結構光三維掃描技術在工業(yè)內窺鏡的應用
內窺鏡是拓展人類視線檢測范圍的設備，可以幫助人類檢查單純憑借視覺不可觀測的部位，而且不需要拆卸或損傷被檢對象。在工業(yè)檢測領域，從最初采用透鏡組實現(xiàn)光學影像搬移的直桿內窺鏡，到現(xiàn)在的采用CCD成像的工業(yè)視頻內窺鏡，從單純的光學設備，到光電一體的精密設備，從只能定性觀察，到觀察測量一體化，工業(yè)內窺鏡歷經(jīng)了多次變革，吸納了先進的成像技術、數(shù)字信號處理技術、圖像處理技術、網(wǎng)絡互聯(lián)技術等，其中不乏“黑科技”。本文要介紹的是結構光三維掃描技術在工業(yè)內窺鏡的應用。
什么是結構光三維掃描技術？
結構光三維掃描技術是一種基于特征提取來采集物體表面三維數(shù)據(jù)的技術，方便進行輪廓重建等還原處理。其工作原理是：利用帶有光柵結構的投射系統(tǒng)將光源發(fā)出的光、以光柵條紋的形式投射到被測物體上，由于被測物體表面的起伏或者凹凸不平的走勢，反射光被調制形成攜帶相位信息的測量條紋，由專用設備或裝置（例如相機）采集這些測量條紋圖像后，通過相位計算和立體視覺技術，獲得物體表面的三維數(shù)據(jù)（也稱三維點云數(shù)據(jù)）。
利用結構光三維掃描技術，在汽車制造領域，可以方便獲取零部件的曲面特征，為設計及改型提供便利；在模具制造領域，則可以利用三維模型高效實施模具的逆向設計；在文物保護方面，更是在文物復原、三維虛擬展示方面有著其他技術無可比擬的優(yōu)勢。
工業(yè)內窺鏡為什么需要結構光三維掃描技術？
在工業(yè)內窺鏡檢測中，檢出的缺陷都存在于立體空間中，但是對于缺陷的測量往往都是在二維平面的靜態(tài)圖像中進行的（例如傳統(tǒng)的雙物鏡測量技術），精準測量的核心是正確選點。在被檢對象結構比較復雜或者存在多個層級的情況下（例如孔探中的多級葉片），缺陷測量的選點操作是有可能引入誤差的，但是這種誤差在二維平面內是無法辨識或判斷的，此外，對于深度測量如何確定選到的是最深點，對于檢測人員也是一種挑戰(zhàn)。因此，需要一種能夠多方位觀察三維立體影像的技術，以輔助正確選點，實現(xiàn)精準測量。而結構光三維掃描技術恰好具有這樣的能力。
結構光三維掃描技術在工業(yè)內窺鏡的應用——相位掃描三維立體測量技術
工業(yè)內窺鏡的發(fā)展，需要更為準確、智能的測量技術，結構光三維掃描技術的出現(xiàn)與發(fā)展，契合了內窺鏡對測量的需求，相位掃描三維立體測量技術應運而生。集成了這種測量技術的工業(yè)內窺鏡，通過鏡頭上的光柵向缺陷所在的表面投射結構光，并由探頭內部的CCD接收反射光，然后運用相位算法獲取缺陷所在表面的三維立體信息，并進行表面輪廓的重構和呈現(xiàn)。
例如：韋林MViQ工業(yè)視頻內窺鏡的單物鏡相位掃描三維立體測量功能，可以呈現(xiàn)缺陷所在表面的三維立體輪廓圖像，并允許檢測人員通過觸屏手勢旋轉輪廓圖，從而可以從不同角度觀察缺陷以及測量選點的情況。此外，基于三維立體數(shù)據(jù)和輪廓重建，還可以協(xié)助選取適宜的測量模式，并具備了自動計算凹坑深度的能力，這些優(yōu)點不僅解決了不少測量難題，而且大幅提升了測量的精準化和智能化。對于這種測量技術優(yōu)勢的詳細說明，您可以進一步閱讀下面"相關推薦"中的文章。
以上為您介紹了結構光三維掃描技術在工業(yè)內窺鏡的應用。工業(yè)內窺鏡檢測技術的發(fā)展，離不開設備的更新?lián)Q代，更離不開先進技術的引進與應用，相信未來還會有更多"黑科技"助力內窺檢測技術的發(fā)展。
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