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
雙物鏡三維立體測量技術(shù)(3DST)是應用于工業(yè)內(nèi)窺鏡,特別是電子內(nèi)窺鏡的一種先進的缺陷測量技術(shù),可以準確測量缺陷的長度、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,同時也會比較這3種技術(shù)的異同之處。
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圖像,并采用與ST類似的方式:基于兩個圖像間三角計算和表面基點的匹配,確定測量的三維坐標。
但是3DST是比ST更為先進的測量技術(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只能計算定位點匹配位置的三維坐標,但是3DST采用更先進的處理與校準技術(shù),在測量之前已計算出全部三維坐標,形成點云圖,此后再進行匹配選點及測量,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的處理技術(shù),是先計算后選點,而且具有更為先進的3D點云圖模式。
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)選點進行測量,3DST先計算三維坐標后選點,而且左側(cè)選點的位置可實時在右側(cè)點云圖上體現(xiàn),可通過點云圖判斷打點的準確性,可有效降低點漂移的幾率,使得缺陷數(shù)據(jù)的測量更加高效準確。
2. 相較于傳統(tǒng)雙物鏡測量ST,3DST新增深度剖面測量模式,應對檢測發(fā)現(xiàn)的發(fā)動機葉片上的凹坑或凸起更加快捷,并可通過深度色譜圖自動生成最深的位置。傳統(tǒng)ST的點到面測量仍需多次打點嘗試尋找最低點,無法系統(tǒng)自動辨識。
3. 3DST基于強大的運算處理能力可在屏幕右側(cè)實時生成三維立體還原點云圖,有效解決一些實際應用問題:例如通過點云圖形可更直觀的對缺陷進行定性分析,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,更好的應用于反射面上的測量。
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)的圖片上進行。測量的操作步驟大致包括這樣幾步:
1. 校準三維立體測量鏡頭。任何一個測量鏡頭必須在特定一根或多根探頭上進行校準。為保證測量精度,每次安裝測量鏡頭時必須檢測測量是否準確;
2. 捕獲測量圖像;
3. 選擇光學鏡頭確定測量類型,放置測量光標指針,得到測量結(jié)果;
4. 使用點云圖評估噪點水平,確認測量精度。
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勝在具有強大的3D點云圖;與相位掃描三維立體測量3DPM相比較:兩者都很先進,都有強大的3D點云圖,但是3DPM使用的是單物鏡相位掃描原理,3DST采用的是雙物鏡機幾何測量。從具有3D點云圖、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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