CN104185787A - 用于双手自由的检查的***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于检查设备的***和方法。所述方法包括将所述设备布置在对于多个可移动相机已知的位置中。将所述多个可移动相机安装在可控制的传动机构上。通过控制所述可控制传动机构来定位具有用户接口的相机来使所述多个相机指在所述设备处。在移动且无线的显示器上显示由所述相机生成的所述设备的图像。所述计算设备还使得所述设备的渲染虚拟图像显示在所述移动且无线的显示器上。在所述移动且无线的显示器处从由所述相机生成的图像中选择感兴趣的流和感兴趣的区域。

Description

用于双手自由的检查的***和方法

相关情况陈述

本申请要求于2011年9月22日提交的美国临时专利申请序列号61/537,642的优先权及权益，通过引用将所述美国临时专利申请全部并入到本文中。

技术领域

本发明涉及使用相机和计算设备的检查***和方法。更具体地，本发明涉及用于检查涡轮的***和方法。

背景技术

对于工业设备和装备而言，来自相机图像的计算机化检查提供了非常准确的信息。然而，如果正被检查的对象很复杂（例如，现代燃气涡轮机），并且当牵涉多个相机和相机的多种配置时，检查变得困难。涉及被检查的设备的数据通常存储在数据库中。有时，多个相机记录设备的不同部分的图像，所述图像在应用于检查之前必须由处理器进行处理。检查者通常在诸如被检查的涡轮之类的大型对象周围移动。

对于检查者而言通常难以在四处走动期间迅速访问具有涉及所述对象的数据的强大的计算机，特别是在涡轮的工业环境中。这牵制了检查的生产率。

造成该困难的另一个原因是由于设备巨大并且具有复杂的形状，这在没有计算机支持的情况下可能难以分析。这些机器还具有相互影响彼此的相互相关的部分和组件。例如，开动阀门可以影响涡轮转子速度、温度和振动，这全部都可能需要对机器的不同位置处的不同部分的检查。检查数据可以聚集在强大的计算机处。然而，对于检查者而言，必须在对象和计算机之间移动来进行检查并不是高效的。

因此，需要有新的和改进的***和方法学计算机辅助的对复杂设备的双手自由的检查。

发明内容

本发明提供直接的支持来让检查设备的检查者意识到相机配置相对于正被检查的设备的确切情形。根据本发明的一个方面，相机安装在传动机构上，其可以从具有用户接口设备（包括操纵杆、键盘和鼠标）的计算机控制。相机可以具有多个自由度。计算设备中的软件完全地控制所述传动机构并且知晓每台相机的空间位置和定向。将相机图像从计算机无线传输到具有显示器的移动且无线的计算机设备来显示图像。用户可以从移动计算机设备在多个图像流中选择要将其从计算机发送到移动计算设备的感兴趣的流。用户还可以在所选择的感兴趣的流中选择要将其从计算机传输到移动计算设备的感兴趣的区域。在所选择的感兴趣的流中的所选择的感兴趣的区域外的图像数据不从计算机传输到移动计算设备。

根据本发明的一方面，提供了用于通过检查计算机和相机来检查涡轮的方法，包括通过无线移动设备，建立与检查计算机的无线连接性，通过无线移动设备选择涡轮的图像的感兴趣的流和感兴趣的流内的感兴趣的区域，无线移动设备从检查计算机请求感兴趣的流和感兴趣的区域并且然后从检查计算机接收表示感兴趣的流中的感兴趣的区域的图像，以及无线移动设备显示感兴趣的区域。

根据本发明的另外一方面，提供了一种方法，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从该列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的存储器检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从该列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的相机检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，其中无线移动设备为感兴趣的图像流选择每秒帧数的参数并且检查计算机根据所选择的每秒帧数向无线移动设备发送感兴趣的图像流。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，其中所选择的每秒帧数小于30帧每秒。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，包括无线移动设备向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，包括无线移动设备向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，包括无线移动设备向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，包括无线移动设备向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头，向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机，并且向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，包括无线移动设备向检查计算机发送对于感兴趣的区域中的涡轮的模型和对于感兴趣的区域中的涡轮的图像的请求，从检查计算机接收感兴趣的区域中的涡轮的模型和涡轮的图像并且在无线移动设备上显示感兴趣的区域中的涡轮的模型和涡轮的图像。

