力敏传感器定标 网红眼镜，全新体验，让我们了解它的全部

网红眼镜，全新体验，让我们了解它的全部

近日，调研机构IDC公布了关于《全球半年度增强现实和虚拟现实产值指南》的研究报告。根据这份报告指出，AR和VR的产值将会在2018年突破178亿美元。并且，与2017年的同期相比，增长近95%。

另一方面，在IDC看来，全球AR以及VR产品和服务产值，将会在接下来的五年时间里，延续类似的增长速度，增长率有望达到98.8%。

IDC还预测，2018年AR/VR产值最大的行业将会是零售行业，其次才是流程制造业和建筑业。

对此，增强现实和虚拟现实的项目副总裁Tom Mainelli认为，"随着用户数量以及商业用途的趋近成熟，虚拟现实消费水平还将继续增长。而与此同时，AR市场也将会在短期内，呈现出更旺盛的生命力，智能手机和平板电脑上的移动增值业务可能会受到消费者的最大关注。"

不过，对于AR以及VR产品来说，消费行业仍将是最大的单一支出来源。有相关数据统计，2018年的全球支出，预计将会突破68亿美元。而在这种，VR硬件和软件的市场份额将会占据四分之三。在他们看来，整个预测期内，VR游戏将会是消费者的主导用例。

而从销售地区的角度来看的话，将会以64亿的市场份额，成为2018年，AR / VR支出总额最大的地区。其次是亚太地区以及EMEA

虚拟现实硬件指的是与虚拟现实技术领域相关的硬件产品，是虚拟现实解决方案中用到的硬件设备。现阶段虚拟现实中常用到的硬件设备，大致可以分为四类。它们分别是:1、建模设备(如3D扫描仪);2、三维视觉显示设备(如3D展示系统、大型投影系统(如CAVE)、头显(头戴式立体显示器等));3、声音设备(如 三维的声音系统以及非传统意义的立体声);4、交互设备(包括 位置追踪仪、数据手套、3D输入设备(三维鼠标)、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他交互设备)。

显示设备

为了实现虚拟显示的沉浸特性，必须具备人体的感官特性，包括视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等。这一节主要叙述视觉显示系统。

VR其实就是VirtualReality的缩写，翻译成中文就是虚拟现实的意思。顾名思义，就是通过技术手段创造出一种逼真的虚拟的现实效果。虚拟现实技术发展的历史其实不短，但是真正将这项技术发挥出来并让人们体验到非常逼真的现实效果。

(1)虚拟现实头显

虚拟现实头显(头戴式显示器)是利用人的左右眼获取信息差异，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉的一种头戴式立体显示器。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。虚拟现实头显作为虚拟现实的显示设备，具有小巧和封闭性强的特点，在军事训练，虚拟驾驶，虚拟城市等项目中具有广泛的应用。

(2)双目全方位显示器

双目全方位显示器(BOOM)是一种偶联头部的立体显示设备，是一种特殊的头部显示设备。使用BOOM比较类似使用一个望远镜，它吧两个独立的CRT显示器捆绑在一起，由两个相互垂直的机械臂支撑，这不仅让用户可以在半径2m的球面空间内用手自由操纵显示器的位置，还能将显示器的重量加以巧妙的平衡而使之始终保持水平，不受平台运动的影响。在支撑臂上的每个节点处都有位置跟踪器，因此BOOM和HMD一样有实时的观测和交互能力。

(3)CRT终端-液晶光闸眼镜

CRT终端-液晶光闸眼镜立体视觉系统的工作原理是:有计算机分别产生左右眼的两幅图像，经过合成处理之后，采用分时交替的方式显示在CRT终端上。用户则佩戴一副与计算机相连的液晶光闸眼镜，眼镜片在驱动信号的作用下，将以与图像显示同步的速率交替开和闭，即当计算机显示左眼图像时，右眼透镜将被屏蔽，显示右眼图像时，左眼透镜被屏蔽。根据双目视察与深度距离正比的关系，人的视觉生理系统可以自动的将这两幅视察图像合成一个立体图像。

(4)大屏幕投影-液晶光闸眼镜

大屏幕投影-液晶光闸眼镜立体视觉系统原理和CRT显示一样只是将分时图像CRT显示改为大屏幕显示，用于投影的CRT或者数字投影机要求极高的亮度和分辨率，它适合在较大的使用内产生投影图像的应用需求。

