JJF(鄂) 176-2025 视觉位移测量仪校准规范（试行）

　　湖北省地方计量技术规范

　　JJF(鄂)176—2025

　　视觉位移测量仪校准规范(试行)

　　Calibration Specification for Visual Displacement

　　Measuring Instruments(Trial Implementation)

　　、

　　2025-11-27 发布2026-03-01 实施

　　湖北省市场监督管理局发布

　　JJF(鄂)176—2025

　　视觉位移测量仪校准规范

　　(试行)

　　Calibration Specification for Visual Displacement

　　Measuring Instruments(Trial Implementation)

　　归口单位：湖北省市场监督管理局

　　主要起草单位：湖北特种设备检验检测研究院

　　湖北轨道交通设计研究股份有限公司

　　湖南工业大学

　　郑州铁路科技发展有限公司

　　武汉武桥朗清测控科技有限公司

　　参加起草单位：武汉地铁集团有限公司

　　中铁西南科学研究院有限公司

　　城盾隧安地下工程有限公司

　　武汉北斗锐视技术有限公司

　　深圳市鹏锦科技有限公司

　　本规范委托湖北特种设备检验检测研究院负责解释

　　JJF(鄂)176—2025

　　JJF(鄂)176—2025

　　本规范主要起草人：

　　杨文睿(湖北特种设备检验检测研究院)

　　张倬权(湖北特种设备检验检测研究院)

　　程国华(湖北轨道交通设计研究股份有限公司)

　　肖新辉(湖南工业大学)

　　田宏图(郑州铁路科技发展有限公司)

　　黄斯炎(武汉武桥朗清测控科技有限公司)

　　参加起草人：

　　王金峰(武汉地铁集团有限公司)

　　杨洪菊(武汉武桥朗清测控科技有限公司)

　　王佟(武汉北斗锐视技术有限公司)

　　夏舸(武汉北斗锐视技术有限公司)

　　富宇(武汉北斗锐视技术有限公司)

　　赵萌(湖北轨道交通设计研究股份有限公司)

　　唐飞(湖北轨道交通设计研究股份有限公司)

　　郑成刚(湖北轨道交通设计研究股份有限公司)

　　于传超(湖北轨道交通设计研究股份有限公司)

　　方瓅(城盾隧安地下工程有限公司)

　　王彦杰(城盾隧安地下工程有限公司)

　　JJF(鄂)176—2025

　　王惠蕾(城盾隧安地下工程有限公司)

　　廖凯(中铁西南科学研究院有限公司)

　　刘雯亮(深圳市鹏锦科技有限公司)

　　李兆超(湖南工业大学)

　　张海萍(湖南工业大学)

　　陈方怀(湖南工业大学)

　　罗媛(湖南工业大学)

　　鲁乃唯(长沙理工大学)

　　赵豫鄂(武汉武桥朗清测控科技有限公司)

　　JJF(鄂)176—2025

　　目录

　　引言................................................................................................................................... I

　　1 范围................................................................................................................................ 1

　　2 引用文件......................................................................................................................... 1

　　3 术语................................................................................................................................ 1

　　4 概述................................................................................................................................ 1

　　5 计量特性......................................................................................................................... 2

　　5.1 位移测量示值误差...................................................................................................... 2

　　5.2 边缘成像示值误差...................................................................................................... 2

　　5.3 数据重复性.................................................................................................................. 2

　　6 校准条件......................................................................................................................... 3

　　6.1 环境条件...................................................................................................................... 3

　　6.2 校准用仪器设备.......................................................................................................... 3

　　7 校准项目和校准方法..................................................................................................... 3

　　7.1 校准项目...................................................................................................................... 3

　　7.2 校准前的准备.............................................................................................................. 3

　　7.3 校准方法...................................................................................................................... 4

　　8 校准结果表达................................................................................................................. 6

　　9 复校时间间隔................................................................................................................. 7

　　10 期间核查....................................................................................................................... 7

　　附录A ...................................................................................................................................8

　　附录B .................................................................................................................................13

　　B.1 校准证书内页参考格式..............................................................................................13

