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內(nèi)窺鏡高光時(shí)刻：航空航天業(yè)檢測(cè)精確度的保障，來(lái)自這2個(gè)功能

來(lái)源：奧林巴斯（中國(guó)）有限公司 2020年11月05日 13:54

　　工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡(Remote Visual Inspection，簡(jiǎn)稱RVI)的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了基本成像技術(shù)。今天，現(xiàn)代工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡所提供的高級(jí)功能，可以對(duì)飛機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行更精確、更可靠的檢測(cè)。

　　在這篇文章中，您將了解到有助于航空航天業(yè)的檢測(cè)人員對(duì)自己的測(cè)量結(jié)果更加充滿信心的現(xiàn)代工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡的兩個(gè)功能。

　　立體測(cè)量

　　視頻內(nèi)窺鏡為飛機(jī)檢測(cè)提供精確成像數(shù)據(jù)的一個(gè)高級(jí)功能是立體測(cè)量。

　　視頻內(nèi)窺鏡與適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件配套使用，無(wú)論缺陷類型是什么或端部與目標(biāo)的角度如何，其立體測(cè)量功能都可使檢測(cè)人員量化三維空間中的缺陷。此外，IPLEX NX視頻內(nèi)窺鏡的立體測(cè)量功能，可以提供4倍于傳統(tǒng)型號(hào)的視場(chǎng)和更遠(yuǎn)的景深。那么，這個(gè)功能如何使檢測(cè)人員受益呢？立體測(cè)量會(huì)在3個(gè)主要方面為檢測(cè)人員提供幫助：

　　獲得更高的檢出率：與傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡相比，擴(kuò)展的視場(chǎng)和景深意味著可以發(fā)現(xiàn)并測(cè)量更遠(yuǎn)處的缺陷，從而可獲得更高的檢出率。畢竟，我們無(wú)法對(duì)看不見的東西進(jìn)行測(cè)量。

　　完成精確測(cè)量：現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡也使用智能技術(shù)來(lái)提高立體測(cè)量的準(zhǔn)確度。例如，奧林巴斯的IPLEX NX視頻內(nèi)窺鏡將一對(duì)一匹配的內(nèi)窺鏡設(shè)備與立體端部適配器裝配在一起進(jìn)行檢測(cè)，可使測(cè)量算法減小隨著端部到目標(biāo)距離的增加而出現(xiàn)的誤差范圍。優(yōu)化的光學(xué)器件和圖像傳感器還有助于選擇測(cè)量點(diǎn)，以獲得可重復(fù)性的結(jié)果。

　　更快地完成檢測(cè)：更快地完成檢測(cè)，就是檢測(cè)一次后即可獲得非?？煽康慕Y(jié)果。立體測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量取決于適當(dāng)?shù)亩瞬康侥繕?biāo)距離，而現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡(如：IPLEX NX)甚至可以在檢測(cè)人員開始測(cè)量之前提供3D空間中端部到目標(biāo)的實(shí)時(shí)距離。IPLEX NX的這個(gè)被稱為多點(diǎn)測(cè)距的功能，可以更快地獲得更可靠的測(cè)量結(jié)果。

　　奧林巴斯IPLEX NX工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡的擴(kuò)展測(cè)量功能可從更遠(yuǎn)的距離完成細(xì)微的測(cè)量。

　　3D建模

　　即使擁有高級(jí)立體測(cè)量功能，精確的測(cè)量仍然要取決于所設(shè)置參考點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)的精確程度。在某些情況下，設(shè)置這些參數(shù)可能具有挑戰(zhàn)性，例如：測(cè)量復(fù)雜場(chǎng)景中的部件、較差的照明條件，以及不規(guī)則表面等。那么，現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡又如何獲得點(diǎn)選擇的精確性呢？答案是3D建模。

　　例如，奧林巴斯IPLEX NX視頻內(nèi)窺鏡的3D建模功能更易于精確表現(xiàn)關(guān)鍵性組件的形狀。除了標(biāo)準(zhǔn)的2D立體圖像外，這款視頻內(nèi)窺鏡還可以通過(guò)各種3D視圖加強(qiáng)檢測(cè)人員對(duì)目標(biāo)的了解。3D建模的其它優(yōu)勢(shì)特性如下：

　　強(qiáng)大的渲染功能：例如，參考平面渲染功能可使您通過(guò)距離值和以顏色編碼的3D模型快速了解凸起和凹陷的情況。

　　實(shí)時(shí)2D和3D連接：像素選擇根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)2D立體視圖和3D建模視圖之間的連接情況得到實(shí)時(shí)更新。這有助于檢測(cè)人員憑借目測(cè)確認(rèn)所選像素是否處于三維空間中的適當(dāng)位置，以減少測(cè)量點(diǎn)錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)以及重新測(cè)量的需要。

　　3D模型的虛擬切片：使用這個(gè)功能，檢測(cè)人員可以從3D模型中輕松去除不必要的部分，以集中精力檢測(cè)關(guān)鍵區(qū)域。

　　現(xiàn)在您已經(jīng)對(duì)立體測(cè)量和3D建模有所了解，下面我們?yōu)槟v述這些高級(jí)內(nèi)窺檢測(cè)功能如何使檢測(cè)人員在實(shí)際工作中受益。請(qǐng)繼續(xù)閱讀，了解一個(gè)飛機(jī)檢測(cè)的案例研究。