洞穴式VR系统就是一种基于投影的环绕屏幕的洞穴自动化虚拟环境CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)。人置身于有计算机生成的世界中，并能在其中来回走动，从不同的角度观察他，触摸它、改变他的形状。大屏幕投影系统出了CAVE还有圆柱形的投影屏幕和有矩形拼接构成的投影屏幕等。

(5)CAVE洞穴式虚拟现实显示系统

CAVE投影系统是由3个面以上(含3面)硬质背投影墙组成的高度沉浸的虚拟演示环境，配合三维跟踪器，用户可以在被投影墙包围的系统近距离接触虚拟三维物体，或者随意漫游"真实"的虚拟环境。CAVE系统一般应用于高标准的虚拟现实系统。至纽约大学94年建立第一套CAVE系统以来，CAVE已经在全球超过600所高校、国家科技中心、各研究机构进行了广泛的应用。

CAVE系统是一种基于多通道视景同步技术和立体显示技术的房间式投影可视协同环境，该系统可提供一个房间大小的最小三面或最大七十面(2004年)立方体投影显示空间，供多人参与，所有参与者均完全沉浸在一个被立体投影画面包围的高级虚拟仿真环境中，借助相应虚拟现实交互设备(如数据手套、位置跟踪器等)，从而获得一种身临其境的高分辨率三维立体视听影像和6自由度交互感受。由于投影面几能够覆盖用户的所有视野,所以VR-PLATFORM CAVE系统能提供给使用者一种前所未有的带有震撼性的身临其境的沉浸感受。

(6)智能眼镜

智能眼镜是一个非常有创意的产品，可以直接解放大家的双手，让大家不需要用手一直拿着设备，也不需要用手连续点击屏幕输入。智能眼镜配合自然交互界面，相当于现在手持终端的图像接口，不需要点击，只需要使用人的本能行为，例如:摇头晃脑、讲话、转眼等，就可以和智能眼镜进行交互。因此，这种方式提高了用户体验，操作起来更加自然随心。

折叠编辑本段声音设备

(1)三维立体声

三维声音不是立体声的概念，而是由计算机生成的、能由人工设定声源在空间中的三维位置的一种合成声音。这种声音技术不仅考虑到人的头部、躯干对声音反射所产生的影响，还对人的头部进行实时跟踪，是虚拟声音能随着人的头部运动相应的变化，从而能够得到逼真的三维听觉效果。

(2)语音识别

VR的语音识别系统让计算机具备人类的听觉功能，是人-机以语言这种人类最自然的方式进行信息交换。必须根据人类的发生机理和听觉机制，给计算机配上"发声器官"和"听觉神经"。当参与者对微音器说话时米计算机将所说的话转换为命令流，就像从键盘输入命令一样，在VR系统中，最有力的也是最难的是语音识别。

VR系统中的语音识别装置，主要用于合并其他参与者的感觉道(听觉道、视觉道)。语音识别系统在大量数据输入时，可以进行处理和调节，像人类在工作负担很重的时候将暂时关闭听觉道一样。不过在这种情况下，将影响语音识别技术的正常使用。

折叠编辑本段交互设备

(1)数据手套

数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。 数据手套设有弯曲传感器，弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成，通过导线连接至信号处理电路;在柔性电路板上设有至少两根导线，以力敏材料包覆于柔性电路板大部，再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料，柔性电路板留一端在外，以导线与外电路连接。把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境，而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式与虚拟世界进行交互，大大增强了互动性和沉浸感。并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式，特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。数据手套本身不提供与空间位置相关的信息，必须与位置跟踪设备连用。

(2)力矩球

力矩球(空间求Space Ball)是一种可提供为6自由度的外部输入设备，他安装在一个小型的固定平台上。6自由度是指宽度、高度、深度、俯仰角、转动角和偏转角，可以扭转、挤压、拉伸以及来回摇摆，用来控制虚拟场景做自由漫游，或者控制场景中某个物体的空间位置机器方向。力矩球通常使用发光二极管来测量力。他通过装在求中心的几个张力器测量出手所施加的力，闭关将其测量值转化为三个平移运动和三个旋转运动的值送入计算机中，计算机根据这些值来改变其输出显示。力矩球在选取对象时不是很直观，一般与数据手套、立体眼镜配合使用。3

