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內(nèi)窺鏡三維立體的優(yōu)點(diǎn)
即觀案即測(cè)量,孔探工作速率高
由于三維立體相位掃描測(cè)量技術(shù)不再是根據(jù)二維畫面進(jìn)行,而是采用攝取和掃描物體表面三維信息的辦法,所以不再限制測(cè)量鏡頭的視野和焦距,可以采用單物鏡且視野范圍更廣、焦距范圍更大的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)即觀察即測(cè)量,發(fā)現(xiàn)缺陷后無需更換鏡頭即可直接測(cè)量(如圖7所示)。近年來,雖然也有其他廠家嘗試研發(fā)觀察鏡頭與測(cè)量鏡頭二合一的技術(shù)以期實(shí)現(xiàn)即觀察即測(cè)量的功能,但由于其測(cè)量精度無法滿足要求而不被接受。
內(nèi)窺鏡的照明技術(shù)
目前市場(chǎng)上工業(yè)內(nèi)窺鏡的照明技術(shù)主要分為兩種︰前置光源和后置光源。
前置光源技術(shù),光源通常直接裝在鏡頭上,例如采用貼片的方式,不用通過光纖或者光纖束傳遞光信號(hào),目前國產(chǎn)內(nèi)窺鏡和部分進(jìn)口內(nèi)窺鏡品牌大部分采用的是前置光源技術(shù)。這種光源技術(shù),主機(jī)成本低,但是鏡頭成本較高,因?yàn)榧闪斯庠吹木壒?,而且由于鏡頭直徑通常不足10毫米,狹小的空間限制了光源功率不可能太大,導(dǎo)致無法看清被檢對(duì)象或者成像清晰度受到一定影響。
后置光源技術(shù),光源后置在主機(jī)里,通過成像光纖傳遞光信號(hào),在鏡頭上設(shè)置有出光口達(dá)到照明的目的。這種光源照明技術(shù),主機(jī)成本略高,鏡頭成本相對(duì)低一些,主要應(yīng)用于比較專屬的進(jìn)口工業(yè)內(nèi)窺鏡品牌上。后置光源的照明方式,由于光源位于主機(jī)里,沒有空間上的限制,因此可以采用大功率光源,保證照明的亮度,從而保證了圖像清晰度。
內(nèi)窺鏡單物鏡激光測(cè)量法
其后工業(yè)內(nèi)窺鏡出現(xiàn)的單物鏡激光測(cè)量法也是一種單視窗的、理論上可測(cè)量30~50mm大尺寸的方法,同樣不需要垂直于被測(cè)量缺陷所在的平面,并且其測(cè)量鏡頭的焦距較長(zhǎng),可以直接用來查找缺陷然后進(jìn)行拍照測(cè)量,因此其在面世之初曾受關(guān)注。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于散落在缺陷上的激光點(diǎn)的數(shù)量相對(duì)有限,導(dǎo)致檢測(cè)同一缺陷的測(cè)量數(shù)值的重復(fù)性相對(duì)較差而無法確認(rèn)有效數(shù)據(jù),特別是針對(duì)較小缺陷時(shí)這種情況就更加明顯,所以這種測(cè)量方法目前在民航領(lǐng)域應(yīng)用不多,在此就不做進(jìn)一步分析了。
單物鏡三維立體相位掃描測(cè)量法
近幾年工業(yè)內(nèi)窺鏡出現(xiàn)的單物鏡三維立體相位掃描測(cè)量法(以下簡(jiǎn)稱3D相位掃描測(cè)量)是一種新型的法光學(xué)測(cè)量技術(shù),其測(cè)量鏡頭可將線形光柵交叉投射到表面,并用具有高質(zhì)量光學(xué)器件的攝像機(jī)這個(gè)線形模式,再用專有算法處理圖像,得到整個(gè)表面的三維點(diǎn)云圖;將三維空間點(diǎn)坐標(biāo)與測(cè)量結(jié)合使用,獲得更多有關(guān)缺陷或者被測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確信息,這是真正意義上的三維立體測(cè)量技術(shù),并且數(shù)據(jù)重復(fù)性好,可靠性高。
其測(cè)量鏡頭同樣不需要垂直于被測(cè)量缺陷所在的平面,尤為特別的是它將不同焦距段(極近、近焦和中焦)的觀察鏡頭和測(cè)量鏡頭合為一體,采用大視野單視窗視圖,檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)缺陷即可拍照測(cè)量,不僅適合于較大尺寸缺陷的測(cè)量,而且較之雙物鏡立體測(cè)量,省去了從觀察鏡頭更換為測(cè)量鏡頭的步驟,有效的提高檢測(cè)效率,同時(shí)也降低了工業(yè)內(nèi)窺鏡探頭反復(fù)穿插帶來卡滯的風(fēng)險(xiǎn)。