內(nèi)窺鏡在鐵道車輛的應(yīng)用

鐵道機車車輛檢測存在自己的難題。一方面，鐵道機車車輛覆蓋面廣，設(shè)備及各種裝置種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺陷或故障現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，檢測難度大;另一方面，由于扮演著物資和人員運輸?shù)闹匾巧?，因此對檢測的效率有較高的要求，保障安全的同時，也要保障正常的運營。隨著內(nèi)窺鏡檢測手段在工業(yè)領(lǐng)域的擴展應(yīng)用，鐵道機車車輛檢慘領(lǐng)域也有了好的檢測方案。

特別是內(nèi)窺鏡，產(chǎn)品種類多，既有應(yīng)對直孔洞檢測的直桿內(nèi)窺鏡，也有柔軟可穿繞的電子內(nèi)窺鏡和光纖內(nèi)窺鏡，檢測范圍從直徑幾毫米的孔洞到大型容器內(nèi)部，照明亮度高，成像清晰，可以輔助檢測人員發(fā)現(xiàn)和識別鐵道機車車輛內(nèi)部的細(xì)微缺陷，并通過缺陷測量來判斷是否能保持機車車輛正常的工作狀態(tài)。而且內(nèi)窺鏡利用探頭實現(xiàn)檢測的工作機理，保證了無損檢測的優(yōu)越性，無需對鐵道機車車輛進(jìn)行拆卸，送入探頭即可開展檢測，完全可以滿足快速、快速檢測的要求，并且不會對機車車輛的性能造成額外損傷。

三維立體內(nèi)窺鏡的特點

與單物鏡陰影測量法和雙物鏡測量法均是先人為選擇測量點再進(jìn)行該點的坐標(biāo)計算不同的是，三維立體相位掃描測量技術(shù)是通過系統(tǒng)的相位掃描與計算，首先構(gòu)建出一個由無數(shù)的具有三維坐標(biāo)信息的點云集合，然后由操作者選擇測量模式并選取缺陷測量點，再由系統(tǒng)完成測量;對于無法獲得三維坐標(biāo)也即無法測量的區(qū)域直接使用紅色體現(xiàn)，系統(tǒng)禁止在這些區(qū)域選取測量點;操作時不需要陰影線的鑒別、測量點的匹配等步驟。不僅具有極強的易用性，也意味著盡可能地減少了人為操作誤差，增大了測量結(jié)果驗證的可重復(fù)性，測量速率高，測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，測量準(zhǔn)確度可達(dá)97%以上，測量讀數(shù)在0.01mm位，其中三維點云模型的深度識別在0.001mm位，明顯優(yōu)于其他測量方法，滿足孔探工作中越來越高的測量準(zhǔn)確要求。

          工業(yè)內(nèi)窺鏡

         工業(yè)內(nèi)窺鏡自誕生之日起就向社會展示了其眾多先進(jìn)之處，缺陷的探查與測量是工業(yè)內(nèi)窺鏡的一個重要功能，傳統(tǒng)測量技術(shù)包括:單物鏡陰影測量法、雙物鏡立體測量法等。但是上述各種測量技術(shù)往往既耗時（例如立體測量法需要更換鏡頭）又需要專屬知識，測檢員必須訓(xùn)練有素、經(jīng)驗豐富，才能獲得穩(wěn)定、可重復(fù)驗證的結(jié)果，因此測量仍然是工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡的棘手問題。然而隨著3D相位掃描測量法及3D測量工業(yè)內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)，上述問題迎刃而解，工業(yè)內(nèi)窺鏡的測量功能上升到了新的高度。

內(nèi)窺鏡雙物鏡立體測量

隨后工業(yè)內(nèi)窺鏡出現(xiàn)的雙物鏡立體測量法是真正擺脫了鏡頭垂直于被測物表面限制的法測量模式，其測量鏡頭利用左右2個物鏡成像的夾角差異的識別與計算，它可以實現(xiàn)以任何角度拍攝被測物表面，收集圖像信息，進(jìn)行多種測量功能并獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。也因此，雙物鏡測量法被冠以“立體”二字。

為保證測量誤差在5%范圍內(nèi)，在使用工業(yè)內(nèi)窺鏡中雙物鏡立體測量時較低的放大倍數(shù)應(yīng)不小于5倍，較佳放大倍數(shù)為10倍以上，這也決定了鏡頭離被觀測物體表面的距離一般在15mm以內(nèi)。

另外，由于雙物鏡立體測量畫面在工業(yè)內(nèi)窺鏡顯示屏上被分割成左右2個視窗，這也決定了相對于單物鏡視窗該測量方法所能測得的尺寸范圍比較小。一般認(rèn)為，10mm以下的缺陷尺寸可以進(jìn)行準(zhǔn)確測量（誤差保證在5%以內(nèi)），而10~20mm缺陷尺寸的測量誤差比較大，20mm以上的缺陷尺寸測量基本精度不可靠，僅作參考。