一、引言

在高端制造（如航空航天、汽车、半导体、精密仪器）中，零件尺寸精度直接影响装配性能与产品寿命。工业视觉测量系统利用光学成像与图像处理技术，实现非接触、高精度、自动化尺寸检测，已成为智能制造的核心质量控制手段。

二、视觉测量的基本原理

通过高分辨率相机拍摄被测物体图像，结合标定算法（如张正友标定法）建立像素坐标与实际尺寸的映射关系，再通过边缘检测、模板匹配、三维重建等算法提取几何参数。

三、核心技术与系统组成

高精度光学系统
包括远心镜头、LED环形光源、激光线扫模块。

图像采集与处理平台
使用FPGA或GPU加速图像处理，提升实时性。

三维测量技术

结构光扫描：投射编码光栅获取表面形貌；

双目/多目视觉：基于视差原理重建三维坐标。

测量软件与数据库
支持GD&T（几何尺寸与公差）分析、SPC统计过程控制。

四、典型应用场景

发动机叶片轮廓检测
测量叶型、叶尖间隙、扭转角等关键参数。

PCB板焊点缺陷识别
检测虚焊、桥接、偏移等缺陷。

汽车车身装配精度测量
利用激光跟踪仪与视觉系统联合检测白车身关键点坐标。

半导体晶圆对准与套刻误差测量
确保多层光刻图案精确对齐。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

反光、透明、深孔等表面成像困难；

测量精度受环境温度、振动影响；

复杂曲面三维重建误差大。

未来方向：

发展AI驱动的自适应图像识别算法；

推进在线嵌入式视觉检测模块；

结合数字孪生实现虚拟测量验证；

建立视觉测量系统计量校准规范。