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工業(yè)內(nèi)窺鏡雙物鏡三維立體測量技術(shù)的原理優(yōu)勢及操作步驟

2021-04-22 10:03:05

雙物鏡三維立體測量技術(shù)(3DST)是應(yīng)用于工業(yè)內(nèi)窺鏡,特別是電子內(nèi)窺鏡的一種先進(jìn)的缺陷測量技術(shù),可以準(zhǔn)確測量缺陷的長度、面積、深度等。也許您還聽說過傳統(tǒng)雙物鏡立體測量技術(shù)(ST)和相位掃描三維立體測量技術(shù)(3DPM),它們又有什么不同呢?本文將為您重點(diǎn)介紹雙物鏡三維立體測量技術(shù)的原理優(yōu)勢及操作步驟,同時(shí)也會比較這3種技術(shù)的異同之處。

韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡MViQ支持包括雙物鏡三維立體測量技術(shù)在內(nèi)的多種測量技術(shù)

雙物鏡三維立體測量技術(shù)的原理

先說一下傳統(tǒng)雙物鏡立體測量ST,ST采用雙物鏡鏡頭,從不同角度對同一對象進(jìn)行立體測量,采用的是三角幾何測量圖形的方法。雙物鏡三維立體測量3DST,也采用雙物鏡鏡頭,雙物鏡鏡頭能夠提供同一場景幾乎相同的兩個(gè)圖像,并采用與ST類似的方式:基于兩個(gè)圖像間三角計(jì)算和表面基點(diǎn)的匹配,確定測量的三維坐標(biāo)。

但是3DST是比ST更為先進(jìn)的測量技術(shù),二者的區(qū)別在于:使用的數(shù)據(jù)模型和處理方式有很大不同,ST只能計(jì)算定位點(diǎn)匹配位置的三維坐標(biāo),但是3DST采用更先進(jìn)的處理與校準(zhǔn)技術(shù),在測量之前已計(jì)算出全部三維坐標(biāo),形成點(diǎn)云圖,此后再進(jìn)行匹配選點(diǎn)及測量,另外,3DST具有智能匹配和數(shù)據(jù)降噪優(yōu)化處理,減小測量誤差。

總結(jié)一下,3DST使用現(xiàn)有的雙物鏡鏡頭搭配最新的算法及校準(zhǔn)的處理技術(shù),是先計(jì)算后選點(diǎn),而且具有更為先進(jìn)的3D點(diǎn)云圖模式。

雙物鏡三維立體測量技術(shù)的優(yōu)勢

1. 工業(yè)內(nèi)窺鏡測量缺陷要根據(jù)選點(diǎn)進(jìn)行測量,3DST先計(jì)算三維坐標(biāo)后選點(diǎn),而且左側(cè)選點(diǎn)的位置可實(shí)時(shí)在右側(cè)點(diǎn)云圖上體現(xiàn),可通過點(diǎn)云圖判斷打點(diǎn)的準(zhǔn)確性,可有效降低點(diǎn)漂移的幾率,使得缺陷數(shù)據(jù)的測量更加高效準(zhǔn)確。

2. 相較于傳統(tǒng)雙物鏡測量ST,3DST新增深度剖面測量模式,應(yīng)對檢測發(fā)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的凹坑或凸起更加快捷,并可通過深度色譜圖自動(dòng)生成最深的位置。傳統(tǒng)ST的點(diǎn)到面測量仍需多次打點(diǎn)嘗試尋找最低點(diǎn),無法系統(tǒng)自動(dòng)辨識。

3. 3DST基于強(qiáng)大的運(yùn)算處理能力可在屏幕右側(cè)實(shí)時(shí)生成三維立體還原點(diǎn)云圖,有效解決一些實(shí)際應(yīng)用問題:例如通過點(diǎn)云圖形可更直觀的對缺陷進(jìn)行定性分析,區(qū)別缺陷的類型;可通過深度圖顏色梯度的變化,協(xié)助孔探工程師判斷高壓渦輪葉片涂層剝落和材料本身裂紋的區(qū)別。

4. 可在韋林MViQ所有探頭直徑下使用,抓取圖片對靜止要求不高,更好的應(yīng)用于反射面上的測量。

雙物鏡三維立體測量技術(shù)

雙物鏡三維立體測量技術(shù)的操作步驟

在工業(yè)內(nèi)窺檢測中發(fā)現(xiàn)缺陷后,您可以選擇采用特定的測量技術(shù)和測量類型進(jìn)行測量,對于3DST來說,既可以在靜態(tài)圖片上開展測量,也可在已保存三維立體測量數(shù)據(jù)的圖片上進(jìn)行。測量的操作步驟大致包括這樣幾步:

1. 校準(zhǔn)三維立體測量鏡頭。任何一個(gè)測量鏡頭必須在特定一根或多根探頭上進(jìn)行校準(zhǔn)。為保證測量精度,每次安裝測量鏡頭時(shí)必須檢測測量是否準(zhǔn)確;

2. 捕獲測量圖像;

3. 選擇光學(xué)鏡頭確定測量類型,放置測量光標(biāo)指針,得到測量結(jié)果;

4. 使用點(diǎn)云圖評估噪點(diǎn)水平,確認(rèn)測量精度。

雙物鏡三維立體測量技術(shù)是工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測領(lǐng)域的先進(jìn)缺陷測量技術(shù)之一。與傳統(tǒng)雙物鏡立體測量ST相比較:兩者都使用雙物鏡,3DST勝在具有強(qiáng)大的3D點(diǎn)云圖;與相位掃描三維立體測量3DPM相比較:兩者都很先進(jìn),都有強(qiáng)大的3D點(diǎn)云圖,但是3DPM使用的是單物鏡相位掃描原理,3DST采用的是雙物鏡機(jī)幾何測量。從具有3D點(diǎn)云圖、能夠從三維立體空間分析測量數(shù)據(jù)的角度看,只有3DPM和3DST是名副其實(shí)的3D測量技術(shù),也即True-3D測量技術(shù)。

本文涉及的三種測量技術(shù),韋林工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡MViQ(Mentor Visual iQ)都可以很好地支持,您可以根據(jù)需求選裝,適合的測量技術(shù)將讓您的檢測工作開展的更為順利。



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