачи модуляции видеосистемы и функции рассеяния точки. Для калибровки (поверки) 3D-систем предложен набор концевых мер длины, перемещение которых в пространстве происходит по заданной программе с помощью транслятора и внешнего линейного энкодера. Приведены технические характеристики разработанных мер. Меры можно применять в качестве рабочих эталонов для калибровки (поверки) широкого класса видеоизмерительных систем.

Ключевые слова: сканеры, перемещения, цифровая метрология, 3D измерения, мера длины