　　案例研究

　　使用現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡測(cè)量葉尖間隙

　　進(jìn)行葉尖間隙測(cè)量是一項(xiàng)既具有挑戰(zhàn)性也非常重要的飛機(jī)檢測(cè)任務(wù)。葉尖間隙測(cè)量要求正確放置參考點(diǎn)，而且測(cè)量結(jié)果可能會(huì)得出影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率甚至影響安全的關(guān)鍵性結(jié)論。

　　我們?yōu)椴惶煜み@種測(cè)量的人解釋一下，葉尖間隙是葉尖(例如：在高壓空壓機(jī)中)和發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩之間的距離。

　　在燃?xì)廨啓C(jī)中，葉尖和護(hù)罩之間的間隙會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的發(fā)揮。如果沒(méi)有足夠的間隙，葉片可能會(huì)被損壞。間隙過(guò)大會(huì)導(dǎo)致壓縮力降低，進(jìn)而會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

　　因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)在役期間，葉尖間隙必須要保持在技術(shù)規(guī)格范圍之內(nèi)。

　　使用傳統(tǒng)視頻內(nèi)窺鏡測(cè)量的困難

　　但是使用傳統(tǒng)的視頻內(nèi)窺鏡測(cè)量葉尖間隙可能會(huì)相當(dāng)棘手。

　　原因如下：擴(kuò)大檢測(cè)區(qū)域意味著在鏡頭景深范圍內(nèi)與目標(biāo)物體相距更遠(yuǎn)。然而，傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡可允許的距目標(biāo)遠(yuǎn)的距離通常約為20毫米。超過(guò)這個(gè)距離，準(zhǔn)確性會(huì)顯著下降。在某些情況下，甚至不可能進(jìn)行測(cè)量。

　　那么，我們?nèi)绾文塬@得精確的測(cè)量結(jié)果呢？

　　當(dāng)使用視頻內(nèi)窺鏡測(cè)量任何關(guān)鍵性部件時(shí)，需要考慮兩個(gè)因素：被測(cè)物體的尺寸和到物體的距離。這些關(guān)鍵因素會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此在測(cè)量之前必須了解內(nèi)窺鏡的端部距離目標(biāo)物體有多遠(yuǎn)。

　　使用現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡測(cè)量的優(yōu)勢(shì)

　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡在測(cè)量開始之前，可以在實(shí)時(shí)圖像中確定端部到目標(biāo)的距離(或Z軸距離)。通過(guò)測(cè)量立體圖像中所有像素的Z軸距離，視頻內(nèi)窺鏡可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)這些距離的樣本，同時(shí)還可在立體圖像的任何區(qū)域加亮顯示多5個(gè)單獨(dú)的Z軸值。這樣有助于檢測(cè)人員了解表面輪廓，并獲得重要的細(xì)節(jié)，從而可以充滿信心地完成測(cè)量。

　　這個(gè)特性可對(duì)葉尖間隙測(cè)量提供很大的幫助，因?yàn)橐曨l內(nèi)窺鏡和葉尖間隙之間的角度會(huì)導(dǎo)致對(duì)間隙邊界的錯(cuò)誤感知。因此，葉尖間隙測(cè)量被視為深度或高度間隙測(cè)量。要進(jìn)行這種測(cè)量，必須在已知表面上設(shè)置一個(gè)參照平面，并在垂直于這個(gè)平面的方向上進(jìn)行測(cè)量。

　　葉尖和發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩間隙的2D立體圖像和3D模型

　　要了解實(shí)際操作中的情況，請(qǐng)查看上面的圖像。圖像中顯示了靠近發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩的空壓機(jī)葉片的2D立體圖像和3D模型。圖像使用奧林巴斯IPLEX NX工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡捕獲，這款內(nèi)窺鏡可以在端部到目標(biāo)距離不超過(guò)60毫米的范圍內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

　　這里，參考面被定義在護(hù)罩的平面上。通過(guò)切換到3D模式，可以快速檢查平面的方向是否正確。為了獲得更清晰的視覺(jué)效果，可以添加顏色編碼，如下圖所示。

　　3D模型中的顏色編碼表明表面上的點(diǎn)是否位于所定義的參照平面三角形的下方或上方。綠色：位于參考平面上；紅色：位于參考平面的下方；藍(lán)色：位于參考平面的上方。

　　正確定義了平面之后，測(cè)量葉尖間隙的操作就易如反掌。在上圖中，所選像素到由三角形定義的參考平面的距離測(cè)量值為1.48毫米。

　　航空航天行業(yè)的檢測(cè)對(duì)于安全、高效的空中飛行至關(guān)重要。精確的RVI測(cè)量功能，如：通過(guò)3D建模進(jìn)行立體測(cè)量。

　　奧林巴斯工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡，

　　使人們對(duì)航空事業(yè)的未來(lái)，

　　充滿了信心！

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