根据本发明的又另外的一方面，提供了一种方法，此外包括检查计算机以取决于无线移动设备的传输质量的帧率来传输图像的感兴趣的流内的感兴趣的区域。

根据本发明的另一方面，提供了通过检查计算机和相机检查涡轮的***，包括：无线移动设备，使得所述无线移动设备能够建立与检查计算机的无线连接性，其中无线移动设备包括处理器，使得所述处理器能够执行指令以实行以下步骤：选择涡轮的图像的感兴趣的流和感兴趣的流内的感兴趣的区域，从检查计算机请求感兴趣的流和感兴趣的区域并且然后从检查计算机接收表示感兴趣的流中的感兴趣的区域的图像，以及在显示器上显示感兴趣的区域。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从该列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的存储器检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从该列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的相机检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，其中无线移动设备为感兴趣的图像流选择每秒帧数的参数并且检查计算机根据所选择的每秒帧数向无线移动设备发送感兴趣的图像流。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，其中所选择的每秒帧数小于30帧每秒。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，包括无线移动设备向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，包括无线移动设备向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，包括无线移动设备向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

根据本发明的又一方面，提供了一种***，此外包括：检查计算机以取决于无线移动设备的传输质量的帧率来传输图像的感兴趣的流内的感兴趣的区域。

根据本发明的各方面，同样提供了执行上文所描述的方法和本文所描述的其它方法的***。

计算设备连接到每个可控制的传动机构和至少一个显示器，并且包括用户接口以控制每个可控制的传动机构。计算设备还使得在至少一个显示器上显示渲染的虚拟图像。

附图说明

图1图示根据本发明的一方面的用于检查设备的***。

图2图示根据本发明的一方面的移动平板的使用。

图3图示根据本发明的一方面的移动平板的使用。

图4图示根据本发明的一方面的用于涡轮检查的移动平板上的显示。

图5图示根据本发明的一方面的移动检查平板的设置。

图6图示根据本发明的一方面的移动检查平板上使用的GUI。

图7图示根据本发明的一方面的移动检查平板的触摸屏上的显示。

图8图示根据本发明的一方面的使用移动检查平板的涡轮的检查。

图9图示根据本发明的一方面的用于检查设备的***。

图10图示根据本发明的一方面的所生成的图像。

具体实施方式

对于复杂机械设备的检查者而言通常难以获得该机械设备的某些部分的完整且无阻的视图。常常期望同时查看该机器的多个部分。众所周知的是机器或机器部分的环境处的改变或修改能够在别处在对于一个位置处的检查者不是直接可见的部分处影响机器。

在一些情形中同样期望将检查期间的机器的可视当前条件放置在早期检查期间所记录的先前条件的上下文中。

在由相同受让人共同所有的单独和共同未决的专利申请中，描述了并排检查***用以在复杂的可视检查中给出态势感知（situational awareness）。在这样的利用并排途径的***中，用户在（台式或膝上型）PC前方工作，所有相机和探头控制器连接到所述PC。在本发明的一个实施例中探头附到由探头控制器控制的诸如机器人臂之类的可导航设备。探头自身可以是相机、温度传感器或可以附到可导航设备的任何其它传感器或传动机构。多个探头（例如相机和温度传感器）可以附到可导航设备。操作者经由探头控制器控制可导航设备的移动或导航。

由于正被检查的实际设备（例如燃气涡轮机）通常非常大，因此用户在执行检查时需要在机器周围走动并且核查实际的情形。将会有利的是使用户免于坐在该PC前方或必须返回到PC，并且允许他或她核查实际的设备，同时仍然能够访问检查控制PC。根据本发明的一方面，提供了用于检查和数据收集的方法和***，其允许用户对于大多数检查工作使用轻量的移动计算机平板而不是在庞大的台式或膝上型PC处工作。

图1图示本发明的一个实施例。图1中的***包括检查PC，其例如是台式或膝上型计算机。检查PC具有通信器模块，其操纵与移动平板的通信，所述移动平板是例如iPad^?。平板包括处理器、与外部设备通信的无线通信设备、显示器和数据输入设备（其可以是显示器上的触摸屏）。优选地，平板包括相机。

检查PC与移动平板之间的通信链路是无线的，例如，通过Wi-Fi。检查PC包括捕获由相机生成的数据的相机捕获装置。要么在检查PC中要么在分离的触发板上，使得处理器能够生成触发信号，其指令相机记录或指令处理器从由相机记录的一系列图像中选择图像。触发板上的处理器从涡轮中的每旋转一次（OPR，Once Per Rotation）传感器接收OPR信号来在参考涡轮叶片经过传感器时发出警报。从OPR信号生成用于相机的触发时刻并且相机在所计算的时刻处对涡轮叶片照相。

特定的图像被捕获并且可以存储在诸如磁盘之类的数据存储设备上。检查PC含有触发控制装置，其优选地通过图形用户接口（GUI）从用户接收输入来设定所期望的触发时刻和所需的偏移。

