工业内窥镜实现高质量检测的关键是什么?
工业内窥镜的诞生是为了在不破拆的情况下辅助检测者观察物体内部状况,在检测过程中,检测图像既是连接物体内外的桥梁,更是达成这一检测目的的重要纽带。因此,要实现不漏检、不误检、测量精准的高质量检测,关键在于——高质量内窥检测图像,即:图像清晰、色彩还原好、低失真(低畸变),也就是检测画面应尽可能地接近真实检测场景,这样检测者才能准确洞察存在的问题。
得到高质量内窥检测图像,需要多方面的协同:照明、光学镜头、感光元件、图像处理、显示器、检测人员的操作水平等。其中,感光元件是影响图像清晰度和色彩还原的主要因素,而光学镜头与图像是否失真关系密切。因此,以下重点介绍感光元件和光学镜头,这两个组件内置于探头最前端,有时也统称摄像头。
首先,感光元件也称图像传感器,它接收光学镜头透进的光线并进行光电转换,其性能直接影响检测图像的清晰度和色彩还原效果。感光元件主要有CCD和CMOS两种,两者在明亮环境光条件下的成像效果并无显著差别,但由于两者在结构和工作原理上的差异,使得CCD的感光性更好,在低光照条件下的表现优于CMOS(CMOS在低照度下能够清晰成像的有效像素数目往往大打折扣);而且CCD还具有更好的色彩准确性和更宽的色域,因此对于需要在低光照条件下拍摄高质量照片的专业摄影器材,例如天文摄像器材,往往都采用CCD。
具体到工业内窥镜这种检测工具,由于探头往往在被检测设备或管道内部工作,没有明亮的环境光,在这种情况下,采用CCD图像传感器的工业内窥镜优势明显,不仅清晰展现细节,有助于检测人员更准确地发现和观察裂纹、腐蚀等缺陷,而且色彩还原好,便于检测人员根据颜色差异识别金属或非金属等不同材料,以及腐蚀、氧化等缺陷发展的具体程度。
其次,光学镜头对于真实再现被检测对象内部图像也起着重要的作用。要得到清晰的内窥检测图像,应正确配置视野、焦距等参数,这一点往往都会得到重视,例如:远距离观察大型空间的内部结构可以选择中远焦镜头,而近距离观察裂纹后划痕等细微损伤,通常选择近焦或极近焦镜头,这样才能在特定的观察距离和范围内清晰成像。
但是很多人容易忽视光学镜头低失真这一要求。通常镜头视野越大,越容易在图像的非中央区域出现畸变失真,对于单纯观察来说,可以通过软件的失真校正功能做一定程度的弥补,但是对于需要精准测量的内窥检测来说,即便是看似微不足道的图像失真,往往也会显著影响测量结果的准确性。
因此,在需要精准测量的工业内窥镜应用中不应盲目追求视野过大的镜头。视野过大的镜头虽然有宽阔的视野覆盖效果,为观察和查找缺陷提供便利,同时也更易导致图像出现难以校正的畸变,无法真实再现被检测表面局部的位置、比例等信息,导致测量结果出现较大偏差。
正是考虑到上述因素,测量精准的工业内窥镜的镜头往往会同时兼顾观察视野和测量准确性,例如:韦林 MViQ+ 视频内窥镜的单物镜相位扫描三维立体测量镜头,采用105°大视野设计,既满足了全屏高效观察的需求,同时也有效避免了图像畸变影响测量准确性的问题。
综上所述,高质量内窥检测图像是检测人员敏锐洞察缺陷和精准测量的前提,是实现高质量检测的关键所在,而这与感光元件和光学镜头息息相关。如果您有任何疑问,欢迎咨询北京韦林意威特工业内窥镜有限公司。
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