非接触式测量技术讲解
品检过程中的非接触式测量技术
品检过程中的非接触式测量技术随着科技的不断进步，非接触式测量技术在品检过程中的应用越来越广泛。
传统的接触式测量方法存在着一些限制，比如需要接触被测物体、易受环境因素干扰、测量精度受限等。
而非接触式测量技术则能够克服这些限制，使得品检过程更加高效准确。
本文将介绍几种常见的非接触式测量技术，并探讨其在品检过程中的应用。
光学扫描技术是一种常见的非接触式测量技术。
光学扫描技术利用光线的属性进行测量，可以通过光源的照射将物体的表面信息转化为电子信号。
在品检过程中，光学扫描技术可以应用于尺寸测量、表面缺陷检测等方面。
例如，利用激光扫描仪对产品的尺寸进行扫描，可以快速获取产品的三维模型，进而进行尺寸测量和形状分析。
还可以利用高分辨率相机对产品表面进行扫描，实现表面质量检测和缺陷分析。
光学扫描技术具有测量速度快、测量精度高等优势，可以大大提高品检的效率和准确性。
热红外成像技术也是一种常用的非接触式测量技术。
热红外成像技术利用物体所发射的红外辐射来获取物体的温度信息，并通过形成热红外图像来反映物体的表面温度分布情况。
在品检过程中，热红外成像技术可以被应用于温度检测、缺陷检测等方面。
例如，在电子产品的生产中，可以利用热红外成像技术监测电路板的温度分布情况，及时发现散热不良或电路故障等问题。
热红外成像技术还可以用于判断物体的密封性和热损伤情况，提高产品质量。
除此之外，超声波检测技术也是一种常用的非接触式测量技术。
超声波检测技术利用超声波的传播特性和物体的声学特性进行测量，可以实现对物体内部结构和缺陷的探测。
在品检过程中，超声波检测技术可以应用于材料的密度检测、焊接缺陷检测等方面。
例如，在金属制品的生产过程中，可以利用超声波检测技术检测焊缝的质量，及时发现焊接缺陷，确保产品的安全性和可靠性。
超声波检测技术具有无损检测、测量速度快的特点，广泛应用于制造业、航空航天等领域。
还有许多其他类型的非接触式测量技术，如电磁感应技术、激光干涉测量技术等。
建筑固有振动频率的非接触测量方法研究
建筑固有振动频率的非接触测量方法研究引言建筑物的振动频率是其结构特性的一个重要指标，对于评估建筑物的稳定性和抗震能力具有重要意义。
传统的测量方法往往需要接触式传感器，但这不仅存在着安装困难和时间成本高的问题，而且对建筑物的破坏性较大。
因此，本文将探讨一些非接触式测量建筑固有振动频率的方法。
介绍非接触式测量方法是利用光学或声波技术，从远处测量建筑物的振动频率，避免了传统接触式测量的种种问题。
下面将介绍几种常用的非接触式测量方法。
一、激光测振法激光测振法是利用激光干涉原理测量建筑物的振动频率。
通过将激光束照射到建筑物的结构上，并将反射回来的激光束与原始激光束进行干涉，从而得到建筑物的振动频率。
这种方法不仅可以实现远距离测量，还可以同时测量多个位置的振动频率，具有较高的准确度和重复性。
二、数字图像处理法数字图像处理法是利用摄像机或红外热像仪对建筑物进行实时拍摄或监测，通过对图像序列进行处理和分析，提取建筑物的振动频率。
这种方法具有非常高的灵敏度，可以捕捉到微小的振动信号，并可以实现对大面积建筑物的批量测量。
三、声学振动测量法声学振动测量法是利用扬声器向建筑物施加特定频率的声音信号，并通过麦克风接收被建筑物产生的振动声音信号，从而确定建筑物的振动频率。
这种方法具有较低的成本和设备要求，适用于中小型建筑物的振动频率测量。
讨论非接触式测量方法相比传统接触式测量方法具有诸多优势，但仍然存在一些局限性和挑战。
例如，激光测振法在对建筑物的振动频率进行测量时，可能会受到天气、温度和颜色等因素的干扰，导致结果的准确性降低。
而数字图像处理法在测量过程中需要考虑摄像机的分辨率和帧率等因素，以确保测量结果的准确性。
