和难以评价系统计量能力，利用进行尺寸计量仍然缺乏可溯源性,。尺寸测量受到许多不同且复杂误差源影响，以至于些不确定度分量难以彻底量化除此之外，与坐标测量仪器相关误差源，例如温度影响机械轴几何偏差及些额外误差源也会影响系统。此外，有关于工业系统计量特性测量及误差量化国际标准程序还没有发表，现如今只有国家指导标准和国际标准草案。标准程序缺失限制了不同之间对比及与其他坐标测量设备之间对比，且阻碍了工业作为种有效测量技术应用于工业计量领域。国际实验室比对，通常用来评估传统坐标测量机测量方法有效性及对比性鉴于这种作用，年月到年月，意大利大学工业万方数据中国计量学院硕士学位论文及计量测试实验室组织了次有关尺寸计量国际比对，共有包括日本德国比利时意大利英国丹麦美国西班牙共个国家，所研究机构或制造商参加了这次国际比对要目次图清单表清单绪论课题研究背景及意义课题研究现状工业校准方法研究现状角度偏差校准方法研究现状尺寸误差校准方法研究现状工业系统量值溯源与传递本文主要工作和章节安排本文主要工作本文章节安排本文创新点基于自校正算法坐标测量机尺寸示值误差校准方法尺寸示值误差测量尺寸示值误差定义坐标测量机尺寸示值误差传统校准方法基于自校正算法尺寸示值误差测量基于自校正算法测量方法自校正算法仿真验证自校正算法实验验证自校正算法与传统方法误差对比分析本章小结工业系统角度误差校准研究角度误差角度误差定义传统角度误差校准方法万方数据基于空间解析几何法锥束系统角度误差测量基于空间解析几何法角度误差算法空间解析几何法仿真验证空间解析几何法实验验证角度误差修正本章小结工业系统尺寸误差校准研究尺寸误差定义重复性误差定义探测形状误差定义探测尺寸误差定义长度测量误差定义工业尺寸误差测量标准器标定工业尺寸误差测量方法实验结果及分析参数设置对尺寸测量误差影响误差分析本章小结总结与展望研究总结工作展望参考文献万方数据图清单图工业系统基本组成结构图图第次国际比对标准件图尺寸误差评定标准器图量值传递与溯源流程图图公司采用系统校准流程图公司采用系统校准标准器图本文所采用技术路线图自校正算法两理想坐标系建立与系统误差图仿真验证流程图图系统误差计算值与真值之差图六位姿各标记点残差值图自校正算法实验流程图图坐标测量机尺寸示值误差测量装置图图原始位姿标记点总体误差值图三位姿六位姿坐标测量机尺寸示值误差栅格板标尺误差计算值图锥束系统结构及坐标系示意图图测试位置与原理示意图图算法验证仿真流程图图理想系统中模板标记点投影在探测器分析面上辐照度分布图图不存在坐标测量误差情况下仿真模型中偏差角度测量误差图存在坐标测量误差情况下仿真模型中单双偏差角度测量误差图带有多组标记点模板图基于多组标记点模板双参数仿真模型中偏差角度测量误差值图工业实验装置图图角度偏差修正示意图图标准器坐标系建立方式图实验具体流程图图射线源样品及探测器间距离双投影成像万方数据图样品灰度图图重复性误差测量结果图球规探测尺寸误差图图球规与微孔方体球距误差图参数实验中投影数量对球距误差影响图未加修正值球距误差测量图加修正值球距误差测量表清单表位姿数与误差计算精度关系表多位姿尺寸示值误差标准差表算法误差不确定度表测试位置参数表模板具体参数标定值表理想系统角度偏差值测量结果表模板具有偏差系统角度偏差值测量结果表尺寸误差实验条件表球规探测误差实验测量结果表微孔方体测量球距误差对比结果表球距误差与长度测量误差对比表参数设置实验条件表参数设置对球距误差影响万方数据中国计量学院硕士学位论文绪论课题研究背景及意义计算机断层成像技术，简称是种利用计算机技术对被测物体进行断层扫描以实现重建三维图像扫描方式，涉及到放射物理学机械学计算机学数学和图形图像学等多个学科领域近年来已经发展为无损检测个重要领域。