3D измерения. Видеоэндоскоп Часть 1

Использовать видеоэндоскопы, позволяющие измерять и анализировать признаки дефектов в формате 3D, для многих дефектоскопистов - это обычная практика. Однако есть такие специалисты, которые еще не испытали данный вид эндоскопов в действии. Даже не все владельцы видеоэндоскопов используют современные возможности имеющегося у них оборудования для эндоскопии на полную мощность ,  всвязи с недостаточной информированностью. 

Поэтому данная статья будет посвящена 3D видеоэндоскопам, описанию, характеристикам и особенностям работы с ними. Достижения в области 3D измерений, основанных на обработке изображений, делают данный видеоэндоскопов еще более мощным инструментом в арсенале каждого эндоскописта. 

В прошлом специалисты могли выявлять признаки дефектов и делать их снимки, но современные видеоэндоскопы позволяют  отображать, измерять и анализировать признаки дефектов в формате  3D, а также обмениваться изображениями и данными на расстоянии по беспроводным каналам с экспертами. 

Дистанционный визуальный контроль 

Дистанционный визуальный вид контроля часто используется для проверки исправности того или иного промышленного оборудования. Подобные проверки зачастую основываются на измерении признака дефекта или участка внутри промышленного оборудования. Неточные измерения могут привести к ненужным простоям на производственной линии, образованию брака и затратам на техническое обслуживание, что приведет к снижению безопасности и надежности всего производственного цикла. В связи с этим важно, чтобы эндоскописты понимали, как  правильно следует применять доступные измерительные возможности, чтобы обеспечить максимальное качество принятых решений. 

Новейшие технологии 3D измерений позволяют в реальном времени использовать трехмерное облако точек XYZ для проверки качества данных и точности расположения курсоров с разных углов зрения и при разных проекциях. Это дает дефектоскопиистам беспрецедентную возможность проверять свою работу и исключать дорогостоящие ошибки. 

Для обеспечения точности измерений требуется следующее:

• хорошо подготовленный/обученный оператор;
• правильно откалиброванное и прошедшее надлежащее техническое обслуживание оборудование;
• выбор технологии измерений, соответствующей сфере применения;
• правильное расположение измерительного объектива и организация измерений;
• анализ качества данных и точности расположения курсора.

Использование технологий и возможностей подключения

Когда качество крупного промышленного оборудования зависит от точности измерений , то мнение еще одного специалиста как никогда кстати. Посредством персонального компьютера, планшета или смартфона, возможно  осуществлять видеоконтроль в режиме реального времени, находясь в том же помещении, где он проводится или в любой другой точке мира. 

Платформа Inspection Works упрощает рабочие процессы неразрушающего контроля (NDT), объединяет экспертов в режиме реального времени и облегчает управление данными, поэтому вы можете проводить контроль с большей точностью и эффективностью. Inspection Works Connect обеспечивает двустороннюю совместную работу и возможность комментирования изображений специалистам в полях в режиме реального времени с использованием подключения Wi-Fi или Ethernet. Когда в проведении контроля участвуют несколько специалистов, можно использовать их дополнительные технические знания, повысить вероятность обнаружения дефектов и улучшить производительность контроля, а также сократить расходы. 

Платформа InspectionWorks Connect является опцией для всех моделей Mentor Visual iQ.

Технологии измерений 

3D фазовые измерения, в которых используется технология подсветки структурированным светом, позволяют специалистам обнаруживать, измерять и анализировать признаки дефектов без замены оптического объектива. Широкое поле обзора и большая глубина резкости позволяют выполнять измерения с помощью тех же объективов, которые используются для контроля, за счет чего исключаются дополнительные действия, необходимые для отвода, смены объектива и последующего повторного поиска признака дефекта.  

Фактически, 3D фазовые измерения обеспечивают точные измерения «по запросу», при этом экономя время и повышая общую производительность контроля качества. В 3D фазовых измерениях используется подсветка со структурированным светом, которая направляется на объект от объектива для создания 3D скана поверхности контролируемого участка, таким образом обеспечивается возможность измерения всех признаков дефектов поверхности.

• возможность просмотра и манипулирования трехмерным облаком точек для тщательной оценки формы поверхности и достоверности измерений;
• полноэкранный просмотр изображения, по которому проводятся измерения, обеспечивающий более высокое разрешение;
• управление, контроль и измерения без замены зондов или оптического объектива;
• возможность использования  зондов диаметром 6,1 мм

Появившаяся в 2015 г. технология 3D Stereo Measurement представляет собой новейшую технологию компании GE в применении видеоэндоскопов. В 3D стереоскопических измерениях используются оптические объективы, аналогичные применяемым в стереоскопических измерениях (Stereo Measurement), но с более современными алгоритмами калибровки и обработки, позволяющими формировать полное отображение трехмерного облака точек исследуемой поверхности, которое можно просматривать, совершать с ним манипуляции и анализировать.

• более точные измерения с более высокой повторяемостью по сравнению с традиционными устаревшими стерео- и теневыми методами измерений;
• обеспечение лучших возможностей для сопоставления, по сравнению со стереоскопическими измерениями, для горизонтальных и повторяющихся признаков дефектов;
• просмотр изображений камеры и трехмерного облака точек с их расположением рядом друг с другом, что обеспечивает высокую эффективность анализа измерений;
• возможность измерений на блестящих (сильноотражающих) поверхностях, включающих мелкие детали;
• возможность использования с зондами диаметром 4,0, 6,1 и 8,4 мм.

Стереоскопические измерения

Традиционные стереоскопические измерения, в которых, по аналогии с 3D стерео, используется запатентованная призма для получения левого и правого стереоизображений, снимаемых с немного разных точек съемки. Сопоставление точек поверхности в правом и левом изображении в местах нахождения курсоров позволяет вычислять 3D координаты и результаты измерений. Эта технология, доступная уже более десяти лет, полезна для использования в системах с ограниченной вычислительной мощностью, но не позволяет получить трехмерное облако точек и, таким образом, ограничивает возможности дефектоскопистов в оценке качества измерений. 

Измерения со сравнением

Более традиционная двухмерная технология измерения, в которой используется физическая эталонная мишень, устанавливаемая изготовителем или дефектоскопистом на используемом объективе для определения расстояния до признака дефекта.

Повторные измерения с помощью ПК

Использование программного обеспечения, например, Inspection Manager, для измерений и анализа на сохраненном изображении после проведения контроля. В настоящее время функции повторных измерений также имеются и в самом аппарате, использовать которые можно посредством системы Mentor Visual iQ или на ПК.

Продолжение в 3D измерения. Видеоэндоскоп Часть 2