　　B.2 校准证书内容..............................................................................................................14

　　附录C .................................................................................................................................15

　　JJF(鄂)176—2025

　　I

　　引言

　　JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011《通用计量术语

　　及定义》、JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本校准规范制定

　　工作的基础性系列规范。

　　本规范为首次发布。

　　1

　　视觉位移测量仪校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于视觉位移测量仪的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB 50026-2020 工程测量标准

　　JGJ 8-2016 建筑变形测量规范

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

　　件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3 术语

　　3.1 测点标靶measurement point target

　　用于反应被测目标位置变化的标识物，通常采用反射片或光源。

　　3.2 基准标靶bench mark target

　　测量系统中用于规定相对于测点的不动点标识物，由一个或多个组成，其表观形

　　式同测点标靶。

　　3.3 位移微动装置displacement micro motion device

　　一种实现高精度主动位移的装置，用于给出x、z 两轴或x、y、z 三轴位移量的

　　标准值，模拟已知位移量的变形。

　　3.4 摄像机主光轴camera main axis

　　摄像机镜头中各透镜球心的直线，在成像中为画面中心点。

　　3.5 视野范围(FOV) field of view

　　摄像单元的可视角度，包括横向和竖向。

　　4 概述

　　2

　　视觉位移测量仪是基于摄影测量的原理设计而成，适用于桥梁、隧道、基坑、边

　　坡等建筑物或土体的位移和变形测量，可同时获取测点位置的水平方向和垂直方向变

　　化量的仪器。工作原理示意见图1。

　　说明：

　　①——摄像单元和距离测量单元;②——测点标靶和基准标靶;③——处数据理单元和通讯单元;

　　④——云端处理;⑤——数据展示单元;⑥——拍摄画面坐标示意

　　图1 工作原理图

　　视觉位移测量仪主要由仪器摄像单元、距离测量单元、测点标靶、基准标靶、通

　　讯单元、数据处理单元和数据展示单元等部分组成。数据处理单元包括不限于本地处

　　理、云端处理;数据通讯单元包括本地通讯或互联网通讯。

　　视觉位移测量仪的基本原理是通过比较画面中测点标靶和基准标靶的像素变化

　　关系，将像素变化转换为空间坐标的变化，得到测点标靶的位移变化量。

　　5 计量特性

　　5.1 位移测量示值误差

　　室外环境下：水平位移测量误差±1.0 mm，竖直位移误差±1.0 mm;

　　室内环境下：水平位移测量误差±0.5 mm，竖直位移误差±0.5 mm。

　　5.2 边缘成像示值误差

　　室内环境中，画幅最大畸变方向位移误差±0.5 mm;

　　室外环境中，画幅最大畸变方向位移误差±1.0 mm。

　　5.3 重复性

　　室内环境中，测量标准差不大于0.2 mm;

　　3

　　室外环境中，测量标准差不大于1.0 mm。

　　注：以上指标不用于合格判定，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　a) 环境温度：(0～40)℃;

　　b) 环境湿度：不大于85% RH;

　　c) 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动;

　　d) 室内环境中地面反射照度≤500 lx，室外环境中地面反射照度≥2000 lx。

　　如果校准用仪器设备规定了正常使用的环境条件，应符合其规定。

　　6.2 校准用仪器设备

　　6.2.1 试验器具

　　a) 距离测量器具：量程应满足送检仪器标称最远观测距离，测距误差不超过

　　1mm+1‰*d，d 为测量距离;

　　b) 位移微动装置：有效微动范围0~50 mm， 最大允许误差(MPE)≤0.03 mm;

　　c) 照度计：测量范围0~19999 lx，分辨率≤1.0 lx，最大允许误差(MPE)≤5 lx。

　　6.2.2 其他参数

　　送检单位应提供仪器分辨率、标称最远观测距离、FOV、标靶尺寸。其中送检仪

　　器上应具备固定标识点，用于确定观测起点的位置。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　视觉位移测量仪校准项目见表1。

