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2016.06.15工業(yè)內(nèi)窺鏡的進(jìn)步：從簡(jiǎn)單內(nèi)窺檢測(cè)到3D相位測(cè)量
在航空領(lǐng)域,，工業(yè)內(nèi)窺鏡(RVI)是一種歷史悠久的檢查和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。盡管傳統(tǒng)的硬桿鏡仍然被廣泛用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè),，但是視頻內(nèi)窺鏡已經(jīng)成為首選,，可以應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，檢查機(jī)身,、輔助動(dòng)力裝置和發(fā)動(dòng)機(jī),。這些都被視為例行維修活動(dòng)的一部分，原始設(shè)備制造商在制造發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)也會(huì)用到視頻內(nèi)窺鏡,。利用視頻內(nèi)窺鏡來(lái)檢查泄漏,、腐蝕和表面裂縫，檢查內(nèi)部縫隙,，識(shí)別堵塞原因，探測(cè)外部物體,。了解了視頻內(nèi)窺鏡具有如此廣泛的潛在應(yīng)用領(lǐng)域錄像帶已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字式數(shù)據(jù)的捕捉和保存,。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展成CD、DVD,、閃存和固態(tài)記憶卡, 能夠?qū)⑽募D(zhuǎn)移到PC,，作進(jìn)一步評(píng)估或存儲(chǔ)。
RVI 的演變
工業(yè)內(nèi)窺鏡起源于醫(yī)療業(yè),，1806年奧地利人研發(fā)出了第一個(gè)內(nèi)窺鏡,，用于人體血管和體腔的檢查。
二戰(zhàn)后,，工業(yè)內(nèi)窺鏡的發(fā)展才漸入佳境,，早期的儀器由鏡頭和照明光源組成,，連接到一個(gè)光傳輸擴(kuò)展器，也就是目鏡,。這些基礎(chǔ)內(nèi)窺鏡僅僅用于視覺(jué)檢測(cè),，而不能測(cè)量。這樣,，人們就用它來(lái)檢測(cè)由于結(jié)構(gòu)或者組件的妨礙,，難以接近或者正常情況無(wú)法訪問(wèn)的位置。
到60 年代,，工業(yè)內(nèi)窺鏡才具有圖像捕捉和測(cè)量能力,，此時(shí)35mm 照相機(jī)添加了目鏡。隨之發(fā)展起來(lái)的還有：在光傳輸機(jī)理中引入了光纖,，視頻鏡頭成為圖像捕捉的首選,。與此同時(shí)，隨著機(jī)載計(jì)算能力的引入,，視頻內(nèi)窺鏡的功能有了顯著的改善,，這使得內(nèi)窺鏡能保存和存儲(chǔ)數(shù)字格式的視頻圖像。之前,，軟盤(pán)光盤(pán)和檢測(cè)信息的共享是任何檢測(cè)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),，尤其在航空領(lǐng)域，出于安全和經(jīng)濟(jì)的考慮,，經(jīng)常要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行進(jìn)行專業(yè)評(píng)估,。因此，共享信息的功能是最新一代RVI 儀器所特有的,。
處理數(shù)據(jù)
將機(jī)載PC 植入RVI,，即引入應(yīng)用軟件，從而確保對(duì)大量生成數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理,。這類軟件能標(biāo)記圖像,，并以邏輯文件的形式排列，允許快速簡(jiǎn)單讀取,。GE 檢測(cè)控制技術(shù)推出的XLG3,，在無(wú)損探傷中使用了數(shù)字成像和通信（DICONDE）格式，這是一種非專有格式,，從醫(yī)療行業(yè)放射學(xué)使用的DICOM 發(fā)展起來(lái),，又納入了許多純粹的無(wú)損檢測(cè)方面的特性。
此協(xié)議構(gòu)成了GE Rhythm 軟件平臺(tái)的基礎(chǔ),，可以獲得,、報(bào)告、審核和歸檔數(shù)據(jù)。它還是重要的應(yīng)用工具,，包括圖像增強(qiáng),、操作和變焦。