此外，非接触式测量方法在数据处理和分析上也存在一定的难度。
由于非接触式测量方法得到的振动数据往往是连续的时间序列，需要通过信号处理和频谱分析等技术，提取出建筑物的振动频率和模态参数。
这对于数据处理的算法和技术提出了更高要求。
非接触式测量技术
目录摘要 (1)1 引言 (1)2 非接触式测量技术简介 (1)2.1 非接触式测量方法的定义 (1)2.2 非接触式测量方法的分类 (2)3 非接触测量技术发展的现状 (2)3.1 光学法 (2)3.1.1 结构光法 (2)3.1.2 激光三角法 (3)3.1.3 激光测距法 (4)3.1.4 光学干涉法 (5)3.1.5 图像分析法 (6)3.2 非光学法 (7)3.2.1 声学测量法 (7)3.2.2 磁学测量法 (8)3.2.3 X射线扫描法 (9)3.2.4 电涡流测量法 (10)3.3 非接触测量技术存在的不足和总结 (11)4 非接触式机器人测量系统 (11)5 非接触测量技术在船体分段测量中的应用 (14)5.1 非接触测量技术在船厂的应用情况 (14)5.2 船体分段测量方法介绍 (14)5.2.1 传统测量方法系统 (14)5.2.2 激光经纬仪测量系统 (14)5.2.3 近景摄影测量系统 (15)5.2.4 全站仪测量系统 (17)5.2.5 三维扫描测量系统 (18)5.3 测量方法的比较 (19)6 非接触测量技术的发展趋势 (21)7 结束语 (21)参考文献 (22)摘要非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。
详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器，并结合船体分段测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围，指出了未来非接触测量技术的发展趋势。
关键词：非接触测量; 光学法; 非光学法；船体分段1 引言开展船体分段测量技术研究的意义在于首先它是实现分段无余量对接的保证,可以大大缩短分段吊装搭接的船台占用时间,其次采用这项技术有助于实现船舶建造的信息流闭环,以及生产状态下的船体建造的“动态虚拟装配”。
最后精确、快速、可靠的船体分段测量技术的突破有助于提升我国造船企业的国际竞争力[1]。
非接触式光学测量技术的研究和应用
非接触式光学测量技术的研究和应用光学测量技术是一种重要的测量手段，广泛应用于各个领域。
随着科技的发展，传统测量方式已经不能满足实际应用的需求，因此非接触式光学测量技术应运而生。
本文将介绍非接触式光学测量技术的研究和应用，主要包括三个部分：基本原理，稳定性和精度，以及应用领域。
一、基本原理非接触式光学测量技术是指在不接触被测物体的情况下，利用光学原理进行测量的方法。
常用的非接触式光学测量手段有：光学投影仪、白光干涉仪、激光干涉仪、激光测距仪、激光扫描仪等。
以白光干涉仪为例，其基本原理是利用分光的原理将合成光分成两束相干的光，照射到被测物体表面，在两束光的干涉区域形成干涉条纹。
通过对干涉条纹进行分析，可以了解被测物体表面的形态、形貌、形变等信息。
二、稳定性和精度稳定性和精度是评价非接触式光学测量技术的重要指标。
在实际应用中，测量数据的准确性和可靠性是至关重要的。
因此，非接触式光学测量技术必须具备高度的稳定性和精度。
稳定性是指测量系统在长时间内维持相同的测量条件下所表现出的稳定性能。
比如温度、湿度、光源灯泡寿命等因素都会对系统的稳定性产生影响。
对于精度而言，其取决于测量系统的分辨率和测量范围。
分辨率是指系统的最小检测单位，而测量范围则是指系统可以测量的最大尺寸范围。
三、应用领域非接触式光学测量技术在各行各业都有着广泛的应用。