　　表1 校准项目一览表

　　序号校准项目技术要求条款号校准方法条款号

　　1 位移测量示值误差5.1 7.3.1

　　2 边缘成像示值误差5.2 7.3.2

　　3 重复性5.3 7.3.3

　　注：校准时选取适用的项目进行校准。

　　7.2 校准前的准备

　　4

　　被测仪器不应有影响正常工作的机械损伤，外观无明显锈蚀，灰尘、水汽情况，

　　指示灯及开关按钮正常。应具有清晰的标识铭牌，至少包括制造商的名称、型号和序

　　列号等，其仪器摄像单元成像清晰。测点标靶和基准标靶图案、标识或光源应清晰无

　　破损。

　　7.3 校准方法

　　7.3.1 位移测量示值误差

　　室内与室外的实验操作方法一致，此处以室内为例。

　　1)确定测量点位。其中A点为观测起点，用距离测量器具标定距离A点1/4d 处为

　　测点1，距离A点1/2d 处为测点2，距离A点d 处为测点3，d 为仪器标称最远观测距离。

　　2)将设备本体及标靶按照图2的系统布设图进行布置。其中A点为送检仪器摄像

　　机位置，在测点1、测点2、测点3处分别放置标靶，并使用位移微动装置固定。位移

　　微动装置的横纵向位移量应归零。

　　图2 位移测量示值误差设备布置示意图

　　3)待全部设备静置5分钟后，依次调整3个测点标靶处位移微动装置的横纵位移

　　量，使标靶横向和纵向分别移动1mm，整体标靶调整结束且稳定5分钟后，开始读数并

　　记录，选取同一时间段(一般取1分钟)内三处测点数据中示值偏差最大值作为该点

　　读数，每个点位横向和纵向各取1次。

　　4)重复上述第三步操作，依次调整距离为4mm、16mm、48mm，每次调整后读数记

　　录。

　　5)依次对记录的3个测量点位、4个位移量，共计12个横向位移数据和12个纵向

　　位移数据进行分析，按式(1)计算示值误差，其结果应满足5.1性能要求。

　　Δ� = �� − �0 (1)

　　其中：

　　5

　　Δs —— 示值误差，mm;

　　Si —— 测量结果示值， mm;

　　S0 —— 标准示值，mm。

　　7.3.2 边缘成像示值误差

　　室内与室外的试验操作方法一致，试验步骤如下：

　　1)将设备本体及标靶按照图2中的A点和B点(测点3)布置，其中在B点处采用位

　　移微动装置固定3个测点标靶(位移微动装置应已归零)，分别为测点a、测点b和测

　　点c,3个测点按照相机画幅最大畸变方向排列。其中，测点a和测点c处标靶分别距离

　　画面边缘1个测点标靶成像尺寸，测点b处标靶与主光轴的距离不大于1/4 倍FOV。具

　　体如图3所示。

　　图3-1 边缘成像示值误差设备布置示意图

　　图3-2 边缘成像示值误差画面视野示意图

　　2)设备开机并预热1分钟后，记录3个测点的初始值。

　　6

　　3)分别操作3个测点处标靶位置的微动装置，使3个标靶分别向画幅最大畸变方

　　向移动1mm。整体标靶调整结束且稳定5分钟后，开始读数并记录，选取同一时间段(一

　　般取1分钟)内三处测点数据中示值偏差最大值作为该点读数并记录。

　　4)重复步骤(3)，分别移动4mm、16mm、48mm，记录相应结果，并按式(2)计

　　算示值误差，其结果应满足5.3要求。

　　Δ� = �� − �0 (2)

　　式中：

　　Δm —— 示值误差，mm;

　　mi —— 测量结果示值，mm;

　　m0 —— 标准示值，mm。

　　7.3.3 重复性

　　室内与室外的试验操作方法一致，试验步骤如下：

　　1)将设备本体及标靶按照图2中的A点和B点(测点3)布置，将B点处测点标靶的

　　横向和纵向分别调整5.0mm。

　　2)待设备调整结束且稳定5分钟后，连续采集30次数据。

　　3)按照式(3)计算标准差，其结果应满足5.3要求。

　　� = �=1

　　?� (��−