在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場對線材、棒材、管材外徑需在線實時檢測，并提出了愈來愈高的要求，在國內(nèi)外均有光電測徑儀問世，光電測徑儀采用線陣CCD作為傳感器，實現(xiàn)高精度的線徑自動化檢測。

1、CCD

CCD應(yīng)用技術(shù)是一項具有廣泛應(yīng)用前景的新技術(shù)，二十多年來，CCD技術(shù)取得的驚人進(jìn)展足以說明這一點。CCD已經(jīng)在三大領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用：攝像、信號處理和存儲。它之所以能在圖像測量領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，是因為它具有精度高、轉(zhuǎn)化率高、功耗低、尺寸小、壽命長、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。測徑儀就為利用線陣CCD生產(chǎn)制造的精密測量儀器，目前，藍(lán)鵬光電測徑儀的測量精度已經(jīng)可以達(dá)到0.003mm。是高性能的在線實時檢測設(shè)備。測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確方便，為廣大廠家所青睞。

2、影響測量的幾個因素及改進(jìn)方法

通過理論分析和CCD小尺寸測量時的實際數(shù)據(jù)表明，線陣 CCD在測量幾何尺寸時，利用計算機軟件可讀取由CCD器件傳輸過來的圖像，其讀取的*小單位為一個像素，因此該系統(tǒng)誤差也是一個像素的所對應(yīng)單位。

(1) 垂直擺動。在測量某些物體時，由于被測物件往往是運動的，當(dāng)被測件沿垂直運動的方向有擺動，且振動方向沿光軸方向擺動時，則測量的工作距離發(fā)生變化，導(dǎo)致透鏡系統(tǒng)的放大倍率的改變，放大倍率的誤差而引起測量誤差，為減少由垂直方向擺動引起的誤差，要求機械系統(tǒng)在垂直方向有一定的減振措施，光學(xué)系統(tǒng)中盡量使光線變的平行。而光電測徑儀采用平行光源測量，光源的平行度非常好。

(2) 沿光軸方向的振動。當(dāng)待測物沿光軸方向振動時會使被測件輪廊在CCD上成像的清晰度發(fā)生變化，導(dǎo)致CCD輸出信號波形在輪廓邊緣處有一暫緩的過渡區(qū)，這種清晰度隨著輪廓界線在視場中的不同位置也有所不同，因此視場中央成像質(zhì)量總是優(yōu)于邊緣視場，這種情況在放大測量中尤甚，當(dāng)測量具有光吸收特性的介質(zhì)時，由于吸收系數(shù)的影響，CCD輸出信號的變形就會很大，這種漸緩的過渡區(qū)在確定被測件的輪廓位置或明暗區(qū)界線的位置時，便產(chǎn)生較大的誤差，在程序設(shè)計中對二值化處理采用動態(tài)閾值，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。而同時，藍(lán)鵬測控測徑儀采用多種技術(shù)，已經(jīng)解決了抖動誤差。

(3) 光路影響。實呩使用CCD時，發(fā)現(xiàn)CCD的輸出信號幅值隨視場上沿 CCD陣列方向的長度變化而變化，另一方面自然光不是嚴(yán)格意義上的平行光。本身光能不均勻，而引起CCD器件接收到的信號產(chǎn)生變化，實測結(jié)果還表明這種變化還是相當(dāng)大的，為提高光能質(zhì)量，盡可能使用平行光照明方式，就可大大臧少光源和擺動的影響，光電測徑儀采用高亮度且光能均勻的二極管作為點光源，其經(jīng)過處理所產(chǎn)生的光源平行的非常高。另外當(dāng)采用固定閾值進(jìn)行二值化時，也會產(chǎn)生很大的誤差，結(jié)合前面的分析對CCD接收信號進(jìn)行二值化處理，其閾值根使用環(huán)境和條件逬行調(diào)節(jié)。

(4) 電路電壓影響。實測過程中還發(fā)現(xiàn)電源電壓的波動對測量結(jié)果也有較大的影響，為減少電源電壓的影響，采用直流穩(wěn)壓源供電，如用交流穩(wěn)壓電源供電，可使用大的濾波電容，光電測徑儀采用寬電壓設(shè)計，能都做到精準(zhǔn)測量。

(5) 數(shù)據(jù)采集和處理時間。CCD是一種積分器件，視頻卡送過來的數(shù)據(jù)是以積分方式取樣的，所以積分時間還會影響測量精度。為了得到*佳精度，使數(shù)據(jù)采集和處理時間間隔盡可能接近CCD器件的積分時間。