管道是很多行業的重要設施，例如：火力電站鍋爐的過熱器和再熱器管道、集箱和蒸汽管道等，這些管道的橫截面形狀、直徑、壁厚，以及內部輸送材料各有不同，但是它們往往有一個共同點：內部都有焊接部分。本文以韋林工業內窺鏡為例，介紹三維測量內窺鏡在管道焊縫檢測中的應用。

搭載了單物鏡相位掃描三維立體測量技術的工業視頻內窺鏡 XLG4-MViQ（Everest Mentor Visual iQ）是韋林三維測量內窺鏡的代表產品。該系列產品旨在為航空航天、汽車和制造業等各行各業的重要資產提供高質量的視覺檢測，XLG4-MViQ 不僅具有直觀的觸摸屏界面、無線連接、高分辨率成像和人工智能輔助缺陷自動識別等先進功能，而且其相位掃描三維立體測量技術在內窺測量方面優勢顯著，本文介紹的管道焊縫檢測應用就是其中之一。

應用背景：無論是石油和天然氣市場的立管，還是制藥或其他加工行業的不銹鋼管道，在完成管道焊接后，制造商通常要檢查管道焊縫，觀察是否有焊接質量問題，其中的重要內容之一是：驗證焊縫是否完全穿透基底金屬（焊透），并且焊縫高度是否不超過預設的最大值。他們往往采用能夠直觀探查的內窺檢測技術，如果發現焊縫比母材低很多，那么這根管子可能面臨報廢的結果；反之，如果焊縫太高，會限制材料在管道內的流動，也會做報廢處理。

技術難點：使用內窺鏡可以直觀觀察各種焊接缺陷，然而焊縫測量并非易事，而造成這種困難的原因是：管道的曲率。大部分視頻內窺鏡內置的傳統深度測量方法在單一參考平面上工作，并測量相對于該單一平面的深度或高度。對于有曲率的管道表面來說，這樣的單一平面僅針對管道表面的某一個點有效，難以得到準確的測量結果。

解決方案：韋林三維測量內窺鏡搭載了一種創新的測量模式（測量方法）—— 區域深度剖面測量。使用這種測量模式，可以在焊縫的一側放置兩個光標，在另一側放置第三個光標。系統將根據管壁曲率確定表面走向，然后在檢測區域范圍內查看橫跨焊縫的剖面切片集合，并自動識別相對于基材的最深點或最高點。也就是說，針對未焊透缺陷，該測量方法將找到最深點，如果想了解焊縫的最大高度，系統同樣會自動識別相應的最高點。在顯示最深點的深度值或最高點的高度值后，系統還可以根據用戶需求提供測量位置所在處的焊縫橫截面的視圖。

應用優勢：三維測量內窺鏡在管道焊縫檢測中的應用優勢明顯。一方面，實現了在有曲率的管道表面自動識別最深點或最高點，并輸出相應的數值，非常高效；另一方面，一旦通過區域深度剖面測量確定了最深點或最高點，檢查員隨后可以查看該區域焊縫的可視化3D點云圖像，進一步驗證系統識別的最高點或最深點的正確性，以確信該區域的3D數據質量，而對于只顯示2D圖像的傳統測量技術，是沒有技術手段或信息來幫助檢查員確信他們已經對焊縫進行了準確的評估。

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