三維測量工業(yè)內窺鏡的工作原理和技術優(yōu)勢
韋林三維測量工業(yè)內窺鏡 XLG4（Everest Mentor Visual iQ），搭載單物鏡相位掃描三維立體測量技術，利用投影光柵法獲取缺陷部位表面形狀的三維坐標信息、從而實現(xiàn)更準確的缺陷尺寸測量。由于其測量鏡頭的單視窗廣角設計，以及測量結果更準確的特點，不僅勝任普通檢測需求，而且廣泛用于難度更大的細小缺陷檢測分析、以及逆向場景重建等要求更為精確的應用中。本文以XLG4為例介紹三維測量工業(yè)內窺鏡的工作原理和技術優(yōu)勢。
三維測量工業(yè)內窺鏡的工作原理：
XLG4在定性觀察方面的工作原理與常規(guī)工業(yè)視頻內窺鏡沒有區(qū)別，這里重點介紹相位掃描三維立體測量技術的工作原理，其核心在于：結構光接觸物體表面會出現(xiàn)攜帶凹凸信息的畸變條紋，通過相位解調算法即可從中得到物體表面的三維信息。其工作原理的細節(jié)涉及以下步驟：
1. 主動掃描：視頻探頭前端的相位掃描三維立體測量鏡頭上設置有可見光LED光柵矩陣（相位光柵），測量系統(tǒng)產生的正弦條紋經由光柵矩陣投射至被測物表面。
2. 條紋畸變：被測物表面凹凸不平等形狀變化會導致反射光出現(xiàn)畸變條紋（變形條紋），而這些畸變條紋攜帶了被測物表面的三維信息。
3. 拍攝并提取相位信息：CCD攝像頭捕獲畸變條紋圖像，并進行相位分析：利用傅里葉變換提取載頻相位與被測物相位，對提取的相位做主成分分析，利用第一主成分擬合待去除的載頻相位，最終去除載頻相位，得到被測物表面的相位信息。
4. 獲取三維數(shù)據(jù)：利用相位高度轉換等算法將相位信息轉化為高度，對被測物輪廓進行三維重構，獲得被測物表面的三維坐標數(shù)據(jù)。
5. 實施測量：根據(jù)獲取的三維坐標數(shù)據(jù)，準確測算操作者指定的尺寸，并可生成相應的3D點云圖等。
三維測量工業(yè)內窺鏡的技術優(yōu)勢：
1. 檢測僅需單一鏡頭，提升檢測效率：由于采用攝取和掃描物體表面三維信息的先進技術，不再限制測量鏡頭的視野和焦距，因此可以使用視野范圍更廣、焦距范圍更大的單一物鏡，實現(xiàn)即觀察即測量，再也不用交替使用觀察鏡頭和測量鏡頭了。
2. 測量結果更準確：XLG4測算缺陷尺寸的過程，是建立在通過主動掃描已經獲取被測物表面三維坐標信息的基礎之上，并且可利用3D點云圖檢驗測量選點的準確性，因此測量更準確。
3. 方便還原缺陷實物模型：獲取被測物表面的三維數(shù)據(jù)后，可將該數(shù)據(jù)輸入3D打印機，從而還原缺陷的實物模型，以便進一步研判與驗證。
4. 測量應用更廣：更大的視野、以及獲取被測物表面三維坐標的能力，使得XLG4可以測量更大的缺陷（發(fā)動機內大裂紋、劃傷或者大面積的涂層脫落），并且可以測量的內容不再局限于長度、面積等傳統(tǒng)項目，而是更豐富，例如：葉片缺口、葉尖與機匣間隙測量、半徑計測量等。
5. 自動化程度更高：根據(jù)被測物表面的三維坐標，系統(tǒng)可以自動執(zhí)行更為復雜的測量，例如：針對凹坑缺陷，選用“區(qū)域深度剖面”可自動確定凹坑內的最深點并測算其深度值。
搭載單物鏡相位掃描三維立體測量測量技術的 XLG4 工業(yè)視頻內窺鏡，真正地在內窺檢測領域實現(xiàn)了三維測量，是業(yè)內名副其實的三維測量工業(yè)內窺鏡，它顛覆了內窺測量的傳統(tǒng)模式，從檢測效率、準確性、實用性、自動化程度等多個方面，開啟了內窺測量技術的新篇章！了解更多信息，歡迎關注韋林工業(yè)內窺鏡。
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