工業(yè)內(nèi)窺鏡實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量檢測的關(guān)鍵是什么?
工業(yè)內(nèi)窺鏡的誕生是為了在不破拆的情況下輔助檢測者觀察物體內(nèi)部狀況,在檢測過程中,檢測圖像既是連接物體內(nèi)外的橋梁,更是達(dá)成這一檢測目的的重要紐帶。因此,要實(shí)現(xiàn)不漏檢、不誤檢、測量精準(zhǔn)的高質(zhì)量檢測,關(guān)鍵在于——高質(zhì)量內(nèi)窺檢測圖像,即:圖像清晰、色彩還原好、低失真(低畸變),也就是檢測畫面應(yīng)盡可能地接近真實(shí)檢測場景,這樣檢測者才能準(zhǔn)確洞察存在的問題。
得到高質(zhì)量內(nèi)窺檢測圖像,需要多方面的協(xié)同:照明、光學(xué)鏡頭、感光元件、圖像處理、顯示器、檢測人員的操作水平等。其中,感光元件是影響圖像清晰度和色彩還原的主要因素,而光學(xué)鏡頭與圖像是否失真關(guān)系密切。因此,以下重點(diǎn)介紹感光元件和光學(xué)鏡頭,這兩個組件內(nèi)置于探頭最前端,有時也統(tǒng)稱攝像頭。
首先,感光元件也稱圖像傳感器,它接收光學(xué)鏡頭透進(jìn)的光線并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,其性能直接影響檢測圖像的清晰度和色彩還原效果。感光元件主要有CCD和CMOS兩種,兩者在明亮環(huán)境光條件下的成像效果并無顯著差別,但由于兩者在結(jié)構(gòu)和工作原理上的差異,使得CCD的感光性更好,在低光照條件下的表現(xiàn)優(yōu)于CMOS(CMOS在低照度下能夠清晰成像的有效像素?cái)?shù)目往往大打折扣);而且CCD還具有更好的色彩準(zhǔn)確性和更寬的色域,因此對于需要在低光照條件下拍攝高質(zhì)量照片的專業(yè)攝影器材,例如天文攝像器材,往往都采用CCD。
具體到工業(yè)內(nèi)窺鏡這種檢測工具,由于探頭往往在被檢測設(shè)備或管道內(nèi)部工作,沒有明亮的環(huán)境光,在這種情況下,采用CCD圖像傳感器的工業(yè)內(nèi)窺鏡優(yōu)勢明顯,不僅清晰展現(xiàn)細(xì)節(jié),有助于檢測人員更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和觀察裂紋、腐蝕等缺陷,而且色彩還原好,便于檢測人員根據(jù)顏色差異識別金屬或非金屬等不同材料,以及腐蝕、氧化等缺陷發(fā)展的具體程度。
其次,光學(xué)鏡頭對于真實(shí)再現(xiàn)被檢測對象內(nèi)部圖像也起著重要的作用。要得到清晰的內(nèi)窺檢測圖像,應(yīng)正確配置視野、焦距等參數(shù),這一點(diǎn)往往都會得到重視,例如:遠(yuǎn)距離觀察大型空間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以選擇中遠(yuǎn)焦鏡頭,而近距離觀察裂紋后劃痕等細(xì)微損傷,通常選擇近焦或極近焦鏡頭,這樣才能在特定的觀察距離和范圍內(nèi)清晰成像。
但是很多人容易忽視光學(xué)鏡頭低失真這一要求。通常鏡頭視野越大,越容易在圖像的非中央?yún)^(qū)域出現(xiàn)畸變失真,對于單純觀察來說,可以通過軟件的失真校正功能做一定程度的彌補(bǔ),但是對于需要精準(zhǔn)測量的內(nèi)窺檢測來說,即便是看似微不足道的圖像失真,往往也會顯著影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
因此,在需要精準(zhǔn)測量的工業(yè)內(nèi)窺鏡應(yīng)用中不應(yīng)盲目追求視野過大的鏡頭。視野過大的鏡頭雖然有寬闊的視野覆蓋效果,為觀察和查找缺陷提供便利,同時也更易導(dǎo)致圖像出現(xiàn)難以校正的畸變,無法真實(shí)再現(xiàn)被檢測表面局部的位置、比例等信息,導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。
正是考慮到上述因素,測量精準(zhǔn)的工業(yè)內(nèi)窺鏡的鏡頭往往會同時兼顧觀察視野和測量準(zhǔn)確性,例如:韋林 MViQ+ 視頻內(nèi)窺鏡的單物鏡相位掃描三維立體測量鏡頭,采用105°大視野設(shè)計(jì),既滿足了全屏高效觀察的需求,同時也有效避免了圖像畸變影響測量準(zhǔn)確性的問題。
綜上所述,高質(zhì)量內(nèi)窺檢測圖像是檢測人員敏銳洞察缺陷和精準(zhǔn)測量的前提,是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量檢測的關(guān)鍵所在,而這與感光元件和光學(xué)鏡頭息息相關(guān)。如果您有任何疑問,歡迎咨詢北京韋林意威特工業(yè)內(nèi)窺鏡有限公司。
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