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视频孔探设备传统测量技术的局限性分析 [复制链接]

视频孔探设备就是采用CCD或CMOS成像的工业内窥镜,专用于对航空发动机进行检测。由于航空行业对安全的高要求,通常并不是一刀切的维护方式,而是采用视情维护方式。根据检出的缺陷,以及缺陷的状况,评估后续的处理和维护策略。对于缺陷状况的分析,往往要采用缺陷测量技术。视频孔探设备的传统测量技术是普通双物镜测量技术,本文为您简单介绍这一技术,并分析其局限性。

 

普通双物镜测量技术要求使用双物镜立体测量镜头,模拟人眼投影,从不同角度对同一目标进行立体测量,设备的系统处理器用三角几何测量图形方法进行测量。可以测量缺陷的长度、面积、深度、点到线的距离、以及多线段的长度。普通双物镜测量技术相较于在其之前的其他测量技术(如:阴影测量等),具有比较显著的优点:不要求镜头表面与被测表面垂直,给测量带来了便利。但是这种技术也有一定的局限性。

 

双物镜原理.png

 

普通双物镜测量技术的局限性,体现在以下几个方面:
1. 测量图像分为左右两屏显示,非全画面显示,视野范围较小;
2. 先用观察镜头看,发现缺陷后再换专用测量镜头进行测量,操作有些复杂;
3. 测量区域如出现轮廓不清晰、光滑表面等情况,测量匹配度可能不准确或不好匹配;
4. 需注意人为误差可能导致的测量偏差。

 

关于上述第4点——人为误差导致测量偏差,主要是因为这种测量方法本质上是在二维的测量图像上进行的,测量之前要先选点,而在二维平面选点的位置,与三维立体空间的实际位置可能并不一致,有时可能会有漂移现象。如下图所示,右屏匹配值、放大倍数均满足要求,理论上测量结果是准确的,但实际上垂线与其基准线不垂直;而点到线的垂线不在其延长线上的真实原因:确定线的两个点中的一点位置发生明显的漂移。因此,实际测量时,在放置好光标点后,要仔细检查左、右屏的光标点是否发生了漂移,这样才能尽可能保证测量结果的准确性。

 

双物镜测量误差.png

 

普通双物镜测量技术作为传统测量技术,在孔探检测中发挥过重要的作用,但是也的确存在一些局限性。为了进一步改善,有的工业内窥镜厂商又推出了更为先进的测量技术,例如:韦林内窥镜的单物镜相位扫描三维立体测量技术、双物镜三维立体测量技术,这两种3D测量技术,由于有3D点云图的协助,可以在三维空间中检查、验证选点的正确性,很好地弥补了普通双物镜测量技术可能引入打点误差的问题。特别是单物镜相位扫描三维立体测量技术,用一个镜头就可以完成观察和测量的双重任务,操作更简洁。

 

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