三維影像儀中影像測量關鍵技術解析

牛濤

摘 要：影像測量儀是當今最前沿的光學尺寸測量儀器，它有著非接觸、可靠性高、高速便捷等特點。相對而言，現階段的航空計量檢測，需要在精度、長度幾何計量檢測等方面，獲得更大的提升，以此來搜集到較多的數據，提高工作的整體水平。三維影像儀作為目前比較重要的影像測量儀器，自身所具有的技術內容比較豐富。良好的運用其中的影像測量關鍵技術，對于三坐標測量的應用、影像儀測量的應用、計量檢測技術等等，均具有較大的積極作用。今后，應對三維影像測量儀中的關鍵技術，展開深入的分析，健全技術體系，實現測量水平的提升。

關鍵詞：三維影像儀；測量；關鍵技術

影像測量技術，主要是一門以現代光學為基礎，將計算機圖像圖形學、計算機視覺、信息處理等等，有效的融為一體后，進行空間幾何運算的先進測量技術。從客觀的角度來分析，利用三維影像儀，在具體的影像測量工作中，可獲得較多的數據和信息，測量的精度和水平，均獲得了顯著的提升。但是，在現實工作中，僅僅依靠三維影像儀，并不能完成較多的工作，而是要將其中的影像測量關鍵技術進行分析，實現體系的健全，將其中的關鍵技術，應用到更多的測量工作和儀器中，實現整體的進步。在此，本文主要對三維影像儀中影像測量關鍵技術展開討論。

1 概述

1.1 三維影像儀的系統構成

對于三維影像儀而言，很多人并不是特別的陌生，該儀器在使用過程中非常方便，但為了能夠更好的分析影像測量中的關鍵技術，我們應該在系統構成方面進行深入的研究和分析。從理論上看，三維影像儀也被稱之為“非接觸式三維光學測量儀”，該儀器在具體的工作中，主要是為了更好的測量三維幾何尺寸，同時測量行位的公差，是一種高精度的測量儀器。在系統組成方面，三維影像儀的構成內容是比較多的，包括光源照明系統、光學成像系統、機械運動系統等等，每一個系統既是獨立存在的，同時又與其他的部分相互配合，以此來完成數據的采集和影像測量工作。例如，光源照明系統，其主要是通過LED光源以及光源控制器共同組成的，完成光源的有效把控。在光學成像系統方面，考慮到不同的環境所帶來的影像，選擇物鏡、電動變焦鏡頭等等組成，避免因環境變化，無法較好的實現影像測量。

1.2 三維影像儀的工作原理

在影像測量的工作中，如果不能較好的完成各項數據的快速、準確測量，勢必會對后續的工作構成比較大的影響。我們在研究影像測量關鍵技術的過程中，通過對三維影像儀的工作原理進行分析，獲得了比較關鍵的內容。首先，應用三維影像儀開展影像測量的過程中，儀器自身的硬件會有效的運作，獲取到比較準確的被測物體圖像的模擬信號。其次，在信號得到明確后，會利用數據線進行傳輸工作，以此來集中在圖像采集卡上面，同時完成數字信號的轉換工作。第三，將數字信號，通過計算機來顯示成像。第四，操作人員，會利用相關的影像測量軟件，對圖像中的待測幾何特征量，進行快速、準確的測量，將最終的結果進行整理和分析。從三維影像儀的工作原理來分析，自身的特點和技術是比較突出的，技術操作的簡潔、快速，對影像測量提供了很多的幫助。因此，可以將三維影像儀當中的影像測量關鍵技術，有效的運用到三坐標測量、影像儀測量、計量檢測技術、計量工作對產品質量的指導提升等方面。

2 三維影像儀中影像測量關鍵技術解析

現階段的航空計量檢測受到了社會和國家的廣泛重視，尤其是長度幾何量的計量檢測工作，在很多方面都關系到工作的安全性和具體的效率。因此，在應用三維影像儀中影像測量關鍵技術的過程中，需充分考慮到各種實際情況，將技術的積極作用，有效的發揮出來，促使航空計量檢測，取得更大的進步。

2.1 圖像配準技術

目前，航空計量檢測的體系和工作水平，均得到了較大的提升，很多方面的工作，均告別了過去的錯誤方法。通過對三維影像儀中影像測量關鍵技術進行解析，發現圖像配準技術，是現今比較需要的一種技術。將圖像配準技術，有效的應用到三坐標測量、影像儀測量后，不僅提高了測量的精度，同時獲得的數據和信息也變得更加多樣化，整合分析后，取得的積極工作成果是值得肯定的。從客觀的角度來分析，圖像配準技術，主要是對不同的時間、不同的傳感器、不同的視角等條件，獲得的兩幅圖像或者是多幅圖像，利用比較的方法以及匹配的方法，找出圖像之間的相對位置關系，以此來實現全面的分析，為航空計量提供較多的基礎指導。以目前的工作來看，圖像配準技術在應用過程中，需要注意特征空間的選擇、相似性測度的選擇等工作。例如，特征空間是由參與配準的圖像特征構成的，好的特征可以提高配準性能、降低搜索空間、減小噪聲對配準算法的影響。這些特征可以是圖像本身的灰度，可以是邊緣、角點，也可以是不變矩、重心等。

2.2 圖像預處理技術

航空計量檢測中，尤其是長度幾何量計量的檢測工作，需要對圖像進行有效的預處理。根據現有的三維影像儀進行分析，發現比較關鍵的一項技術在于，儀器自身所具備的圖像預處理技術相對突出，該技術對計量檢測、計量工作在產品質量的指導方面，均產生了較大的積極作用。同時，圖像預處理技術，在很多方面均具備較大的提升空間，可行性非常高。例如，在圖像分割方面，圖像中的區域是指相互連結的具有相似特性的一組像素。在三維影像測量儀系統中，獲取的圖像一般在被測物體和背景上有較大的對比度，在圖像上則反映為物體和背景的灰度差異大，其圖像灰度直方圖往往呈現為有較為明顯的雙峰。因此系統采用閾值分割法就可以較好的實現圖像分割。由此可見，圖像預處理技術，其作為三維影像儀中影像測量關鍵技術的重要組成部分，自身的作用比較突出，日后可進一步加強該技術的研究和應用。

3 關于三維影像儀中影像測量關鍵技術的討論

三維影像儀在目前的應用是比較廣泛的，很多工作所取得的積極成果也是有目共睹的。但是，在航空計量的相關工作中，永遠都需要更高的精度、更廣闊的范圍、更多的信息。為此，在今后的研究當中，還需要對三維影像儀中影像測量關鍵技術的技術類別、技術體系、技術應用范疇等等，進行深入的探討。我們需要將三維影像儀中影像測量關鍵技術作為基礎，不斷的拓展航空計量工作，以此來對信息和數據，實現全面的分析，挖掘出潛在的價值和內容。值得注意的是，三維影像儀中影像測量關鍵技術，在儀器本身的推動下，技術的優化速度較快，所以今后的研究和投入，也應適當的增加。

4 結束語

文章對三維影像儀中影像測量關鍵技術展開討論，從目前所獲得的工作成果來看，關鍵技術的內容被挖掘的較多，技術應用的范疇和深度是有待提升的。另外，我們還應該對其他類似儀器的關鍵技術展開分析，確保技術的體系得到進一步的健全。相信在未來的工作中，三維影像儀中影像測量關鍵技術能夠創造出更大的價值。

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