內窺鏡是拓展人類(lèi)視線(xiàn)檢測范圍的設備，可以幫助人類(lèi)檢查單純憑借視覺(jué)不可觀(guān)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(lǐng)域，從最初采用透鏡組實(shí)現光學(xué)影像搬移的直桿內窺鏡，到現在的采用CCD成像的工業(yè)視頻內窺鏡，從單純的光學(xué)設備，到光電一體的精密設備，從只能定性觀(guān)察，到觀(guān)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(jìn)的成像技術(shù)、數字信號處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)技術(shù)等，其中不乏“黑科技”。本文要介紹的是結構光三維掃描技術(shù)在工業(yè)內窺鏡的應用。

什么是結構光三維掃描技術(shù)？

結構光三維掃描技術(shù)是一種基于特征提取來(lái)采集物體表面三維數據的技術(shù)，方便進(jìn)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(zhuān)用設備或裝置（例如相機）采集這些測量條紋圖像后，通過(guò)相位計算和立體視覺(jué)技術(shù)，獲得物體表面的三維數據（也稱(chēng)三維點(diǎn)云數據）。

利用結構光三維掃描技術(shù)，在汽車(chē)制造領(lǐng)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(lǐng)域，則可以利用三維模型高效實(shí)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(zhù)其他技術(shù)無(wú)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(shù)？

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(jìn)行的（例如傳統的雙物鏡測量技術(shù)），精準測量的核心是正確選點(diǎn)。在被檢對象結構比較復雜或者存在多個(gè)層級的情況下（例如孔探中的多級葉片），缺陷測量的選點(diǎn)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(wú)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(diǎn)，對于檢測人員也是一種挑戰。因此，需要一種能夠多方位觀(guān)察三維立體影像的技術(shù)，以輔助正確選點(diǎn)，實(shí)現精準測量。而結構光三維掃描技術(shù)恰好具有這樣的能力。

結構光三維掃描技術(shù)在工業(yè)內窺鏡的應用——相位掃描三維立體測量技術(shù)

工業(yè)內窺鏡的發(fā)展，需要更為準確、智能的測量技術(shù)，結構光三維掃描技術(shù)的出現與發(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(shù)應運而生。集成了這種測量技術(shù)的工業(yè)內窺鏡，通過(guò)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(jìn)行表面輪廓的重構和呈現。

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，可以呈現缺陷所在表面的三維立體輪廓圖像，并允許檢測人員通過(guò)觸屏手勢旋轉輪廓圖，從而可以從不同角度觀(guān)察缺陷以及測量選點(diǎn)的情況。此外，基于三維立體數據和輪廓重建，還可以協(xié)助選取適宜的測量模式，并具備了自動(dòng)計算凹坑深度的能力，這些優(yōu)點(diǎn)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(shù)優(yōu)勢的詳細說(shuō)明，您可以進(jìn)一步閱讀下面"相關(guān)推薦"中的文章。

以上為您介紹了結構光三維掃描技術(shù)在工業(yè)內窺鏡的應用。工業(yè)內窺鏡檢測技術(shù)的發(fā)展，離不開(kāi)設備的更新?lián)Q代，更離不開(kāi)先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)與應用，相信未來(lái)還會(huì )有更多"黑科技"助力內窺檢測技術(shù)的發(fā)展。

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