它可以用于测量物体的各种形态和细节，具有测量范围广、精度高、测量速度快等优点。
下面我们将对几个常见的应用领域进行介绍。
1. 三维扫描测量三维扫描测量是非接触式光学测量技术的一种主要应用。
它可以对被测物体进行全局或局部的数字化建模，为后续设计、制造和加工提供数据支撑。
目前，三维扫描测量技术已经在航空、汽车、医疗等领域得到广泛应用。
2. 表面形貌测量表面形貌测量是非接触式光学测量技术的另一个重要应用领域。
采用非接触式光学测量技术可以实现对微小几何形状和表面质量的测量，如表面粗糙度、平面度、圆度、直线度等参数。
无接触测量ppt课件
厚度的装置。本实验的研究基于几何光学中的折射与反射原理。分别用光功率计与工业相机
作为接收器。用光功率计作为接收器时属于透射式测量方法，精度可达1mm。用工业相机作
为接收器时属于反射式测量方法，精度可达2μm。
• 本实验的目的是利用光学方面的非接触测量方法来测量玻璃的厚度及折射率，包括激光三角
点的散射光，并会在接收器4（此处使用工业
相机）敏感面处成像。除了只有一个精确对
焦的地方，其他位置都处于不同程度的离焦
状态，是由于激光器发出的光线与被测物体
表面正交。
2
非接触测量原理
The principle of non-contact measurement
为了提高测量精度，像平面、透镜平面、物平面必须相交于同一条直线，即tan 1 = βtan 2 ，
定的平面内
概括2
折射线和入射线分居在法线两侧
概括3
sin 1
= 21
sin 2
入射角的正弦和折射角的正弦的比值对
折射率一定的两种媒质来说是一个常数
2
非接触测量原理
The principle of non-contact measurement
全反射与临界角
在从光密介质射入到光疏介质时，要离开法
方法用于面积大的玻璃
探头的光功率计来接收反射
8mm，超过了这个数值空气
璃表面是平整的就可以测量。
光线来观察消光。这个方法
薄层就可忽略，对结果影响也
但是要求玻璃可以放在刻度盘
适用于仪器选择上比较丰富
就可以忽略
上，如果温度过于高的玻璃可
的时候做，在仪器匮乏的状
数控机床接触式测量与非接触式测量技术
数控机床接触式测量与非接触式测量技术数控机床是现代制造业中不可或缺的设备之一，它的高精度加工要求对测量技术提出了更高的要求。
接触式测量和非接触式测量是常用的两种测量技术，它们在数控机床上有着不同的应用和优劣势。
接触式测量技术是指通过探头与被测物体接触，通过相对位移的变化来测量物体的尺寸和形状。
这种测量技术直接接触被测物体，可以获得较高的测量精度。
在数控机床上，常用的接触式测量装置有测高仪、千分尺、内外径测量仪等。
测高仪是接触式测量技术的常用装置之一，它通过控制探针上升或下降来测量工件的高度差。
测高仪灵活性较高，适用于测量各种形状的工件，但不适合对非金属或非导电材料进行测量。
千分尺是接触式测量技术中使用较为广泛的装置之一。
它通过接触工件表面，通过显示装置读取尺寸的变化，实现尺寸的测量。
千分尺具有精度高、测量范围广的优点，通过更换不同长度的比较棒，可以测量多种不同尺寸的工件。
内外径测量仪是接触式测量技术中用于测量工件内外径的装置，常见的有游标卡尺和三点内外径测量仪。
它们通过接触工件的内外表面，确定尺寸的大小。
由于直接接触工件表面，需要谨慎操作，以避免损坏工件表面。
非接触式测量技术是通过使用激光、光电传感器、摄像机等装置，通过光或电信号测量被测物体的尺寸和形状。
这种技术适用于对非金属或非导电材料进行测量，但精度相对于接触式测量要低一些。
在数控机床中，非接触式测量技术应用较为广泛的装置之一是激光传感器。
激光传感器通过发射激光束，通过探测被测物体反射的激光信号，确定物体的尺寸或形状。
它具有测量速度快、测量范围广、非接触、精度较高等优点，在数控机床上广泛应用于工件尺寸的测量和工件的轮廓检测。
