数码影像技术在互动教学实验课中的应用

    0 引 言

    公差测量实验在本科实验教学中是一门操作应用强的基础实验课程。视频作为网络的一个功能分支和延伸，被越来越多应用于各种领域，假如能将其应用于检测测量，将使得测量技术能进一步得到提升。本文探讨了将视频测量技术运用于高校教学实践中。

    1 数码影像技术

    实验室是建设一流大学的基础，是培养创新型理念、创新型成果和创新型人才的基地，其建设也反映高校教学、科研水平的重要标志。因此在实验室的技术改进、更新是非常必要的［1-4］。

    数码影像技术系统是对原来的粗糙度显微镜基础上改建而成的。原先实验课，仅通过教师口头的表达和描述对光学粗糙度显微镜的操作要领及注意事项的教学模式，已不能满足新形势下的高校实验教学要求。

    利用数码影像技术系统将光学粗糙度显微镜中观察视场中的粗糙波形带，通过数码相机的镜头，将图像传输通过信号线传输到电视屏幕显示器上。

    2 数码影像技术在实验教学中的应用

    2． 1 传统测量技术

    按照传统操作，对已加工完成的零件进行表面粗糙度检验。即: 将被测零件放在粗糙度显微镜平台上，从目镜中进行观测，读数。

    然而产生这样一个问题: 对同一个工件，由于受观测目镜大小的限制，目镜中可上、下平移的十字基准线在取数时，当波峰或波谷不很清晰时，读数较为困难，所读取的数据变动范围大，不准确，以致影响评定结果。

    假如，能有一种方法，不受目镜的观测视场的影响，能将观测到的视场“放大”并在屏幕上显示，这样就能解决准确读数的实际问题。

    2． 2 视频精密测量

    为解决这一问题，采取以下方案: 将一部可连接电视视频的照相机，用电视信号线分别连接于照相机与电视信号接口。选用 NIKON 4500 型相机还有一个原因是此相机的镜头内径有螺纹，可连接转接头等配件。而这一构造在同类数码相机和其他型号的数码相机所没有的。通过定制转换接头装置将数码相机的视频应用技术功能扩展延伸。

    NIKON 4500［5］数码相机具有微距拍摄和视频影像的功能，微距拍摄的最小距离可达2．3 cm，且成像清晰。本视频测量工艺正是采用这款相机的独特功能，实现粗糙显微镜—数码相机—电视显示屏测量组合。

    通过视频信号线将粗糙显微镜中的视场影像影像传输至数码相机，再由数码相机的数码信号通过视频信号线将影像传输至电视显示屏上。特制专用转接器［6］如图 1 所示。转接器一端固定在显微目镜上，另一端通过外螺纹与相机镜头内螺纹相连接。通过视频信号线将粗糙度显微镜中的视场影像传输至数码相机，再由数码相机的数码信号通过视频信号线将影像传输至电视显示屏上。