机器视觉（AOI​）单目视觉测量系统发展现状

由于采用测棒测量方式，克服了传统的视觉坐标测量系统直接从被测表面获取被测信息的缺点，改变了以往的由于被测表面形状复杂而使应用受到限制的缺点，能够实现遮挡点及高光点的测量，所以该方法得到了广泛的研究。国外在这方面的研究起步比较早，已开发出成熟产品，如Metronor公司的SCS系统、Lecia公司的V-STARS/S系统和Aicon公司的ProCam系统。

Metronor公司的SCS系统由数码传感器、专利光笔、测头、笔记本电脑及三脚架等组成。它以光学测头上的红外发光二极管作为成像目标，由摄像机获取的单幅图像实现单机视觉测量，其测量范围为1.5~10m，分辨率为 0.001 mm，长度测量三轴精度指标：±0.035 mm，±0.090 mm，±0.188 mm。该系统结构简单、轻巧，使用快捷方便，并且精度高、测量空间大，具有进行CAD对比测量、LED补偿、最佳匹配等功能，可用于汽车、航空、造船及铸造领域中各种大、小部件的测量，能轻松测量不同尺寸的部件，包括：点、线、平面、圆孔、圆柱、圆锥等几何元素，同时也可满足曲面、边界、槽等测量。

瑞士 Leica 公司和美国 GSI 公司联合推出了系列 V-STARS 系统(摄像-STARS 系统)。V-STARS 系统是一种基于高分辨率、高精度的固态影像传感器的视频摄影测量系统，由一台高性能像机、手提电脑、V-STARS 软件及测棒等一些附件构成。V-STARS/S 系统以测棒上的反射特征点作为成像目标，通过激光跟踪方法确定深度信息，实现单机视觉测量。该系统精度高，可达被测物体尺寸的。若物体长 6 m 时，精度为±（0.025~0.075）mm；速度快，能在十分钟乃至数分钟内完成复杂工业目标的全部测量；体积小；软件功能强大；自动化程度高；广泛地应用于国外航空航天、造船、天线制造、核工业、汽车等行业。

Aicon 公司的 ProCam 系统，它与上述两种系统不同，数字摄像机设置在沿轨道滑动的移动测头上，以固定在摄像机视场范围内合适位置的目标模板作为空间特征点约束，从而得到测头上的触测点相对于模板坐标系的空间坐标位置，实现坐标的测量。

国内在这方面的研究相对起步较晚，还处于理论探索阶段，目前还没有开发出成型产品。哈尔滨工业大学测控技术与质量工程研究所是国内较早进行这方面研究的单位，对基于测棒成像的单目视觉坐标测量方法进行了研究，并在1998年研制出实验样机。另外，天津大学的精仪学院和上海大学等院校也正在进行该方面的研究工作。

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