传统影像测量仪制造商针对误差检测主要按照《GBT 24762-2009产品几何技术规范(GPS)影像测量仪的验收检测和复检检测》采用线纹尺比对法进行,此方法主要存在以下问题:检测精度低、测量系统误差大、成因分析功能缺失、改善方向不精准、改善难度大、检测效率低下等。这些问题的存在,致使制造商在面对设备精度超差时,不得以做出“以换代修”的错误决策,最终导致产品制造成本居高不下、产品交期不可控、客户端精度改善难度大等问题频发并严重制约着制造商的快速发展与产品质量提升。误差检测、分析及补偿技术是提高影像测量仪精度和测量可靠性的一种经济有效的方法。本研究基于激光干涉仪、二维平面网格板,利用误差模型与误差分析技术,对天准VMU432全自动高精度影像测量仪进行了误差检测、分析,获取了机器误差分量,工程人员基于分析结果优化设计与装配技术要求,针对性实施误差改善及精度补偿等相关工作,提升了生产过程效率与产品合格率。本研究除对单一设备误差检测与分析改善具有指导性意义外,同时对设备制造商的大批量生产过程中的误差诊断与快速改善具有借鉴意义。期间主要完成了以下工作:(1)建立了 VMU432平面影像测量仪坐标系、分析了主要误差因素。运用齐次坐标变换,建立设备参考坐标系及各个轴的子坐标系,通过测量要素到设备之间的运动链间的坐标变换,建立了平面影像测量仪的几何误差模型。(2)基于XL-80激光干涉仪,设计了平面影像测量仪定位误差检测试验方案,结合几何误差模型对设备实施了定位误差的检测与分析,制订精度改善、误差补偿及验证方案。(3)设计并实施了“定位误差对测量精度的影响”验证试验,通过试验验证误差改善及补偿前后设备对同一要素测量结果的影响,评估定位误差对平面影像测量仪测量精度的影响。(4)为了适应制造厂商的批量生产过程控制及效率提升,提出了“基于二维平面网格误差检测与补偿技术”,分析二维平面网格误差检测原理,设计并实施了二维平面多网格误差检测补偿与验证试验。研究表明:定位误差会直接影响平面影像仪的测量精度,可以借助激光干涉仪、二维平面多网格板对其进行检测并对误差元素进行分析、可以通过软件补偿及设计优化、工艺优化等方式进行相应改善。基于激光干涉仪的精度检测方法,更加适用于单台次小批量设备故障排除、精度改善等工作,检测数据可以通过图表、分析曲线等方式,直观地呈现给工程人员,为改善方案的制订提供方向性信息。基于二维平面多网格板可以对设备的定位误差进行快速检测,通过软件的二次开发及测量数据的运算分析,可快速实施二维平面多点位补偿。此技术可大大降低设备制造过程中的精度检测难度、提升检测效率及补偿效率,更加适用于大批量生产中的过程控制。