航空業(yè)經(jīng)常要處理與日俱增的大量檢測(cè)信息,，Archive 特性尤其與之息息相關(guān),。它接受來(lái)自任意連接的局域網(wǎng)、遠(yuǎn)程Rhythm Review 工作站的圖像,，使用各種不同的壓縮技術(shù)來(lái)保存它們,，在不犧牲圖像質(zhì)量的同時(shí)又節(jié)省了內(nèi)存空間。DICONDE 簡(jiǎn)單的標(biāo)記系統(tǒng),，使得信息的輸入和檢索快捷方便,。而且，Rhythm Archive不僅存儲(chǔ)原料檢測(cè)數(shù)據(jù),，還會(huì)將Rhythm Review 工作站產(chǎn)生的增強(qiáng)圖像存儲(chǔ)下來(lái),。除此之外，還給用戶帶來(lái)了其他的效益,。它能搜索更多的有效數(shù)據(jù),，因?yàn)榭梢栽谥醒雰?chǔ)存器得到同一網(wǎng)絡(luò)里的所有工作站的全部信息。它還能控制圖像信息流,，所以數(shù)據(jù)可以發(fā)送到其他的RhythmReview 工作站作進(jìn)一步分析,。
簡(jiǎn)化
軟件也可以用來(lái)規(guī)范檢測(cè)程序，以確保檢測(cè)和檢測(cè)結(jié)果描述的一致性,。菜單型檢測(cè)向?qū)В∕DI）是一種軟件解決方案,，提供引導(dǎo)檢測(cè)，自動(dòng)添加環(huán)境,。例如,，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí), 下拉菜單會(huì)先讓檢測(cè)員選擇相關(guān)廠家和具體的發(fā)動(dòng)機(jī)。在檢測(cè)人員啟動(dòng)檢測(cè)之前,，要按照相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)或者部件規(guī)定的方式,，輸入所有與任務(wù)相關(guān)的認(rèn)證數(shù)據(jù)（檢測(cè)人員、位置,、日期等）,。然后在內(nèi)窺鏡的數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)中，給數(shù)據(jù)圖像文件標(biāo)記上注釋和域,。最終,，一份報(bào)告的硬盤(pán)拷貝就產(chǎn)生了,，點(diǎn)擊即可報(bào)告,。
測(cè)量你所看到的
現(xiàn)在，缺陷、差異,、間隙的測(cè)量就像它們的探測(cè)和識(shí)別一樣重要,。迄今，已有3 個(gè)主要的測(cè)量系統(tǒng)：比較測(cè)量,、立體測(cè)量和陰影測(cè)量,。
比較測(cè)量是基于檢測(cè)圖像中一個(gè)已知的參考尺寸，以相同的視圖和平面來(lái)測(cè)量其他的物體（參考尺寸經(jīng)常由儀器制造者在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置好,，或者使用探頭確定）,。
立體測(cè)量使用棱鏡來(lái)切分圖像，允許照相機(jī)使用精準(zhǔn)的角度分離來(lái)捕捉左面和右面的視圖,，然后用計(jì)算機(jī)算法來(lái)分析用戶光標(biāo)的位置,，用三角幾何方法獲得精密測(cè)量結(jié)果。
陰影測(cè)量依賴于到目標(biāo)距離的測(cè)量,。陰影鏡頭在檢測(cè)物體上投影,，產(chǎn)生的陰影位置顯示了到物體的距離。有了這個(gè)信息,，陰影探頭系統(tǒng)就能精確計(jì)算出用戶選擇的缺陷的大小,。這些方法可以測(cè)量深度、長(zhǎng)度,、面積,、點(diǎn)到線距離、多條線段的長(zhǎng)度,、圓,。
相位測(cè)量可以改進(jìn)成像，使測(cè)量更精確
雖然目前存在各種測(cè)量技術(shù),，但測(cè)量仍然是視頻內(nèi)窺鏡最棘手的問(wèn)題,。測(cè)檢員必須訓(xùn)練有素、經(jīng)驗(yàn)豐富,，從而獲得穩(wěn)定可靠,、可反復(fù)驗(yàn)證的結(jié)果。這一專業(yè)知識(shí)水平現(xiàn)在被稱為RVI ,，是專業(yè)化的官方無(wú)損檢測(cè)準(zhǔn)則,，也是美國(guó)無(wú)損檢測(cè)協(xié)會(huì) TC1ALevel-III 測(cè)試和認(rèn)證過(guò)程中的一個(gè)部分。
