[发明专利]自动化管道镜测量端头准确度测试

说明书

技术领域

在本文中公开的主题涉及可视检查系统，并且，更具体地，涉及评价这样的系统的性能的方式。

背景技术

远程可视检查（RVI）系统，例如管道镜，准许观察不可由人类检查员直接得到的特征，诸如涡轮叶片。RVI系统还准许对人类有害的诸如有毒的或非常热的气氛的区域中的可视检查。RVI系统通常具有可拆卸的端头。检查员针对每次检查而选择适当的端头。一些端头准许不仅捕获正在被检查的对象的图像，而且还捕获那些对象的形状的三维数据。例如，相位测量端头将例如平行线的结构光图案投影至检查目标上。然后，捕获目标的图像。当从目标反射时的结构光图案的相位取决于图案投影器与目标之间的距离。在各种示例中，两个单独投影的条纹集的绝对相位之间的差用于确定对象距离。

然而，重复的端头附接及拆卸，除了端头工作的环境条件之外，还可能随着时间推移而降低或改变端头的性能。例如，一些端头包括光源。那些光源可能有灰尘或其他污染物结成块状，从而减小光输出。对于使用通常均匀照明的端头、诸如相位测量端头，有差异的亮度减小可能降低使用其所测量的3-D数据的准确度。

现有的系统使用试块来对图像捕获端头执行放大率的验证。对用于3-D测量的端头，试块还能够用于验证三角测量几何。试块包括具有已知尺寸的可见特征和将端头相对于该特征而保持在适当的位置的固定装置。为了检验放大率，用户将端头插入试块中并捕获该特征的图像。然后，用户使用RVI系统的法线测量功能来测量该特征的尺寸。这通常包括：将十字准线、指针或其他定位器手动地定位在该特征的各部分上；将关于端头和试块的数据输入RVI系统中；从RVI系统接收十字准线之间的测量；以及将该测量与已知值相比较。尽管该类型的验证能是有用的，但其限于简单的尺寸测量，并且，不适合于更先进的端头，诸如能够用于采取3-D测量的相位测量端头。

上文的讨论只不过针对通常的背景信息而提供，并且，不旨在用作在确定所要求保护的主题的范围的方面的帮助。

发明内容

此外，现有技术未能意识到的问题是，随着时间推移的渐变通常对人类而言难以察觉。观察来自具有差异地变模糊的光源的3-D测量端头的图像的人类检查员可能未认识到，3-D数据并不如期望那样准确。尽管一些可立体测量的RVI系统包括确定立体数据的准确度的测试，但是这些测试仅在检查员的要求下执行。因此，存在对自动地确定端头的性能是否受损且在受损的情况下警告RVI系统的用户的方式的需要。

因此，使用包括具有已知的几何特性的测试特征的测试对象来测试远程可视检查（RVI）系统的测量准确度。使用控制器，检测可拆卸测量光学端头到RVI探测器的附接。然后，提示用户执行测量准确度的测试。在用户指示测试特征可见时，系统捕获测试特征的一个或更多图像，从图像确定测试特征的坐标，并且，使用坐标来测量测试特征的几何特性。使用所测量的几何特性和已知的几何特性来确定准确度结果，并且，例如对用户提供比较的结果的指示。

在本方法的一些公开的实施例的实践中可以认识到的优点是，自动地为准确度而检验数据，不要求用户在测试特征在端头的视场中位于适当的位置之后对十字准线进行定位或采取其他手动的步骤。提示用户执行验证，从而有利地减小渐变未被检测到的概率。各种实施例能够提供诸如3-D相位测量端头的准许测量图像捕获以外的数据的端头的验证。

在实施例中，公开了测试远程可视检查系统的测量准确度的方法。测试使用包括具有已知的几何特性的测试特征的测试对象来执行。该方法包括使用控制器来自动地执行以下的步骤：检测可拆卸测量光学端头到远程可视检查系统的探测器的附接；在检测到可拆卸测量光学端头的附接之后，经由用户提示装置而提示用户执行远程可视检查系统的测量准确度的测试；捕获测试对象上的测试特征的一个或更多图像；使用所捕获的图像的至少一些来确定测试特征的坐标；使用测试特征的所确定的坐标来确定测试特征的所测量的几何特性；使用所测量的几何特性和已知的几何特性来确定准确度结果；以及提供所确定的准确度结果的指示。