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  • 【干貨】什么是單物鏡相位掃描三維立體測量技術?優勢及案例分享

    2021-03-29 08:24:44

    什么是單物鏡相位掃描三維立體測量技術?

    單物鏡相位掃描三維立體測量法是工業內窺鏡的一種先進的缺陷測量技術,用于發現缺陷后對缺陷尺寸進行測量。區別于傳統雙物鏡測量技術,相位掃描三維立體測量法是基于結構光(光柵)的三維成像技術,需要通過鏡頭上的兩個光柵出口主動投射結構光到被測對象上,通過結構光的變形(或者飛行時間等),得到含有相關相位的條紋圖像,對條紋圖像進行相位分析,從而確定被測對象的尺寸參數。是一種基于光學計量的相位轉移原理的主動三維測量技術,是RVI領域突破性的進展。

    相位掃描三維立體測量的概念

    其實現原理可以參考下圖:工業內窺鏡通過處理部件產生正弦條紋,將該正弦條紋通過投影設備投影至被檢對象,利用CCD拍攝條紋受物體調制的彎曲程度(變形條紋圖),利用傅里葉變換等方法解調該彎曲條紋得到相位,再將相位轉化為全場的高度。在光柵掃描整個被檢對象的同時,工業內窺鏡對缺陷進行三維重構,得到被檢測對象的3D立體模型,所以該方法對缺陷的重建更加精確可靠。

    相位掃描三維立體測量的原理

    單物鏡相位掃描三維立體測量技術應用于工業內窺鏡檢測的優勢

    - 缺陷尋找與判定:一個鏡頭滿足全部需求(觀察、測量功能間轉換不需要更換鏡頭);

    - 全屏圖像:相同視角,更廣觀察范圍;

    - 操作更便捷:無需陰影線選擇或立體點匹配,無需進行激光點選擇;

    - 更多測量信息:3D表面建模,創建深度剖面;

    - 觀看更清晰:可顯示更加放大的缺陷圖;

    - 更高的精確度:3D立體模型,多角度旋轉查看更準確,特別是在深度測量方面。

    相位掃描三維立體測量的優勢

    單物鏡相位掃描三維立體測量技術的應用案例

    韋林工業內窺鏡MViQ搭載該項先進的測量技術,廣泛用于航空航天的細小缺陷的檢測分析,以及逆向場景重建等要求更為精確的應用中,不僅適用于航空發動機或更小空間的檢測應用,亦可用于更大空間檢測和更大結構的發動機檢測。以下為您分享兩個航空發動機葉片缺陷測量的具體案例。

    案例分享一:

    航發葉片需要根據缺陷寬度來判斷維修方案,傳統的雙物鏡測量,雖然同樣能夠提供三維模擬圖像,因其無法在空間真正做到三維坐標模擬,所以多數情況會獲得左圖的情況,導致誤判。而韋林工業內窺鏡MViQ的相位掃描三維立體測量技術能夠在空間建立參考坐標與平面,得到正確的缺陷數據(右圖)。

    相位掃描三維立體測量技術的應用案例:使用參考平面更精準

    案例分享二:

    工程師對航發的可運行周期需要精確的缺陷數據做預測,葉片缺角是航發的常見問題,左圖是基于傳統測量模擬的常見錯誤示例,由于無法在空間中建立基準坐標,所以無法真正還原缺損面,韋林工業內窺鏡的相位掃描三維立體測量技術可以在在三維空間中建立測量平面,重構缺損角,獲取真實缺陷數據(右圖)。

    相位掃描三維立體測量技術的應用案例:葉片缺角測量

    值得注意的是,目前有一些品牌也推出了類似的三維立體測量法,同時衍生出了許多營銷用詞,但是這些技術大部分都屬于被動三維測量技術,不存在任何“主動”掃描過程,與韋林工業內窺鏡的單物鏡相位掃描三維立體測量技術是不同的,也不具有相應的優勢,因此在了解的時候一定要仔細辨析。關于該測量技術的更多內容,請持續關注北京韋林意威特工業內窺鏡有限公司的官網。


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    應用領域
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