除了激光传感器，摄像机系统也是非接触式测量技术在数控机床上的常用应用。
摄像机系统可以通过高分辨率图像读取被测物体的特征，利用图像处理技术进行测量和判断。
它可以用于测量复杂形状的工件、表面粗糙度的测量以及轮廓检测等。
综上所述，接触式测量技术和非接触式测量技术在数控机床上有着各自的应用和优劣势。
非接触式测量技术的原理与应用
非接触式测量技术的原理与应用引言在现代科技的发展中，测量技术在许多领域扮演着重要的角色。
传统的测量方式往往需要物理接触，导致测量结果的准确性受到一定限制。
然而，随着非接触式测量技术的应用，我们可以更精确地测量目标物体的各种参数。
本文将介绍非接触式测量技术的原理以及其在各个领域的应用。
一、原理1. 激光测距原理激光测距是一种常见的非接触式测量技术。
其原理是利用激光发射器发出的激光脉冲经过反射后返回激光接收器，根据光的传播速度和激光束的时间延迟来测量目标物体的距离。
通过统计多个激光脉冲的返回时间，并结合仪器的精确时间测量能力，可以实现高精度的距离测量。
2. 红外测温原理红外测温是一种基于热辐射的非接触式测量技术。
根据物体的温度不同，其表面会辐射出不同波长的红外辐射。
利用红外测温仪器可以接收并测量物体表面的红外辐射信号，并通过转换算法将其转化为相应的温度数值。
这种技术无需接触物体表面，可以实现快速、准确的温度测量。
3. 电磁感应原理电磁感应是一种利用变化磁场诱导电流的原理来实现非接触式测量的技术。
通过将感应线圈与目标物体的交互表面靠近，当目标物体移动或发生变化时，其所产生的磁场变化将导致感应线圈内产生电流。
通过测量这个电流的大小和方向，可以获得目标物体所产生的变化数据，如位移、速度等。
二、应用1. 工业制造中的应用非接触式测量技术在工业制造中有广泛的应用。
例如，在自动化生产线上，激光测距可以用于实时测量产品的尺寸，以确保产品质量的一致性。
红外测温技术则可用于对设备和机器的温度进行监测，及时发现异常情况并采取措施。
电磁感应技术常用于测量物体的位移、速度等参数，为生产线的监控和控制提供准确的数据支持。
2. 医疗诊断中的应用非接触式测量技术在医疗诊断领域也具有重要的应用价值。
例如，激光测距技术可以用于眼科检查中的眼压测量，无需接触眼球表面，减少了患者的不适感。
红外测温技术在体温测量中得到广泛应用，在传染病防控中发挥了重要作用。
测绘技术中的非接触式测量方法
测绘技术中的非接触式测量方法引言测绘技术是一门对地理空间信息进行测量、处理和分析的学科。
随着科技的不断进步，测绘技术也不断创新与发展。
非接触式测量方法作为现代测绘技术中的一部分，使用无需物理接触的测量设备，如激光雷达和摄影测量，以获取更准确、高效的测量数据。
本文将探讨非接触式测量方法在测绘技术中的应用。
非接触式测量方法的原理非接触式测量方法的原理是利用光学、雷达或声波等设备进行测量，而不需要与被测对象进行物理接触。
这种方法提供了一种快速、准确的测量方式，适用于各种场景和对象。
激光雷达是非接触式测量方法中常用的设备之一。
它利用激光束在被测对象表面进行扫描，通过测量激光束的反射时间和角度变化，确定被测对象的形状、尺寸和距离。
激光雷达广泛应用于地形测量、建筑物变形监测等领域，在实时监测和快速建模等方面具有独特优势。
摄影测量则是借助于航空摄影或摄影测量仪器，通过对影像的测量和分析来获取地表对象的几何和属性信息。
在摄影测量中，通过测量影像中的特征点、线段和物体形状等信息，采用三角测量、影像解析等算法，可以得到地物的三维坐标、高程信息等。
摄影测量广泛应用于地图制作、工程建设和遥感影像解译等领域。
非接触式测量方法在测绘技术中的应用1. 高精度地形测量激光雷达技术在地形测量中发挥着重要作用。
传统地形测量需要大量的人力和时间，并且难以在复杂地形和危险区域进行测量。