工业是计算机断层成像技术工业应用，它与医学最大区别在于由于般工业检测件具有高密度复杂结构迥异形状，高成像精度等特点，工业常采用具有微焦点尺寸超强穿透能力高能辐射源。工业在非接触不破坏情况下获得物体内部信息，它以图像灰度来分辨被检测断面内部结构组成装配情况材质状况有无缺陷缺陷性质和大小等，不仅可以精确地清晰地显示物体内部细节结构关系及缺陷状况，还可以定量地给出细节辐射密度数据及物质组成。射线具有波长短穿透深度大特点，不仅可以对厚样品进行无损检测，具有纳米分辨成像能力和多样成像机制如吸收荧光化学态自旋相位等，且衬度来源丰富，同时曝光时间短，效率非常高，因而可观察分析多种微观物理化学变化和微纳米结构，在生物医学材料科学和工业上有着广泛应用。射线与技术相结合，具有检测速度快空间及密度分辨率高以及三维成像等诸多优点，不受检测物体材料形状和表面状况影响，在工业应用方面特别是在无损检测与无损评价领域应用中具有独特优势与其它无损检测相比，例如超声波检测射线照相检测红外检测和微波检测等技术，它具有检测速度快图像分辨率高不受被测工件几何结构限制等优点。工业系统基本组成结构如图所示，主要包括射线源旋转台探测器数据采集与传输和计算机处理几个部分组成。工业系统专用性强，按照检测对象和技术要求不同，系统结构可能相差很大工业系统对细节分辨能力与工件本身几何特性有关，对不同万方数据中国计量学院硕士学位论文工件其分辨能力有较大差别。总体来说，工业包含以下几个工业应用方向尺寸测量逆向工程缺陷检测检验装配成分检测结构优化及失效和故障分析等。由于工业在工业应用方面具有广阔应用前景，则其计量特性要求也越来越高。图工业系统基本组成结构图仪器计量化就是将仪器测量误差通过不确定度表示出来，射线工业如果要成为计量仪器，就必须建立量值传递与溯源体系。这样，虽然我们仍然不会知道被测量真值，但能够知道被测量真值定会在个确定区间之内，这就是计量仪器最大特点。而为了达到这样目，就必须用具有溯源性标准器对仪器进行校准和定值。为了使标准器具有量值溯源性，必须建立国家标准计量装置对标准器进行校准，从而使其具有高准确度。统测量方法和校准规范也是必不可少，因此，必须制订相关国家计量校准规范和国家标准等技术法规文件。本文所做研究正是为国家计量校准规范制定奠定了基础。课题研究现状工业系统在国外历经近几十年发展，其技术指标和应用水平越来越高，由于其相对于传统坐标测量设备具有较多优势，现已成功进入到工业计量领域。美国是世界上工业技术研究及设备研制最早也是最先进国家，除美国外，中国德国英国法国俄罗斯加拿大和日本等国家也都拥有工万方数据中国计量学院硕士学位论文业商品化产品，其产品正在朝着更高成像性能方向发展。国内外对工业系统正在开展校准方法研究主要来自于学术机构和工业界制造商，在不同杂志或会议论文集上可以找到许多研究论文，更大部分研究结果是以专利形式出现。关于具体误差源校准方法可以在些书中找到，然而很大部分方法被看做专有技术或商业秘密，在公开领域无法获得。本文以溯源方法研究为切入点，针对其中两种重要误差源角度误差及尺寸误差校准方法分别进行深入研究。工业校准方法研究现状目前，先进国家正在开展工业校准技术研究，并正在制订相关国家和国际标准。以德国为例，在正在修订针对坐标测量标准中加入了关于工业精度评定章节。并向几何产品标准技术委员会提出修改草案。