內窺鏡是拓展人類視線檢測范圍的設備，可以幫助人類檢查單純憑借視覺不可觀測的部位，而且不需要拆卸或損傷被檢對象。在工業檢測領域，從最初采用透鏡組實現光學影像搬移的直桿內窺鏡，到現在的采用CCD成像的工業視頻內窺鏡，從單純的光學設備，到光電一體的精密設備，從只能定性觀察，到觀察測量一體化，工業內窺鏡歷經了多次變革，吸納了先進的成像技術、數字信號處理技術、圖像處理技術、網絡互聯技術等，其中不乏“黑科技”。本文要介紹的是結構光三維掃描技術在工業內窺鏡的應用。

什么是結構光三維掃描技術？

結構光三維掃描技術是一種基于特征提取來采集物體表面三維數據的技術，方便進行輪廓重建等還原處理。其工作原理是：利用帶有光柵結構的投射系統將光源發出的光、以光柵條紋的形式投射到被測物體上，由于被測物體表面的起伏或者凹凸不平的走勢，反射光被調制形成攜帶相位信息的測量條紋，由專用設備或裝置（例如相機）采集這些測量條紋圖像后，通過相位計算和立體視覺技術，獲得物體表面的三維數據（也稱三維點云數據）。

利用結構光三維掃描技術，在汽車制造領域，可以方便獲取零部件的曲面特征，為設計及改型提供便利；在模具制造領域，則可以利用三維模型高效實施模具的逆向設計；在文物保護方面，更是在文物復原、三維虛擬展示方面有著其他技術無可比擬的優勢。

工業內窺鏡為什么需要結構光三維掃描技術？

在工業內窺鏡檢測中，檢出的缺陷都存在于立體空間中，但是對于缺陷的測量往往都是在二維平面的靜態圖像中進行的（例如傳統的雙物鏡測量技術），精準測量的核心是正確選點。在被檢對象結構比較復雜或者存在多個層級的情況下（例如孔探中的多級葉片），缺陷測量的選點操作是有可能引入誤差的，但是這種誤差在二維平面內是無法辨識或判斷的，此外，對于深度測量如何確定選到的是最深點，對于檢測人員也是一種挑戰。因此，需要一種能夠多方位觀察三維立體影像的技術，以輔助正確選點，實現精準測量。而結構光三維掃描技術恰好具有這樣的能力。

結構光三維掃描技術在工業內窺鏡的應用——相位掃描三維立體測量技術

工業內窺鏡的發展，需要更為準確、智能的測量技術，結構光三維掃描技術的出現與發展，契合了內窺鏡對測量的需求，相位掃描三維立體測量技術應運而生。集成了這種測量技術的工業內窺鏡，通過鏡頭上的光柵向缺陷所在的表面投射結構光，并由探頭內部的CCD接收反射光，然后運用相位算法獲取缺陷所在表面的三維立體信息，并進行表面輪廓的重構和呈現。

例如：韋林MViQ工業視頻內窺鏡的單物鏡相位掃描三維立體測量功能，可以呈現缺陷所在表面的三維立體輪廓圖像，并允許檢測人員通過觸屏手勢旋轉輪廓圖，從而可以從不同角度觀察缺陷以及測量選點的情況。此外，基于三維立體數據和輪廓重建，還可以協助選取適宜的測量模式，并具備了自動計算凹坑深度的能力，這些優點不僅解決了不少測量難題，而且大幅提升了測量的精準化和智能化。對于這種測量技術優勢的詳細說明，您可以進一步閱讀下面"相關推薦"中的文章。

以上為您介紹了結構光三維掃描技術在工業內窺鏡的應用。工業內窺鏡檢測技術的發展，離不開設備的更新換代，更離不開先進技術的引進與應用，相信未來還會有更多"黑科技"助力內窺檢測技術的發展。

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