Видеоизмерительный микроскоп Swift: особенности оборудования

Поверка столика

Точность измерений обеспечивается запатентованным методом калибровки измерительных столов и алгоритм коррекции нелинейных ошибок NLEC (Non Linear Error Correction), компенсирующий неровности и зазоры компонентов стола, неизбежно возникающие при его изготовлении.

Особенность NLEC в том, что каждый измерительный стол снабжён информационной картой/файлом своих микроотклонений от эталона, причем файл многоточечный, по всей площади измерений. Этот файл записывается в память системы обработки результатов измерений, которая учитывает и компенсирует в дальнейших расчетах эти микроотклонения. В значительной степени именно NLEC отвечает за точность измерений.

Благодаря методу калибровки NLEC, существенно сокращается время на проведения измерений, позволяя располагать объект измерений на измерительном столе произвольным образом. Это исключает рутинную и долгую операцию выравнивания объекта по осям измерительного стола, необходимую для работы на микроскопах прошлых поколений. Соответствует стандартам NPL / NAMAS / NIST для целей ISO9000.

Видео измерения и проверка допусков

В оптическую систему встроена высокочувствительная камера, транслирующая чёткое и контрастное изображение на монитор. При подключении микроскопа к компьютеру, можно быстро измерить и проверить допуски измеряемых деталей по методу годен/не годен.

Реализована функция автоматического определения края объекта по контрасту, что фактический сводит ошибки оператора при наведении на объект к нулю. Алгоритм автоматического определения границ объекта по контрасту VED (Video Edge Detection) — крайне полезная функция при проведении потока идентичных измерений.

Используя VED, оператор может не прицеливаться точно на интересующие его точки изображения объекта, достаточно просто подвести перекрестие/курсор к выбранному участку, и система сама «поймает» нужную точку. Если изображение объекта достаточно контрастно, то применение VED ускоряет процесс измерений. VED исключительно эффектен и, главное, эффективен в случаях, когда измеряемый участок изображения полностью вмещается в экран монитора.

Точность измерений

Погрешность минимальная, составляет 5+(6,5L/1000)мкм, где L-измеряемая величина в мкм. При этом погрешность систем с фиксированным фокусным расстоянием значительно меньше, чем у систем с плавающим увеличением, трансфокатором. Для смены приближения можно использовать дополнительные линзы промежуточного увеличения или легко сменить объектив.

Гибридный цифровой зум достигается субпиксельной локализацией. Технология определяет точность любой точки изображения до субпиксельной точности, рассматривая одну и ту же точку в двух или более кадрах, снятых при разных настройках чувствительности и выдержки камеры. Таким способом удаётся сделать изображение на порядок чётче и информативнее, чем при стандартном масштабировании без программной обработки.

Сами измерения происходят с помощью двух систем: предметного столика, перемещения которого передаются с помощью энкодера на компьютер; камеры и оптики с фиксированным рабочим расстоянием. Энкодер считывает любые перемещения стола по горизонтали на 1 мкм, поэтому можно проводить измерения, даже если конечная точка измерений находится за пределами поля зрения.

Когда начальная и конечная точки измеряемого отрезка находятся в пределах поля зрения объектива, программное обеспечение делает пересчёт, с учётом известного количества пикселей, занимаемых отрезком BH на матрице камеры, размером эти пикселей и известным расстоянием от объекта до матрицы камеры.

Упрощённая схема

Дополнительная оптика и совместная работа

Модульная оптика. К основному оптическому блоку легко присоединяется DinoSkope система, проецирующая стереоизображение на удобном экране, к которому не нужно наклоняться оператору. DinoSkope - проекционная система позволяющая выполнять осмотр объекта под углом 34° при полном повороте вокруг оптической оси на 360°. В проекционной системе реализован механизм быстрого переключения между режимами обзора сверху и под углом в изометрической проекции.

С помощью дополнительного модуля MultiView на Swift могут работать несколько человек одновременно. Каждый, подключённый к микроскопу через локальную сеть, может наблюдать процесс измерений в реальном времени. В окне программы измерений, все участники обмениваются комментариями, указывать на важные области с помощью аннотационных стрелок.