ビデオ測定システム (VMS) では、測定精度を確立し、システムの安定性を維持するためにキャリブレーション アーティファクトが不可欠です。ガラス スケール、格子スケール、ターゲット プレート、またはその他の幾何学的標準を使用するかどうかに関係なく、それらの役割は、信頼できる寸法基準を提供し、測定誤差を修正または検証することです。業界の慣例に基づいて、VMS のキャリブレーション アーティファクトの主な機能を以下に説明します。
1.長さの参照を確立する
VMS は、光学イメージングと画像処理を通じてピクセル単位を物理的な長さに変換します。 X/Y/Z 座標系に意味のある物理的参照があることを確認するために、既知の寸法を持つキャリブレーション アーティファクトが使用されます。
検証可能な標準長さを提供します
システムは、エッチングされたラインまたは標準フィーチャを使用して、ピクセルと長さの比率を計算します。たとえば、特定の倍率で 840 ピクセルに相当する 1 mm のラインにより、システムは現在の視野内の有効ピクセル サイズを決定し、正しい測定結果を保証できます。
光学的に引き起こされる幾何学的誤差を軽減します
倍率が異なると、レンズの歪み、視野の違い、解像度の変動が生じます。ピクセルの再マッピングにキャリブレーション アーティファクトを使用すると、歪み、不均一なピクセル応答、エッジ イメージングの偏差が修正され、スケーリング係数がより安定します。
2.幾何学的精度と再現性の確保
キャリブレーション アーティファクトは、単一の測定の精度を保証するだけでなく、複数の測定にわたって一貫した結果を保証します。
直線誤差補正
ステージの直線誤差は、ガイド レールの真直度、駆動機構、環境温度によって発生します。グレーティング スケールまたはエッチング ガラス スケールを使用して実際の変位を測定すると、システムは指令された位置と実際の位置の間の偏差曲線を作成し、線形補正を適用して、移動全体にわたって位置決め精度を維持できます。
倍率誤差補正
レンズ倍率は、結像距離、光路位置、組み立て公差の影響を受けます。既知の寸法を含むキャリブレーション アーティファクトは、倍率と画像のスケーリング係数の間の関係を確立するのに役立ち、倍率を変更したときの寸法の一貫性を確保します。
幾何学的歪み補正
広いフィールドでのレンズの歪みにより、エッジの測定値が中心と異なります。ターゲット プレート上のマトリックス ポイントまたはエッチングされたラインを使用すると、歪みモデルが生成され、視野全体で一貫した幾何学的動作が保証されます。
再現性の向上
再現性は、光源の安定性、環境温度、画像処理の変動の影響を受けます。キャリブレーション アーティファクトを使用して固定寸法を定期的に測定することで、システムのドリフトを検出し、測定の変動が許容範囲内に収まることを確認できます。
3.キャリブレーション アーティファクトの精度がエラー モデリングに及ぼす影響
誤差補正は、キャリブレーション アーティファクトから測定されたデータに基づくシステムの誤差マッピング モデルに依存します。これらのアーティファクトの精度と安定性は、モデルの信頼性に直接影響します。
線形補正
移動全体にわたる X/Y/Z 軸に沿った線形偏差を補正します。不正確なアーティファクトは補正曲線をシフトさせ、効果を低下させる可能性があります。
非線形補正
局所的なステージ誤差や不均一なガイド摩耗に対処します。非線形補正は複数のデータ ポイントに依存するため、アルゴリズムの正確性にとってアーティファクトの安定性が非常に重要になります。
フィールド歪み補正
さまざまな視野にわたるキャリブレーション フィーチャのオフセットを測定して、歪みマトリックスを生成します。線やドット パターンの磨耗、汚れ、熱膨張により、補正効果が低下します。
4.結論
VMS のキャリブレーション アーティファクトは、寸法基準を確立し、幾何学的誤差を修正し、再現性を検証し、システムの精度を維持する上で重要な役割を果たします。安定した高精度のアーティファクトを選択し、定期的な校正とメンテナンスを実行することで、長期にわたって信頼性の高い測定パフォーマンスが保証されます。