而激光雷达可以通过快速扫描获取大量的地面点云数据，并根据这些数据构建出高精度的三维地形模型。
这种方法不仅节省了时间和人力成本，还提高了测量的精度和可靠性。
2. 建筑物监测和变形分析非接触式测量方法在建筑物监测和变形分析方面也有广泛应用。
通过激光雷达和摄影测量技术，可以对建筑物进行实时监测，及时发现并解决潜在问题。
此外，非接触式测量方法还可以对建筑物的变形进行分析，比如地基沉降、结构变形等，为工程设计和施工提供准确的数据支持。
3. 环境监测与资源管理非接触式测量方法在环境监测和资源管理方面也有重要的应用。
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目录摘要 (1)1 引言 (1)2 非接触式测量技术简介 (1)2.1 非接触式测量方法的定义 (1)2.2 非接触式测量方法的分类 (2)3 非接触测量技术发展的现状 (2)3.1 光学法 (2)3.1.1 结构光法 (2)3.1.2 激光三角法 (3)3.1.3 激光测距法 (4)3.1.4 光学干涉法 (5)3.1.5 图像分析法 (6)3.2 非光学法 (7)3.2.1 声学测量法 (7)3.2.2 磁学测量法 (8)3.2.3 X射线扫描法 (9)3.2.4 电涡流测量法 (10)3.3 非接触测量技术存在的不足和总结 (11)4 非接触式机器人测量系统 (11)5 非接触测量技术在船体分段测量中的应用 (14)5.1 非接触测量技术在船厂的应用情况 (14)5.2 船体分段测量方法介绍 (14)5.2.1 传统测量方法系统 (14)5.2.2 激光经纬仪测量系统 (14)5.2.3 近景摄影测量系统 (15)5.2.4 全站仪测量系统 (17)5.2.5 三维扫描测量系统 (18)5.3 测量方法的比较 (19)6 非接触测量技术的发展趋势 (21)7 结束语 (21)参考文献 (22)摘要非接触测量方法以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，即可获取被测物体的各种外表或内在的数据特征。
详细阐述了部分常用的光学法和非光学法测量技术及相应的测量仪器，并结合船体分段测量方法说明了这些非接触测量方法的原理、优缺点、精度及适用范围，指出了未来非接触测量技术的发展趋势。
关键词：非接触测量; 光学法; 非光学法；船体分段1 引言开展船体分段测量技术研究的意义在于首先它是实现分段无余量对接的保证,可以大大缩短分段吊装搭接的船台占用时间,其次采用这项技术有助于实现船舶建造的信息流闭环,以及生产状态下的船体建造的“动态虚拟装配”。
最后精确、快速、可靠的船体分段测量技术的突破有助于提升我国造船企业的国际竞争力[1]。
建造精度直接影响船舶建造的总周期,建造质量也将影响后道工序的质量,影响船舶的航运性能。
船体建造的精度控制技术是以船体建造精度标准为基本准则,通过科学的管理方法与先进工艺手段,对船体零部件、分段和全船舰装件进行尺寸精度控制,最大限度的减少船台船坞修整工作量,并为提高预舶装率、降低涂装破损率创造有利条件。
它对保证船体建造质量、缩短造船周期、提高生产效率等诸多方面都有不容置疑的作用,是船舶建造技术的重要组成部分。
推进造船精度控制技术需要更加完善的管理体制与先进的测量手段。
因此,对先进测量手段的研究具有重要意义。
测量方法包括传统测量方法和非接触式测量方法。
随着计算机科学的发展，非接触式测量技术逐渐成为研究热点。
2 非接触式测量技术简介2.1 非接触式测量方法的定义非接触测量[2]是以光电、电磁、超声波等技术为基础，在仪器的感受元件不与被测物体表面接触的情况下，得到物体表面参数信息的测量方法。
2.2 非接触式测量方法的分类典型的非接触测量方法可分为光学法和非光学法。
