無(wú)損檢測(cè)的可視化技術(shù)研究

內(nèi)窺鏡，是一種多學(xué)科通用的工具，其功能是能對(duì)彎曲管道深處探查，能觀察不能直視到的部位，能在密封空腔內(nèi)觀察內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)與狀態(tài)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀察與操作。用來(lái)直接觀察物體內(nèi)部腔體的裝置稱(chēng)為內(nèi)窺鏡，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)鏡 。工業(yè)內(nèi)窺鏡可用于高溫、有毒、核輻射及人眼無(wú)法直接觀察到的場(chǎng)所的檢查和觀察，主要用于汽車(chē)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、管道、機(jī)械零件等，可在不需拆卸或破壞組裝及設(shè)備停止運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、船舶、電氣、化學(xué)、電力、煤氣、原子能、土木建筑等現(xiàn)代核心工業(yè)的各個(gè)部門(mén)。工業(yè)內(nèi)窺鏡還可與照相機(jī)、攝像機(jī)或電子計(jì)算機(jī)耦接，組成照相、攝像和圖象處理系統(tǒng)，從而進(jìn)行視場(chǎng)目標(biāo)的監(jiān)視、記錄、貯存和圖象分析,為診斷和處理提供很好的保證。

硬管內(nèi)窺鏡

硬管內(nèi)窺鏡工作原理是：利用傳像透鏡光學(xué)技術(shù)來(lái)傳送影像，并且由光導(dǎo)纖維提供傳光照明。為了傳送清晰圖像，該內(nèi)窺鏡的有效不銹鋼插入管內(nèi)設(shè)計(jì)若干光學(xué)元件的傳像透鏡系統(tǒng)。內(nèi)置光纖把照相需要的照明光線從獨(dú)立的冷光源直接傳導(dǎo)至工作位置上。硬管內(nèi)窺鏡僅能檢測(cè)直管的焊接接頭，并且能檢測(cè)的直管長(zhǎng)度有限。硬管內(nèi)窺鏡無(wú)法檢測(cè)彎管的焊接接頭。

軟管光纖內(nèi)窺鏡

軟管光纖內(nèi)窺鏡是一種利用纖維光學(xué)和光學(xué)、精密機(jī)械及電子技術(shù)結(jié)合而成的新型光學(xué)儀器，它利用光導(dǎo)纖維的傳光、傳像原理及其柔軟彎曲性能，可以對(duì)設(shè)備中肉眼不易觀察到的隱蔽部位方便地進(jìn)行直接快速的檢查，既不需設(shè)備的解體，亦不需另外照明，只要有孔能使窺頭插入，內(nèi)部情況便可一目了然，既可直觀，亦可側(cè)視，還可手控窺頭對(duì)被檢查面進(jìn)行連續(xù)上下掃描100°。 可目視，亦可照像，還可錄像或電視顯示。

電子工業(yè)內(nèi)窺鏡

電子工業(yè)內(nèi)窺鏡為使用小于 1/6’的感光芯片位于內(nèi)窺鏡插入管頭端直接采集圖像，經(jīng)信號(hào)傳輸線傳送至顯示器顯示圖像，因?yàn)閳D像直接轉(zhuǎn)成電信號(hào)，所以無(wú)法直接目視；采用位于插入管頭端的 LED 直接照明，或者使用后置 LED 光源通過(guò)光纖導(dǎo)光進(jìn)行照明；優(yōu)點(diǎn)為制造成本相對(duì)較低且與插入管長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，可以直觀的觀察顯示屏，且感光芯片的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軟管光纖內(nèi)窺鏡，清晰度非常高，能儲(chǔ)存照片、錄像，為后期分析提供依據(jù)；缺點(diǎn)為受限于感光芯片位于插入管頭端，內(nèi)窺鏡采用 1/18’感光芯片，插入管直徑能可以做到 5.5mm（保證耐 10m 水壓并集成高亮度 LED 燈）左右。隨著 CMOS 傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在有 2.6mm 的感光芯片，甚至有 1.5mm 的感光芯片，所以也能做到插入管直徑小于 2mm 的電子內(nèi)窺鏡了。

三維測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡

這是一種技術(shù)含量更高的具有測(cè)量功能的內(nèi)窺鏡。目前應(yīng)用在內(nèi)窺鏡上的三維測(cè)量技術(shù)有雙目測(cè)量技術(shù)、結(jié)構(gòu)光技術(shù)等。 雙目立體視覺(jué)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的一個(gè)重要分支，即由不同位置的兩臺(tái)攝像機(jī)或者一臺(tái)攝像機(jī)（CCD）經(jīng)過(guò)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)拍攝同一幅場(chǎng)景，通過(guò)計(jì)算空間點(diǎn)在兩幅圖像中的視差，獲得該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。

內(nèi)窺鏡是一嶄新的正在蓬勃發(fā)展的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)內(nèi)窺鏡的需求也越來(lái)越大。從硬管內(nèi)窺鏡到軟管光纖內(nèi)窺鏡到電子內(nèi)窺鏡再到三維測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡，相信會(huì)有越來(lái)越多的新技術(shù)應(yīng)用到內(nèi)窺鏡上的。