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光學(xué)軸類(lèi)測(cè)量?jī)x被廣泛應(yīng)用在各種精密加工產(chǎn)業(yè)中，是機(jī)械、車(chē)削、儀表、鐘表、航空航天及生物醫(yī)療等行業(yè)的計(jì)量室、實(shí)驗(yàn)室以及生產(chǎn)車(chē)間不可缺少的計(jì)量檢測(cè)設(shè)備之一。

那么軸光學(xué)測(cè)量?jī)x是如何工作的？旋轉(zhuǎn)測(cè)量的原理又是什么？今天我們?yōu)榇蠹液?jiǎn)單介紹一些關(guān)于光學(xué)測(cè)量的基本概念。

MTL機(jī)器由產(chǎn)生明亮平行光的LED冷光源和接受光源的工業(yè)遠(yuǎn)心相機(jī)組成。 

如圖所示，在測(cè)量過(guò)程中平行光照亮待分析的工件，并由位于另一側(cè)的工業(yè)遠(yuǎn)心相機(jī)獲取圖像。

采集的圖像由多個(gè)像素組成，這些像素的密度取決于攝像機(jī)的分辨率和工件的長(zhǎng)度，每個(gè)像素都有一個(gè)隨灰度變化的色調(diào)。

MTL系統(tǒng)能夠通過(guò)詳細(xì)的像素分析來(lái)識(shí)別灰度的變化，以便以******方式識(shí)別輪廓。

在通過(guò)旋轉(zhuǎn)去測(cè)量回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的圓度、偏擺度等行為公差時(shí)，零件上某個(gè)位置到工件軸心的距離是隨著角度變化而變化的，體現(xiàn)在設(shè)備上就是相機(jī)接收到的光束被零件遮擋的輪廓是實(shí)時(shí)變化的，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的編碼器可以得到發(fā)生變化時(shí)的角度，這樣既有角度值也有該角度對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，就可以通過(guò)算法去將他擬合成一個(gè)“圓”，不同的測(cè)量值在“圓”上體現(xiàn)為起伏不定的波浪。

工件的圓度越好，這個(gè)擬合出的“圓”越接近一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓。

當(dāng)我們想獲取這個(gè)“圓”的圓度，或者相對(duì)于基準(zhǔn)位置的偏擺度時(shí)就可以將它帶入到不同的算法中去計(jì)算我們想要的值。

這就是我們的光學(xué)軸類(lèi)測(cè)量?jī)x之所以能旋轉(zhuǎn)測(cè)量零件的秘密。

測(cè)量的概念和定義

測(cè)量：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備根據(jù)規(guī)范操作（根據(jù)特定程序和使用特定工具執(zhí)行），確定被測(cè)物體物理尺寸的值。測(cè)量結(jié)果總是由三個(gè)參數(shù)表征：數(shù)值、測(cè)量單位和測(cè)量不確定度。

真值：即真實(shí)值，在一定條件下，被測(cè)量客觀存在的實(shí)際值。通常是一個(gè)未知量，一般說(shuō)的真值是指理論真值、規(guī)定真值、相對(duì)真值。

理論真值也稱絕對(duì)真值，如三角形內(nèi)角和180度。

約定真值也稱規(guī)定真值，是一個(gè)接近真值的值，它與真值之差可忽略不計(jì)。實(shí)際測(cè)量中可以以在沒(méi)有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的測(cè)量值的平均值作為約定真值。

相對(duì)真值是指當(dāng)高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的指示值即為下一等級(jí)的真值，此真值被稱為相對(duì)真值。

我們?nèi)粘Ｊ褂玫?/span>校準(zhǔn)件就是相對(duì)真值，它是通過(guò)第三方更高精度的測(cè)量?jī)x獲取的值。

絕對(duì)誤差：是測(cè)量值 (單一測(cè)量值或多次測(cè)量值的均值)與真值之差。測(cè)量結(jié)果大于真值時(shí)，誤差為正，反之為負(fù)。

相對(duì)誤差為絕對(duì)誤差與真值的比值 (常以百分?jǐn)?shù)表示)。

絕對(duì)偏差為某一測(cè)量值與多次測(cè)量值的均值之差。

準(zhǔn)確度或精密度：重復(fù)測(cè)量結(jié)果的平均值（或在單個(gè)測(cè)量的情況下獲得的單個(gè)值  ）與實(shí)際值之間的偏差。

精度：同一被測(cè)物重復(fù)測(cè)量結(jié)果的偏差（單個(gè)值與平均值的偏差）。

在下圖中，A和B系列數(shù)據(jù)完全相同，而B(niǎo)系列提供的平均值偏離了預(yù)期值，該值由靶心表示：因此，該測(cè)量值被稱為不準(zhǔn)確。

C系列中均值處于靶心，但離散程度較高，說(shuō)明設(shè)備測(cè)量的較為準(zhǔn)確，但精度稍差。

在D中，既沒(méi)有精度也沒(méi)有準(zhǔn)確性。

測(cè)量不確定度：與單個(gè)測(cè)量結(jié)果相關(guān)的不確定度測(cè)量不確定度是“表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”。

這個(gè)定義中的“合理”，意指應(yīng)考慮到各種因素對(duì)測(cè)量的影響所做的修正，特別是測(cè)量應(yīng)處于統(tǒng)計(jì)控制的狀態(tài)下，即處于隨機(jī)控制過(guò)程中。也就是說(shuō)，測(cè)量是在重復(fù)性條件（見(jiàn)JJF1001－2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》第5.14條）或復(fù)現(xiàn)性條件（見(jiàn)5.15條）下進(jìn)行的，此時(shí)對(duì)同一被測(cè)量做多次測(cè)量，所得測(cè)量結(jié)果的分散性可按5.17條的貝塞爾公式算出，并用重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差sr或復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差sR表示

重復(fù)性：在相同的條件下，在合理的短時(shí)間內(nèi)，使用相同的工具、相同的操作員獲得的值的分散性。

再現(xiàn)性：通過(guò)使用不同的工具和操作員執(zhí)行相同的測(cè)量和/或在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)獲得的分散性。