光学法包括结构光法、激光三角法、激光测距法、干涉测量法和图像分析法等；而非光学法包括声学测量法、磁学测量法、X射线扫描法、电涡流测量法等。
3 非接触测量技术发展的现状3.1 光学法3.1.1 结构光法结构光法作为一种主动式非接触的三维视觉测量新技术，在逆向工程质量检测数字化建模等领域具有无可比拟的优势[3]，投影结构光法是结构光测量技术的典型应用。
基本原理:用投射仪将光栅投影于被测物体表面，光栅条纹经过物体表面形状调制后会发生变形，其变形程度取决于物体表面高度及投射器与相机的相对位置，再由接收相机拍摄其变形后的图像并交与计算机依据系统的结构参数作进一步处理，从而获得被测物体的三维图像。
特点：结构光视觉检测具有大量程非接触速度快系统柔性好精度适中等优点[3]，但是由于其原理的制约，不利于测量表面结构复杂的物体（见图1）。
图1 投影结构光三维测量系统原理图焊缝的三维测量技术是当今焊接智能化、自动化发展的重要方向之一，基于结构光视觉焊接机器人已经成为焊接智能化和自动化的发展方向，也是目前应用比较多的焊接过程控制方法。
将线结构光主动视觉检测技术引入焊缝检测就可以有效推动焊接领域的高速发展。
基于线结构光视觉技术的焊缝检测，即利用激光和CCD图像传感器拍摄并采集焊缝表面的原始图像信息，通过数字图像处理手段可以获取焊缝表面的三维信息，并计算其尺寸参数。
该检测具有直观性、非接触性、高效性等优点，因而现已广泛应用于激光焊接的焊缝检测。
但是，由于焊接过程的复杂性，导致焊缝表面因材质反光特性不同，以及复杂的轮廓结构都会造成激光条纹的粗细不均、灰度变化强烈、噪声较多等问题，因此选取合适的光学成像系统和图像处理算法是整个焊缝三维测量的关键，这将直接影响到后期焊缝计算的准确性与稳定性。
图2 国外线结构光测量产品3.1.2 激光三角法激光三角法是非接触光学测量的重要形式，应用广泛，技术也比较成熟。
基本原理:由光源发出的一束激光照射在待测物体平面上，通过反射最后在检测器上成像。
当物体表面的位置发生改变时，其所成的像在检测器上也发生相应的位移。
通过像移和实际位移之间的关系式，真实的物体位移可以由对像移的检测和计算得到[4]。
图3 激光三角法测距系统原理图特点：该方法结构简单，测量速度快，精度高，使用灵活，适合测量大尺寸和外形复杂的物体。
但是，对于激光不能照射到的物体表面无法测量，同时激光三角法的测量精度受环境和被测物体表面特性的影响比较大，还需要大力研究高精度的三角法测量产品。
3.1.3 激光测距法激光具有良好的准直性及非常小的发散角，使仪器可以进行点对点的测量，适应非常狭小和复杂的测量环境[5]。
基本原理：激光测距法利用激光的这些特点，将激光信号从发射器发出，照射到物体表面后发生反射，反射后的激光沿基本相同的路径传回给接收装置，检测激光信号从发出到接收所经过的时间或相位的变化，就可以计算出激光测距仪到被测物体间的距离。
图4 相位式激光测距原理特点：激光测距主要分为脉冲测距和相位测距两大类。
对于脉冲测距法来说，其系统结构简单，探测距离远，但是传统的测距系统采用直接计数来测量光脉冲往返时间，精度低[6]。
相位测距系统结构相对复杂，但是其精度较高，随着光电技术的快速发展，相位激光测距技术得到不断优化和提升，已能满足超短距离和超高精度的测量需求。
随着激光测距仪朝着小型化、智能化的方向发展，由于激光测距技术特有的优点，将在各类距离测量领域有越来越广阔的应用前景。
3.1.4 光学干涉法干涉测量法通过相干光照射到被测表面，之后通过与参考光进行比较测得粗糙度数值。
基本原理：常用的激光干涉仪是以激光为光源的迈克尔逊干涉仪，即由光源射出的一束光由分光镜分为测量光和参考光，分别射向参考平面和目标平面，反射后的两束光在分光镜处重叠并相互干涉。
