工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡(Remote Visual Inspection，簡稱RVI)的發(fā)展已經(jīng)遠遠超出了基本成像技術(shù)。今天，現(xiàn)代工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡所提供的高級功能，可以對飛機的燃?xì)廨啓C進行更準(zhǔn)確、更可靠的檢測。
在這篇文章中，您將了解到有助于航空航天業(yè)的檢測人員對自己的測量結(jié)果更加充滿信心的現(xiàn)代工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡的兩個功能。
立體測量
視頻內(nèi)窺鏡為飛機檢測提供準(zhǔn)確成像數(shù)據(jù)的一個高級功能是立體測量。
視頻內(nèi)窺鏡與適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件配套使用，無論缺陷類型是什么或端部與目標(biāo)的角度如何，其立體測量功能都可使檢測人員量化三維空間中的缺陷。此外，IPLEX NX視頻內(nèi)窺鏡的立體測量功能，可以提供4倍于傳統(tǒng)型號的視場和更遠的景深。那么，這個功能如何使檢測人員受益呢？立體測量會在3個主要方面為檢測人員提供幫助：
獲得更高的檢出率：與傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡相比，擴展的視場和景深意味著可以發(fā)現(xiàn)并測量更遠處的缺陷，從而可獲得更高的檢出率。畢竟，我們無法對看不見的東西進行測量。
完成準(zhǔn)確測量：現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡也使用智能技術(shù)來提高立體測量的準(zhǔn)確度。例如，奧林巴斯的IPLEX NX視頻內(nèi)窺鏡將一對一匹配的內(nèi)窺鏡設(shè)備與立體端部適配器裝配在一起進行檢測，可使測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量點，以獲得可重復(fù)性的結(jié)果。
更快地完成檢測：更快地完成檢測，就是檢測一次后即可獲得非常可靠的結(jié)果。立體測量結(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）甚至可以在檢測人員開始測量之前提供3D空間中端部到目標(biāo)的實時距離。IPLEX NX的這個被稱為多點測距的功能，可以更快地獲得更可靠的測量結(jié)果。
奧林巴斯IPLEX NX工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡的擴展測量功能可從更遠的距離完成細(xì)微的測量。
3D建模
即使擁有高級立體測量功能，準(zhǔn)確的測量仍然要取決于所設(shè)置參考點和測量點的準(zhǔn)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：測量復(fù)雜場景中的部件、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)窺鏡又如何獲得點選擇的準(zhǔn)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建模功能更易于準(zhǔn)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)窺鏡還可以通過各種3D視圖加強檢測人員對目標(biāo)的了解。3D建模的其它優(yōu)勢特性如下：
強大的渲染功能：例如，參考平面渲染功能可使您通過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。
實時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時更新。這有助于檢測人員憑借目測確認(rèn)所選像素是否處于三維空間中的適當(dāng)位置，以減少測量點錯位的風(fēng)險以及重新測量的需要。
3D模型的虛擬切片：使用這個功能，檢測人員可以從3D模型中輕松去除不必要的部分，以集中精力檢測關(guān)鍵區(qū)域。
現(xiàn)在您已經(jīng)對立體測量和3D建模有所了解，下面我們?yōu)槟v述這些高級內(nèi)窺檢測功能如何使檢測人員在實際工作中受益。請繼續(xù)閱讀，了解一個飛機檢測的案例研究。
案例研究
使用現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡測量葉尖間隙
進行葉尖間隙測量是一項既具有挑戰(zhàn)性也非常重要的飛機檢測任務(wù)。葉尖間隙測量要求正確放置參考點，而且測量結(jié)果可能會得出影響發(fā)動機效率甚至影響安全的關(guān)鍵性結(jié)論。
我們?yōu)椴惶煜み@種測量的人解釋一下，葉尖間隙是葉尖（例如：在高壓空壓機中）和發(fā)動機護罩之間的距離。
在燃?xì)廨啓C中，葉尖和護罩之間的間隙會嚴(yán)重影響發(fā)動機性能的發(fā)揮。如果沒有足夠的間隙，葉片可能會被損壞。間隙過大會導(dǎo)致壓縮力降低，進而會降低發(fā)動機的效率。
因此，在發(fā)動機的整個在役期間，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)窺鏡測量的困難
但是使用傳統(tǒng)的視頻內(nèi)窺鏡測量葉尖間隙可能會相當(dāng)棘手。
原因如下：擴大檢測區(qū)域意味著在鏡頭景深范圍內(nèi)與目標(biāo)物體相距更遠。然而，傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡可允許的距目標(biāo)遠的距離通常約為20毫米。超過這個距離，準(zhǔn)確性會顯著下降。在某些情況下，甚至不可能進行測量。
那么，我們?nèi)绾文塬@得準(zhǔn)確的測量結(jié)果呢？
當(dāng)使用視頻內(nèi)窺鏡測量任何關(guān)鍵性部件時，需要考慮兩個因素：被測物體的尺寸和到物體的距離。這些關(guān)鍵因素會影響測量的準(zhǔn)確性，因此在測量之前必須了解內(nèi)窺鏡的端部距離目標(biāo)物體有多遠。
使用現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡測量的優(yōu)勢
為了解決這個問題，現(xiàn)代視頻內(nèi)窺鏡在測量開始之前，可以在實時圖像中確定端部到目標(biāo)的距離（或Z軸距離）。通過測量立體圖像中所有像素的Z軸距離，視頻內(nèi)窺鏡可以實時呈現(xiàn)這些距離的樣本，同時還可在立體圖像的任何區(qū)域加亮顯示多5個單獨的Z軸值。這樣有助于檢測人員了解表面輪廓，并獲得重要的細(xì)節(jié)，從而可以充滿信心地完成測量。
這個特性可對葉尖間隙測量提供很大的幫助，因為視頻內(nèi)窺鏡和葉尖間隙之間的角度會導(dǎo)致對間隙邊界的錯誤感知。因此，葉尖間隙測量被視為深度或高度間隙測量。要進行這種測量，必須在已知表面上設(shè)置一個參照平面，并在垂直于這個平面的方向上進行測量。
葉尖和發(fā)動機護罩間隙的2D立體圖像和3D模型
要了解實際操作中的情況，請查看上面的圖像。圖像中顯示了靠近發(fā)動機護罩的空壓機葉片的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60毫米的范圍內(nèi)進行準(zhǔn)確測量。
這里，參考面被定義在護罩的平面上。通過切換到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；藍色：位于參考平面的上方。
正確定義了平面之后，測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量值為1.48毫米。
航空航天行業(yè)的檢測對于安全、高效的空中飛行至關(guān)重要。準(zhǔn)確的RVI測量功能，如：通過3D建模進行立體測量。
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