(3)操纵杆

操纵杆是一种可以提供前后左右上下6个自由度及手指按钮的外部输入设备。适合对虚拟飞行等的操作。由于操纵杆采用全数字化设计，所以其精度非常高。无论操作速度多快，他都能快速做出反应。

操纵杆的优点是操作灵活方便，真实感强，相对于其他设备来说价格低廉。缺点是只能用于特殊的环境，如虚拟飞行。

(4)触觉反馈装置

在VR系统中如果没有触觉反馈，当用户接触到虚拟世界的某一物体时易使手穿过物体，从而失去真实感。解决这种问题的有效方法是在用户交互设备中增加触觉反馈。触觉反馈主要是居于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经肌肉模拟等方法来实现的。向皮肤反馈可变点脉冲的电子触感反馈和直接刺激皮层的神经肌肉模拟反馈都不太安全，相对而言，气压式和振动触感是是较为安全的触觉反馈方法。

气压式触摸反馈是一种采用小空气袋作为传感装置的。它由双层手套组成，其中一个输入手套来测量力，有20~30个力敏元件分布在手套的不同位置，当使用者在VR系统中产生虚拟接触的时候，检测出手的各个部位的手里情况。用另一个输出手套再现所检测的压力，手套上也装有20~30个空气袋放在对应的位置，这些小空气袋由空气压缩泵控制其气压，并由计算机对气压值进行调整，从而实现虚拟手物碰触时的触觉感受和手里情况。该方法实现的触觉虽然不是非常的逼真，但是已经有较好的结果。

振动反馈是用声音线圈作为振动换能装置以产生振动的方法。简单的换能装置就如同一个未安装喇叭的声音线圈，复杂的换能器是利用状态记忆合金支撑。当电流通过这些换能装置时，它们都会发生形变和弯曲。可能根据需要把换能器做成各种形状，把它们安装在皮肤表面的各个位置。这样就能产生对虚拟物体的光滑度、粗糙度的感知。

(5)力觉反馈装置

力觉和触觉实际是两种不同的感知，触觉包括的感知内容更加丰富如接触感、质感、纹理感以及温度感等;力觉感知设备要求能反馈力的大小和方向，与触觉反馈装置相比，力反馈装置相对成熟一些。目前已经有的力反馈装置有:力量反馈臂，力量反馈操纵杆，笔式六自由度游戏棒等。其主原理是有计算机通过里反馈系统对用户的手、腕、臂等运动产生阻力从而使用户感受到作用力的方向和大小。

由于人对力觉感知非常敏感，一般精度的装置根本无法满足要求，而研制高精度里反馈装置又相当昂贵，这是人们面临的难题之一。

(6)运动捕捉系统

在VR系统中为了实现人与VR系统的交互，必须确定参与者的头部、手、身体等位置的方向，准确地跟踪测量参与者的动作，将这些动作实时监测出来，以便将这些数据反馈给显示和控制系统。这些工作对VR系统是必不可少的，也正是运动捕捉技术的研究内容。

到目前为止，常用的运动捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、和光学式。同时，不依赖于传感器而直接识别人体人体特征的运动捕捉技术也将很快进入实用。

从技术角度来看，运动捕捉就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。

(7)机械式运动捕捉

机械式运动捕捉依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成，在可转动的关节中装有角度传感器，可以测得关节转动角度的变化情况。装置运动是，根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的昂度，可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。实际上，装置上任何一点的轨迹都可以求出，刚性连杆也可以换成长度可变的伸缩杆。

机械式运动捕捉的一种应用形式是将欲捕捉的运动物体与机械结构相连，物体运动带动机械装置，从而被传感器记录下来。这种方法的优点是成本低、精度高、可以做到实时测量，还可以允许多个角色同时表演，但是使用起来非常不方便，机械结构对表演者的动作的阻碍和限制很大。

(8)声学运动捕捉

常用的声学捕捉设备由发送器、接收器和处理单元组成。发送器是一个固定的超声波发送器，接收器一般由呈三角形排列的三个超声波探头组成。通过测量声波从发送器到接收器的时间或者相位差，系统可以确定接收器的位置和方向。

