工业内窥镜双物镜三维立体测量技术的原理优势及操作步骤

2021-04-22 10:03:05

双物镜三维立体测量技术（3DST）是应用于工业内窥镜，特别是电子内窥镜的一种先进的缺陷测量技术，可以准确测量缺陷的长度、面积、深度等。也许您还听说过传统双物镜立体测量技术（ST）和相位扫描三维立体测量技术（3DPM），它们又有什么不同呢？本文将为您重点介绍双物镜三维立体测量技术的原理优势及操作步骤，同时也会比较这3种技术的异同之处。

韦林工业内窥镜MViQ支持包括双物镜三维立体测量技术在内的多种测量技术

双物镜三维立体测量技术的原理

先说一下传统双物镜立体测量ST，ST采用双物镜镜头，从不同角度对同一对象进行立体测量，采用的是三角几何测量图形的方法。双物镜三维立体测量3DST，也采用双物镜镜头，双物镜镜头能够提供同一场景几乎相同的两个图像，并采用与ST类似的方式：基于两个图像间三角计算和表面基点的匹配，确定测量的三维坐标。

但是3DST是比ST更为先进的测量技术，二者的区别在于：使用的数据模型和处理方式有很大不同，ST只能计算定位点匹配位置的三维坐标，但是3DST采用更先进的处理与校准技术，在测量之前已计算出全部三维坐标，形成点云图，此后再进行匹配选点及测量，另外，3DST具有智能匹配和数据降噪优化处理，减小测量误差。

总结一下，3DST使用现有的双物镜镜头搭配最新的算法及校准的处理技术，是先计算后选点，而且具有更为先进的3D点云图模式。

双物镜三维立体测量技术的优势

1. 工业内窥镜测量缺陷要根据选点进行测量，3DST先计算三维坐标后选点，而且左侧选点的位置可实时在右侧点云图上体现，可通过点云图判断打点的准确性，可有效降低点漂移的几率，使得缺陷数据的测量更加高效准确。

2. 相较于传统双物镜测量ST，3DST新增深度剖面测量模式，应对检测发现的发动机叶片上的凹坑或凸起更加快捷，并可通过深度色谱图自动生成最深的位置。传统ST的点到面测量仍需多次打点尝试寻找最低点，无法系统自动辨识。

3. 3DST基于强大的运算处理能力可在屏幕右侧实时生成三维立体还原点云图，有效解决一些实际应用问题：例如通过点云图形可更直观的对缺陷进行定性分析，区别缺陷的类型；可通过深度图颜色梯度的变化，协助孔探工程师判断高压涡轮叶片涂层剥落和材料本身裂纹的区别。

4. 可在韦林MViQ所有探头直径下使用，抓取图片对静止要求不高，更好的应用于反射面上的测量。

双物镜三维立体测量技术

双物镜三维立体测量技术的操作步骤

在工业内窥检测中发现缺陷后，您可以选择采用特定的测量技术和测量类型进行测量，对于3DST来说，既可以在静态图片上开展测量，也可在已保存三维立体测量数据的图片上进行。测量的操作步骤大致包括这样几步：

1. 校准三维立体测量镜头。任何一个测量镜头必须在特定一根或多根探头上进行校准。为保证测量精度，每次安装测量镜头时必须检测测量是否准确；

2. 捕获测量图像；

3. 选择光学镜头确定测量类型，放置测量光标指针，得到测量结果；

4. 使用点云图评估噪点水平，确认测量精度。

双物镜三维立体测量技术是工业内窥镜检测领域的先进缺陷测量技术之一。与传统双物镜立体测量ST相比较：两者都使用双物镜，3DST胜在具有强大的3D点云图；与相位扫描三维立体测量3DPM相比较：两者都很先进，都有强大的3D点云图，但是3DPM使用的是单物镜相位扫描原理，3DST采用的是双物镜机几何测量。从具有3D点云图、能够从三维立体空间分析测量数据的角度看，只有3DPM和3DST是名副其实的3D测量技术，也即True-3D测量技术。

本文涉及的三种测量技术，韦林工业视频内窥镜MViQ（Mentor Visual iQ）都可以很好地支持，您可以根据需求选装，适合的测量技术将让您的检测工作开展的更为顺利。

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工业内窥镜双物镜三维立体测量技术的原理优势及操作步骤