孔探是應(yīng)用于民航發(fā)動(dòng)機(jī)的工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)過(guò)程，操作者除了通過(guò)它查找缺陷，還可進(jìn)一步提取孔探圖像中的缺陷特征，以滿足維護(hù)的要求。對(duì)孔探圖像進(jìn)行缺陷測(cè)量是特征提取的核心工作，是進(jìn)行故障診斷的前提，實(shí)際孔探檢測(cè)時(shí)，需要測(cè)量的對(duì)象通常是壓氣機(jī)葉片和渦輪葉片，這些零件常出現(xiàn)裂紋、掉塊和撓曲的損傷，為了對(duì)損傷進(jìn)行評(píng)估，需要對(duì)缺陷進(jìn)行精確的測(cè)量。

孔探圖像缺陷測(cè)量技術(shù)的歷史

為了得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，最初的孔探圖像缺陷測(cè)量技術(shù)采用的是接觸式測(cè)量法，即在光學(xué)硬桿鏡或柔性光纖鏡上捆綁已知尺寸的參照物，通過(guò)它與被測(cè)物的直接接觸，人為的比較缺陷實(shí)際尺寸的大小。這種方法增加了探頭的外徑，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部需要檢測(cè)的很多區(qū)域無(wú)法到達(dá)。

孔探圖像缺陷測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著接觸式測(cè)量法被淘汰，后續(xù)又出現(xiàn)了比較測(cè)量、陰影測(cè)量、傳統(tǒng)雙物鏡測(cè)量等測(cè)量技術(shù)，以及2010年年底美國(guó)韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡推出的相位掃描三維立體測(cè)量技術(shù)，這是目前先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)。

相位掃描三維立體測(cè)量技術(shù)的原理是什么呢？視頻探頭前端的三維相位掃描測(cè)量鏡頭上設(shè)置有兩個(gè)可見(jiàn)光LED光柵矩陣，將頻閃發(fā)射的矩形光柵以多條平行陰影線的形式投影到被測(cè)物體表面上，由于物體表面紋理、凹凸不平或者缺陷產(chǎn)生各種具有不同相位信息的條紋，這些條紋就包含了物體表面的三維信息。由視頻內(nèi)窺探頭前端的CCD 攝像頭獲取物體表面反射回來(lái)的條紋圖像信息，主機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)再對(duì)此進(jìn)行解調(diào)變換等運(yùn)算處理， 然后根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型和重構(gòu)算法獲得被測(cè)物體表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)了物體輪廓的三維重構(gòu)，并據(jù)此展開(kāi)測(cè)量操作，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。

這種測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是：

? 缺陷尋找與判定：一個(gè)鏡頭滿足全部需求；

? 全屏圖像：相同視角，更廣觀察范圍；

? 操作更便捷：無(wú)需陰影線選擇或立體點(diǎn)匹配，無(wú)需進(jìn)行激光點(diǎn)選擇；

? 更多測(cè)量信息：3D表面建模，創(chuàng)建深度剖面；

? 光反饋強(qiáng)度信號(hào)顯示功能：實(shí)時(shí)反饋光強(qiáng)度信號(hào)；

? 鏡頭自動(dòng)識(shí)別：無(wú)需菜單選擇；

? 更高的精確度：特別是在深度測(cè)量上；

? 更智能：具有鏡頭松動(dòng)報(bào)警，以及無(wú)法測(cè)量區(qū)域的智能提醒；

? 可顯示更加放大的缺陷圖。

從孔探檢查的整體效率、觀察效果、測(cè)量精準(zhǔn)度以及設(shè)備安全等諸多角度進(jìn)行比較，不難看出，傳統(tǒng)的缺陷測(cè)量技術(shù)容易出現(xiàn)偏差且工作效率較低．相位掃描三維立體測(cè)量技術(shù)則有了重大的突破，是非常適用于發(fā)動(dòng)機(jī)孔探缺陷測(cè)量的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。

孔探圖像缺陷測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展望

一方面，自從相位掃描三維立體測(cè)量技術(shù)在孔探圖像缺陷中得以應(yīng)用，經(jīng)過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)廠家以及國(guó)內(nèi)外眾多航空公司的應(yīng)用驗(yàn)證，其技術(shù)成熟度和實(shí)用性都較高，現(xiàn)已成為了民航發(fā)動(dòng)機(jī)孔探領(lǐng)域的主要檢測(cè)技術(shù)，各大航空公司紛紛引進(jìn)該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)，也可以這樣理解，一套完善的孔探設(shè)備應(yīng)支持相位掃描三維立體測(cè)量功能，并有其他測(cè)量技術(shù)作為備用，以滿足各種孔探環(huán)境下的測(cè)量需要。另一方面，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)更加深入地應(yīng)用于孔探檢測(cè)中，從圖像增強(qiáng)、圖像分割、輪廓特征提取等方面進(jìn)一步推動(dòng)孔探圖像特征提取技術(shù)的發(fā)展，使得準(zhǔn)確高效的半自動(dòng)測(cè)量和全自動(dòng)測(cè)量在不久的將來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。

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