同时，由于工业特殊性，专门起草了针对工业，内容包括基本术语及定义影响测量主要因素对三维工业用于几何尺寸测量建议应用到三维工业精度评定准则等。同时，德国物理技术研究院等先进国家计量院正在进行射线三维显微成像检测系统用于几何尺寸测量时精度评定及量值溯源方法研究，并研制了相应标准器，相应国家标准计量装置正在建立中，完成后将能够为射线三维显微成像检测系统提供校准服务。现有几所研究中心和制造商正在进行工业在计量特性提升先进测量程序开发及与其他坐标测量设备对比致性等方面探索。但到目前为止，由于难以进行不确定度评定和难以评价系统计量能力，利用进行尺寸计量仍然缺乏可溯源性,。尺寸测量受到许多不同且复杂误差源影响，以至于些不确定度分量难以彻底量化除此之外，与坐标测量仪器相关误差源，例如温度影响机械轴几何偏差及些额外误差源也会影响系统。此外，有关于工业系统计量特性测量及误差量化国际标准程序还没有发表，现如今只有国家指导标准和国际标准草案。标准程序缺失限制了不同之间对比及与其他坐标测量设备之间对比，且阻碍了工业作为种有效测量技术应用于工业计量领域。国际实验室比对，通常用来评估传统坐标测量机测量方法有效性及对比性鉴于这种作用，年月到年月，意大利大学工业万方数据中国计量学院硕士学位论文及计量测试实验室组织了次有关尺寸计量国际比对，共有包括日本德国比利时意大利英国丹麦美国西班牙共个国家，所研究机构或制造商参加了这次国际比对坐标测量机校准规范王东升,李书和,张国雄三坐标测量机误差测量新方法天津大学学报郭俊杰,张琳,皮彪坐标测量机空间误差检测及项几何误差分离方法中国机械工程万方数据中国计量学院硕士学位论文黄雷,杨志文,马钟焕等量块姿态对坐标测量机尺寸测量示值误差校准结果影响计量学报祝连庆,陈青山,董明利等基于双频激光干涉坐标测量机测量不确定度检定系统仪器仪表学报朱煜,朱立伟,尹文生等加工及检测装备超精密工作台自标定技术研究电子工业专用设备崔继文,刘雪明,谭久彬超精密级二维工作台自标定光学精密工程王慧倩工业图像高精度尺寸测量方法研究重庆重庆大学北京科学出版社王召巴旋转中心偏移对重建图像质量影响兵工学报蔡玉芳,李丹,王珏工业图像边缘伪影校正强激光与粒子束,侯颖锥束系统定标方法研究大连大连理工大学,侯颖,孙怡锥束系统校准方法实际应用分析理论与应用研究万方数据中国计量学院硕士学位论文万方数据要目次图清单表清单绪论课题研究背景及意义课题研究现状工业校准方法研究现状角度偏差校准方法研究现状尺寸误差校准方法研究现状工业系统量值溯源与传递本文主要工作和章节安排本文主要工作本文章节安排本文创新点基于自校正算法坐标测量机尺寸示值误差校准方法尺寸示值误差测量尺寸示值误差定义坐标测量机尺寸示值误差传统校准方法基于自校正算法尺寸示值误差测量基于自校正算法测量方法自校正算法仿真验证自校正算法实验验证自校正算法与传统方法误差对比分析本章小结工业系统角度误差校准研究角度误差角度误差定义传统角度误差校准方法万方数据基于空间解析几何法锥束系统角度误差测量基于空间解析几何法角度误差算法空间解析几何法仿真验证空间解析几何法实验验证角度误差修正本章小结工业系统尺寸误差校准研究尺寸误差定义重复性误差定义探测形状误差定义探测尺寸误差定义长度测量误差定义工业尺寸误差测量标工业系统误差源角度及尺寸误差校准方法研究摘要工业系统作为种新型无损检测设备，适用于传统检测设备无法达到内部尺寸及特性检测。但由于其特殊成像原理和复杂误差源，国内外对于其校准方法研究尚处于探索阶段，亟待深入研究解决。本论文对工业量值溯源体系进行了深入研究，对溯源链中坐标测量机校正提出了新方法，并对工业系统主