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工業(yè)測量內(nèi)窺鏡的雙物鏡、雙目、單物鏡是什么意思？

2023-11-13 17:20:21

本文介紹的測量內(nèi)窺鏡是指搭載測量技術(shù)的工業(yè)內(nèi)窺鏡，這種工具不僅能夠快速觀察被檢測物體內(nèi)部的缺陷，還可以利用測量技術(shù)對缺陷進行分析?，F(xiàn)在市面上不少品牌都推出了工業(yè)測量內(nèi)窺鏡，但是搭載的測量技術(shù)并不相同，名稱也是五花八門，經(jīng)常帶有雙物鏡、雙目、單物鏡、以及三維測量等字樣，那么這些名稱是什么含義？對應的測量技術(shù)又是怎樣的原理呢？

三維測量工業(yè)內(nèi)窺鏡

一、雙物鏡和雙目測量

帶有上述字眼的內(nèi)窺測量技術(shù)，其基本原理是一致的：需使用雙物鏡測量鏡頭，即測量鏡頭上有兩個物鏡（模擬人類雙目成像），根據(jù)兩物鏡之間的已知距離、以及與測量點所形成的頂角大小的變化，基于三角幾何原理確定測量點與鏡頭的距離，并進行兩物鏡圖像測量點的匹配，進而計算獲得測量點的坐標，以便進行各種模式下的尺寸測量。雖然模擬雙目成像，但其成像及測量原理反饋到屏幕上的仍然是二維平面信息。

根據(jù)雙物鏡的設計原理，為保證測量精度就要有較大的放大倍數(shù)，為此測量鏡頭的視野和焦距范圍都偏小，其鏡頭的視野相對單物鏡減半，顯示在手持機屏幕上的圖像也被一分為二，如下圖（左）可以看出屏幕圖像分為左右兩部分。由于采用了基于兩個物鏡的成像原理，這種測量技術(shù)存在一定局限性：

1. 觀察和測量需更換鏡頭。由于雙物鏡測量鏡頭視野減半，不便于觀察尋找及定位缺陷，往往先用觀察鏡頭找到缺陷再換用測量鏡頭，過程繁瑣，而且增加探頭磨損消耗和發(fā)生卡阻的幾率。

2. 測量結(jié)果的準確性難以得到保障。雙物鏡測量技術(shù)需人為選擇測量點再進行該點的坐標計算，而測量點的位置及其匹配值（用來衡量選取的測量點識別合格與否的標準）正確與否，存在人為及系統(tǒng)誤差的可能性。

3. 可測量缺陷的大小比較受限?；陔p物鏡鏡頭視野的局限性，對超過測量范圍的較大缺陷，只能采用“化整為零”逐段測量再相加的權(quán)宜之法，測量效率和精度差強人意。

工業(yè)用測量內(nèi)窺鏡的雙物鏡、雙目、單物鏡測量技術(shù)示意圖

二、單物鏡測量

實施測量僅使用單一物鏡，其中先進代表技術(shù)是美國韋林3D測量工業(yè)內(nèi)窺鏡的“單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)”。工作原理是這樣的：使用視頻探頭前端的三維相位掃描測量鏡頭上的兩個LED光柵掃描被測物體表面，由視頻內(nèi)窺探頭前端的 CCD 攝像頭攝取由畸變條紋攜帶物體表面三維信息的反射光，進一步得到三維坐標數(shù)據(jù)，并在此基礎上執(zhí)行各種測量操作。

由于基于相位掃描的三維立體測量技術(shù)不再是根據(jù)二維畫面進行測量，而是采用攝取和掃描物體表面三維信息的辦法，所以不再限制測量鏡頭的視野和焦距，可以采用視野范圍更廣、焦距范圍更大的“單物鏡”設計，其優(yōu)勢也是顯著的：

1. 單一測量鏡頭滿足全部檢測需求。采用視野范圍更廣、焦距范圍更大的測量鏡頭，以及全屏圖像，實現(xiàn)即觀察即測量，發(fā)現(xiàn)缺陷后無需更換鏡頭即可直接測量。

2. 測量結(jié)果更精準。先獲取三維坐標信息、再進行選點測量，無需測量點匹配等步驟，而且可以在全屏圖像上完成測量后，輔以3D點云圖進行檢查，大幅減少人為操作誤差的可能性。

3. 可一次性獲得大尺寸損傷的測量結(jié)果。由于測量鏡頭采用單視窗、廣角設計，一次性有效測量區(qū)域是其他測量技術(shù)的兩倍甚至更大，對于其他測量技術(shù)難以準確測量的長裂紋、長劃傷以及大面積涂層脫落，采用相位掃描三維立體測量法則僅通過一次性操作即可獲得精確的測量結(jié)果。

單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)

通過上述關于雙物鏡測量技術(shù)以及單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)的介紹，希望能幫助您更好地了解工業(yè)測量內(nèi)窺鏡中的雙物鏡、雙目、單物鏡等相關名詞的含義。更多疑問，歡迎咨詢美國韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡專門經(jīng)銷商——北京韋林意威特工業(yè)內(nèi)窺鏡有限公司。

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工業(yè)測量內(nèi)窺鏡的雙物鏡、雙目、單物鏡是什么意思？