这类装置的成本较低，但对运动的捕捉有较大的延迟和滞后，实时性较差，精度一般不很高，声源和接收器之间不能有大的遮挡物，受噪声影响和多次反射等干扰较大。由于空气中声波的速度与大气压、湿度、温度有关，所以必须在算法中做出相应的补偿。

(9)电磁式运动捕捉

电磁式运动捕捉是比较常用的运动捕捉设备。一般由发射源、接受传感器和数据处理单元组成。发射源在空间按照一定时空规律分布的电磁场;接受传感器安置在表演者沿着身体的相关位置，随着表演者在电磁场中运动，通过电缆或者无线方式与数据处理单元相连。

它对环境的要求比较严格，在使用场地附近不能有金属物品，否则会干扰电磁场，影响精度。系统的允许范围比光学式要小，特别是电缆对使用者的活动限制比较大，对于比较剧烈的运动则不适用。

(10)光学式运动捕捉

光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。目前常见的光学式运动捕捉大多数居于计算机视觉原理。从理论上说，对于空间中的一个点，只要他能同时被两个相机缩减，则根据同一时刻两个相机所拍摄的图像和相机参数，可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该店的运动轨迹。

这种方法的缺点就是价格昂贵，虽然可以实时捕捉运动，但后期处理的工作量非常大，对于表演场的光照、反射情况有一定的要求，装置定标也比较繁琐。

(11)数据衣

在VR系统中比较常用的运动捕捉是数据衣。数据衣为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。他是根据'数据手套'的原理研制出来的，这种衣服装备着许多触觉传感器，穿在身上，衣服里面的传感器能够根据身体的动作探测和跟踪人体的所有动作。数据衣对人体大约50个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别，反过来衣服也会反作用在身上产生压力和摩擦力，使人的感觉更加逼真。

和HMD，数据手套一样数据衣也有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便的缺点，另外数据衣还存在着一个潜在的问题就是人的体型差异比较大。为了检测全身，不但要检测肢体的伸张状况，而且还要检测肢体的空间位置和方向，这需要许多空间跟踪器。

数一数先进精密测量技术有哪些

在科学技术高度发展的今天，现代精密测量技术对一个国家的发展起着十分重要的作用。如果没有先进的测量技术与测量手段，就很难设计和制造出综合性能和单相性能均优良的产品，更谈不发展现代高新尖端技术，因此世界各个工业发达国家都很重视和发展现代精密测量技术。

精密坐标测量

现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。

在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智慧化的发展趋势。三坐标测量机（CMM）是适应上述发展趋势的典型代表，它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是现代工业生产的要求。同时，作为下世纪的重点发展目标，各国在微/纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究。

三坐标测量机

三坐标测量机作为几何尺寸数字化检测设备在机械制造领域得到推广使用。

1、误差自补偿技术

德国CarlZeiss公司最近开发的CNC小型坐标测量机采用热不灵敏陶瓷技术，使坐标测量机的测量精度在17.8～25.6℃范围不受温度变化的影响。国内自行开发的数控测量机软件系统PMIS包括多项系统误差补偿、系统参数识别和优化技。

CNC小型坐标测量机

2、丰富的软件技术

CarlZeiss公司开发的坐标测量机软件STRATA-UX，其测量数据可以从CMM直接传送到随机配备的统计软件中去，对测量系统给出的检验数据进行实时分析与管理，根据要求对其进行评估。依据此数据库，可自动生成各种统计报表，包括X-BAR&R及X_BAR&S图表、频率直方图、运行图、目标图等。

美国公司的Cameleon测量系统所配支持软件可提供包括齿轮、板材、凸轮及凸轮轴共计50多个测量模块。

日本Mistutor公司研制开发了一种图形显示及绘图程序，用于辅助操作者进行实际值与要求测量值之间的比较，具有多种输出方式。

STRATA-UX系统处理简图

3、非接触测量

基于三角测量原理的非接触激光光学探头应用于CMM上代替接触式探头。通过探头的扫描可以准确获得表面粗糙度信息，进行表面轮廓的三维立体测量及用于模具特征线的识别。

该方法克服了接触测量的局限性。将激光双三角测量法应用于大范围内测量，对复杂曲面轮廓进行测量，其精度可高于1μm。英国IMS公司生产的IMP型坐标测量机可以配用其它厂商提供的接触式或非接触式探头。

IMP型坐标测量机

微/纳米级精密测量技术

科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足到纳米级，即微/纳米技术。

纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现有的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm，已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。