当目标平面移动时，干涉图样的明暗条纹会变化相应的次数并由光电计数器记下其变化次数，由此可计算出目标平面移动的距离。
图5 激光干涉测距技术原理框图图6 分光路干涉显微镜光路图特点：按照光路不同，有分光路和共光路两种类型。
激光干涉测量法的特点是测量精度非常高，测量速度快，但测量范围受到光波波长的限制，不适于大尺度物体的检测，也不适合测量凹凸变化大的复杂曲面[6]，只能测量微小位移变化。
3.1.5 图像分析法图像分析法也叫立体视觉，其研究重点是物体的几何尺寸及物体在空间的位置、姿态[7]。
基本原理：立体视觉测量是基于视差原理，视差即某一点在两副图像中相应点的位置差。
通过该点的视差来计算距离，即可求得该点的空间三维坐标。
一般从一个或多个摄像系统从不同方位和角度拍摄的物体的多幅二维图像中确定距离信息，形成物体表面形貌的三维图像，单目、多目视觉。
立体视觉测量属于被动三维测量方法，常常用于对三维目标的识别和物体的位置、形态分析，采用这种方法的系统结构简单，在机器视觉领域应用较广。
立体视觉的基本几何模型如图7所示。
图7 立体视觉的基本几何模型图双目立体视觉是由不同位置的两台摄像机经移动或旋转拍摄同一场景，通过计算空间点在两幅图像中的视差，获得该点的三维坐标值[8]，其测量原理如图3所示一个完整的立体视觉系统通常包括图像采集摄像机标定特征提取图像匹配三维信息恢复后处理6大部分立体视觉法广泛应用于航空测量机器人的视觉系统中，双目多目以及多帧图像序列等立体视觉问题已经成为国际学术研究的重点和热点。
图8 双目立体视觉三维测量原理3.2 非光学法3.2.1 声学测量法声学测量法主要用于测距，其中超声波测距技术应用比较广泛。
为了以超声波为检测手段，必须产生超声波和接收超声波[9]。
要求使用高频声学换能器[10]，来进行超声波的发射和接受。
超声波的指向性很强，在固体介质中传播时能量损失小，传播距离远，因此常用于测量距离。
基本原理：超声波测距的原理是在已知超声波在某介质中的传播速度的情况下，当超声波脉冲通过介质到达被测面时，会反射回波，通过测量仪器测量发射超声波与接收到回波之间的时间间隔，即可计算出仪器到被测面的距离。
利用超声波检测速度快，灵敏度高，仪器体积小，精度也能达到大部分工业应用的要求。
传统的声学仪器大部分为模拟信号仪器，精度不高，稳定性和可靠性不尽人意。
数字化声学测量技术却可以弥补这些缺点，而且具有容易升级更新、可获得很高的性能指标、存储数据方便等优点，逐步被人使用。
图9 声学信号分析工作站的组成框图3.2.2 磁学测量法磁学测量法是通过测试物体所在特定空间内的磁场分布情况，来完成对物体外部或者内部参数的测量。
核磁共振成像技术是磁学测量法的代表技术。
基本原理:利用核磁共振原理，在主磁场附加梯度磁场，用特定的电磁波照射放入磁场的被测物体，使物体内特定的原子核磁发生核磁共振现象从而释放出射频信号，将这些信号经过计算机处理后，就能得知组成该物体的原子核的种类和在物体内的位置，从而构建出该物体的内部立体图像。
特点：成为研究高分子链结构的最主要手段[10]，相比其他传统检测方法，核磁共振法能够保持样品的完整性[11]。
同时在医学领域广泛采用，用于提取人体内部器官的三维轮廓，为医生制定医疗方案提供有力证据。
但核磁共振技术精度依然不及高精度的机械测量技术，而且测量速度较慢，对被测物体也有材质、体积方面的要求。
3.2.3 X射线扫描法X射线是19世纪末20世纪初物理学的三大发现之一，标志着现代物理学的产生。
工业CT，即工业计算机断层扫描成像，主要用于工业构件的无损检测[12]，基于射线扫描技术。
基本原理:用X射线束在一端沿一定方式照射被测物体，高灵敏度的检测器在另一端接收透过被测物体的X射线，将所得信号交由计算机进行处理后，重构出被测物体的三维图像或者断层图像。