【干貨】什么是單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)?優(yōu)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(shù)?

單物鏡相位掃描三維立體測量法是工業(yè)內(nèi)窺鏡的一種先進的缺陷測量技術(shù),用于發(fā)現(xiàn)缺陷后對缺陷尺寸進行測量。區(qū)別于傳統(tǒng)雙物鏡測量技術(shù),相位掃描三維立體測量法是基于結(jié)構(gòu)光(光柵)的三維成像技術(shù),需要通過鏡頭上的兩個光柵出口主動投射結(jié)構(gòu)光到被測對象上,通過結(jié)構(gòu)光的變形(或者飛行時間等),得到含有相關(guān)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(shù)。是一種基于光學(xué)計量的相位轉(zhuǎn)移原理的主動三維測量技術(shù),是RVI領(lǐng)域突破性的進展。

相位掃描三維立體測量的概念

其實現(xiàn)原理可以參考下圖:工業(yè)內(nèi)窺鏡通過處理部件產(chǎn)生正弦條紋,將該正弦條紋通過投影設(shè)備投影至被檢對象,利用CCD拍攝條紋受物體調(diào)制的彎曲程度(變形條紋圖),利用傅里葉變換等方法解調(diào)該彎曲條紋得到相位,再將相位轉(zhuǎn)化為全場的高度。在光柵掃描整個被檢對象的同時,工業(yè)內(nèi)窺鏡對缺陷進行三維重構(gòu),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(shù)應(yīng)用于工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測的優(yōu)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(zhuǎn)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(chuàng)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(zhuǎn)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(yōu)勢

單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)的應(yīng)用案例

韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡MViQ搭載該項先進的測量技術(shù),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(yīng)用中,不僅適用于航空發(fā)動機或更小空間的檢測應(yīng)用,亦可用于更大空間檢測和更大結(jié)構(gòu)的發(fā)動機檢測。以下為您分享兩個航空發(fā)動機葉片缺陷測量的具體案例。

案例分享一:

航發(fā)葉片需要根據(jù)缺陷寬度來判斷維修方案,傳統(tǒng)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(shù)情況會獲得左圖的情況,導(dǎo)致誤判。而韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡MViQ的相位掃描三維立體測量技術(shù)能夠在空間建立參考坐標與平面,得到正確的缺陷數(shù)據(jù)(右圖)。

相位掃描三維立體測量技術(shù)的應(yīng)用案例:使用參考平面更精準

案例分享二:

工程師對航發(fā)的可運行周期需要精確的缺陷數(shù)據(jù)做預(yù)測,葉片缺角是航發(fā)的常見問題,左圖是基于傳統(tǒng)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(yè)內(nèi)窺鏡的相位掃描三維立體測量技術(shù)可以在在三維空間中建立測量平面,重構(gòu)缺損角,獲取真實缺陷數(shù)據(jù)(右圖)。

相位掃描三維立體測量技術(shù)的應(yīng)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(shù)大部分都屬于被動三維測量技術(shù),不存在任何“主動”掃描過程,與韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡的單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)是不同的,也不具有相應(yīng)的優(yōu)勢,因此在了解的時候一定要仔細辨析。關(guān)于該測量技術(shù)的更多內(nèi)容,請持續(xù)關(guān)注北京韋林意威特工業(yè)內(nèi)窺鏡有限公司的官網(wǎng)。


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