微/纳米技术的发展，离不开微米级和纳米级的测量技术与设备。具有微米及亚微米测量精度的几何量与表面形貌测量技术已经比较成熟，如HP5528双频激光干涉测量系统（精度10nm）、具有1nm精度的光学触针式轮廓扫描系统等。

因为扫描隧道显微镜、扫描探针显微镜和原子力显微镜用来直接观测原子尺度结构的实现，使得进行原子级的操作、装配和改形等加工处理成为近几年来的前沿技术。

1、扫描探针显微镜

1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜，把人们带到了微观世界。它具有极高的空间分辨率，广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域，在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。与此同时，基于STM相似的原理与结构，相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或接口纳米尺度上表现出来的性质的扫描探针显微镜（SPM），用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息，成为人类认识微观世界的有力工具。下面为几种具有代表性的扫描探针显微镜。

（1）原子力显微镜（AFM）

为了弥补STM只限于观测导体和半导体表面结构的缺陷，Binning等人发明了AFM，AFM利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面的起伏而上下运动，通过光学方法或隧道电流检测出微悬臂梁的位移，实现探针尖端原子与表面原子间排斥力检测，从而得到表面形貌信息。

就应用而言，STM主要用于自然科学研究，而相当数量的AFM已经用于工业技术领域。1988年中国科学院化学所研制成功国内首台具有原子分辨率的AFM。安装有微型光纤传导激光干涉三维测量系统，可自校准和进行绝对测量的计量型原子力显微镜可使目前纳米测量技术定量化。

利用类似AFM的工作原理，检测被测表面特性对受迫振动力敏组件产生的影响，在探针与表面10～100nm距离范围，可以探测到样品表面存在的静电力、磁力、范德华力等作用力，相继开发磁力显微镜、静电力显微镜、摩擦力显微镜等，统称为扫描力显微镜。

原子力显微镜及工作原理

（2）光子扫描隧道显微镜（PSTM）

PSTM的原理和工作方式与STM相似，后者利用电子隧道效应，而前者利用光子隧道效应探测样品表面附近被全内反射所激起的瞬衰场，其强度随距接口的距离成函数关系，获得表面结构信息。

光子扫描隧道显微镜

（3）其它显微镜

如扫描隧道电位仪（STP）可用来探测纳米尺度的电位变化；扫描离子电导显微镜（SICM）适用于进行生物学和电生理学研究；扫描热显微镜已经获得了血红细胞的表面结构；弹道电子发射显微镜（BEEM）则是目前唯一能够在纳米尺度上无损检测表面和接口结构的先进分析仪器，国内也已研制成功。

扫描隧道电位仪

2、纳米测量的扫描X射线干涉技术

以SPM为基础的观测技术只能给出纳米级分辨率，却不能给出表面结构准确的纳米尺寸，这是因为到目前为止缺少一种简便的纳米精度（0.10～0.01nm）尺寸测量的定标手段。

美国NIST和德国PTB分别测得硅（220）晶体的晶面间距为192015.560±0.012fm和192015.902±0.019fm。日本NRLM在恒温下对220晶间距进行稳定性测试，发现其18天的变化不超过0.1fm。实验充分说明单晶硅的晶面间距具有较好的稳定性。

扫描X射线干涉测量技术是微/纳米测量中的一项新技术，它正是利用单晶硅的晶面间距作为亚纳米精度的基本测量单位，加上X射线波长比可见光波波长小两个数量级，有可能实现0.01nm的分辨率。该方法较其它方法对环境要求低，测量稳定性好，结构简单，是一种很有潜力的方便的纳米测量技术。

自从1983年D.G.Chetwynd将其应用于微位移测量以来，英、日、意大利相继将其应用于纳米级位移传感器的校正。国内清华大学测试技术与仪器国家重点实验室在1997年5月利用自己研制的X射线干涉器件在国内首次清楚地观察到X射线干涉条纹。软X射线显微镜、扫描光声显微镜等用以检测微结构表面形貌及内部结构的微缺陷。迈克尔逊型差拍干涉仪，适于超精细加工表面轮廓的测量，如抛光表面、精研表面等，测量表面轮廓高度变化最小可达0.5nm，横向（X，Y向）测量精度可达0.3～1．0μm。渥拉斯顿型差拍双频激光干涉仪在微观表面形貌测量中，其分辨率可达0.1nm数量级。

迈克尔逊型差拍干涉仪

3、光学干涉显微镜测量技术

光学干涉显微镜测量技术，包括外差干涉测量技术、超短波长干涉测量技术、基于F-P（Ferry-Perot）标准的测量技术等，随着新技术、新方法的利用亦具有纳米级测量精度。外差干涉测量技术具有高的位相分辨率和空间分辨率，如光外差干涉轮廓仪具有0.1nm的分辨率；基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度，其精度可达0.001nm，但其测量范围受激光器的调频范围的限制，仅有0.1μm。而扫描电子显微镜（SEM）可使几十个原子大小的物体成像。

美国ZYGO公司开发的位移测量干涉仪系统，位移分辨率高于0.6nm，可在1.1m/s的高速下测量，适于纳米技术在半导体生产、数据存储硬盘和精密机械中的应用。

目前，在微/纳米机械中，精密测量技术一个重要研究对象是微结构的机械性能与力学性能、谐振频率、弹性模量、残余应力及疲劳强度等。微细结构的缺陷研究，如金属聚集物、微沉淀物、微裂纹等测试技术的纳米分析技术目前尚不成熟。国外在此领域主要开展用于晶体缺陷的激光扫描层析技术，用于研究样品顶部几个微米之内缺陷情况的纳米激光雷达技术，其探测尺度分辨率均可达到1nm。

以激光波长为已知长度利用迈克耳逊干涉系统测量位移

图像识别测量技术

随着近代科学技术的发展，几何尺寸与形位测量已从简单的一维、二维坐标或形体发展到复杂的三维物体测量，从宏观物体发展到微观领域。正确地进行图像识别测量已经成为测量技术中的重要课题。

图像识别测量过程包括：（1）图像信息的获取；（2）图像信息的加工处理，特征提取；（3）判断分类。计算机及相关计算技术完成信息的加工处理及判断分类，这些涉及到各种不同的识别模型及数理统计知识。

图像测量系统一般由以下结构组成。以机械系统为基础，线阵、面阵电荷耦合器件CCD或全息照相系统构成摄像系统；信息的转换由视频处理器件完成电荷信号到数字信号的转换；计算机及计算技术实现信息的处理和显示；回馈系统包括温度误差补偿，摄像系统的自动调焦等功能；载物工作台具有三坐标或多坐标自由度，可以精确控制微位移。

图像测量系统结构

1、CCD传感器技术

物体三维轮廓测量方法中，有三坐标法、干涉法、穆尔等高线法及相位法等。而非接触电荷耦合器件CCD是近年来发展很快的一种图像信息传感器。它具有自扫描、光电灵敏度高、几何尺寸精确及敏感单元尺寸小等优点。随着集成度的不断提高、结构改善及材料质量的提高，它已日益广泛地应用于工业非接触图像识别测量系统中。

在对物体三维轮廓尺寸进行检测时，采用软件或硬件的方法，如解调法、多项式插值函数法及概率统计法等，测量系统分辨率可达微米级。也有将CCD应用于测量半导体材料表面应力的研究。

2、照相技术

全息照相测量技术是60年代发展起来的一种新技术，用此技术可以观察到被测物体的空间像。激光具有极好的空间相干性和时间相干性，通过光波的干涉把经物体反射或透射后，光束中的振幅与相位信息。

超精密测量技术所代表的测量技术在国防、航天、航空、航海、铁道、机械、轻工、化工、电子、电力、电信、钢铁、石油、矿山、煤炭、地质、勘侧等领域有极其广泛的应用，在国民经济建设中占有重要的地位。在精密制造中，超精密测量技术是产品合格的基本保证。

相关问答

[最佳回答]实验前对所用力敏传感器进行标定,是为了保证实验数据的准确.错误的数据将导致截然相反的试验结论.

对力传感器来说,定标是供货商提供给客户的一个非常重要的步骤,只有通过标定,才能在实际测量中使测量值保持精确,举个例子,电涡流传感器测距离,不同金属的电...

A.提升吊环的过程中不可能做到匀速直线运动B.吊环不够水平C.吊环上沾附有杂质D.力敏传感器定标时示数不稳定以及人为选取读数A.提升吊环的过程中不可能做...