在本发明的一个实施例中通信器使实况视频从相机流到移动平板。它从移动平板接受捕获控制、元数据改变和探头导航的请求，并且命令相机捕获、触发控制和探头控制以完成该行动。

图2图示其中移动平板对于检查是有用的一个情境。大型机器200具有部分205，其需要检查者210通过移动平板207的可视检查。机器200具有由一个或多个探头203监控的驱动部分202，所述探头203可以包括相机并且由可以包括传动机构的控制设备204控制。可以从计算机201打开或关闭控制设备204（其可以是阀）。计算机201连接到网络208，一系列诸如监控206的相机211之类的传感器连接到所述网络208，计算机201可以监控所述传感器。机器200上的另一部分206和部分205二者都受到202的条件的影响。在靠近设备205的位置上的带有平板计算机的检查者210远离计算机201并且看不见206。在苛刻的EM环境中网络208优选地包括屏蔽电缆或光缆。

在某些条件下，优选的是检查者直接查看设备205以实时地且从他的最佳视角看见当202性能改变时对于设备205正在发生着什么。检查者还想要看见作为202的设定或性能的结果在设备205处正在发生着什么。从201控制设备202。一种已知的途径涉及多个检查者，一个在201处，一个在206处并且一个在205处，都配备有电话或无线电设备以协调活动和观察。这不是理想的解决方案，因为所需的协调的水平为错误和误解留下了充足的空间。另外，苛刻的环境无助于无线电或音频通信的使用。同样地，一些事件可能需要快速的反应，而这可能无法通过在机械设备周围的工作条件和通过涉及两个或更多个体来得以促进。

设备200是本发明的一个实施例，其由诸如相机211之类的相机监控，所述相机连接到网络208。为了促进无线通信，用于无线通信的路由器或诸如蓝牙集线器之类的集线器212可以附到网络208。特殊的相机也可以附到所述对象。例如，红外（IR）相机可以附到涡轮的端口以监控涡轮的灼热部分。IR相机图像在计算机201上同样是可用的。

显然，对于检查者而言，在查看组件的操作时查看所述组件的相关数据将会是有利的。例如，在一个实施例中，检查者观察一部分，其图像和背景信息（比如该部分的CAD模型）。例如，这允许检查者在其上下文中查看该部分，并且通过图像数据和CAD数据，检测其形状中的任何显著不同。在平板设备207的帮助下检查者通过使用来自相机的在201上可用的图像或任何其它有关数据，还查看到与他或她正站立的位置有关的该对象的一部分，但是所述部分从该位置不可见。

与计算机201无线接触的平板或甚至更小的智能电话207的使用有需要提出的若干限制。（1）它具有比可以具有多个屏幕的计算机201的显示器小得多的显示屏；（2）从设备207到210甚至经由集线器212的无线通信可能受其带宽约束；（3）在207处的处理和/或存储能力可能是有限的，从而提供有限的为处理和显示而操纵非常大的数据流的能力。

至少出于以上理由并且根据本发明的一方面，使得检查者能够在设备207上选择图像的一个或多个感兴趣的流（SOI）以及流内的感兴趣的区域（ROI）。这在图3中图示。其在图中图示了具有图像301、302和303的设备207的显示器。在本发明的一个实施例中，图像301、302和303是静态图像或照片，各自都显示在如本领域中已知的窗口中并且从三个不同的相机获得。在本发明的一个实施例中，至少一个图像是视频图像。在本发明的一个实施例中，至少一个图像是以比它被相机记录的速率更慢的显示速率的视频图像。在本发明的一个实施例中，在显示器上显示菜单项304和305。

在本发明的一个实施例中，显示器300具有触摸屏，在所述触摸屏上，菜单和菜单项可以被激活或去激活，窗口可以被确定尺寸或调整尺寸，并且屏幕上的项和窗口可以被选择、移动、激活和遭受在基于触摸屏的计算机上已知且可用的任何行动。通过在触摸屏上（例如通过触笔）激活项304或305，图像301、302和303将分别被向左或向右移动，当它们到达并经过屏幕的边缘时将从屏幕上消失，并且附加的图像将在屏幕的相对侧上出现。这用显示器的空间外的在虚拟空间中的图像306图示。当激活菜单项304时，所有图像向左移动。最终图像301将在左边从屏幕上消失并且图像306将出现在屏幕的右侧上。

这允许小型屏幕300显示将被选择用于在检查期间显示的一系列相机图像。通过选择图像，例如通过用触笔在屏幕上触碰它，图像被放大并且显示在屏幕300的较大部分上。图4图示在屏幕300上的经激活和放大的图像301，其示出具有用于查看的感兴趣的部分401的设备400的图像。在本发明的一个实施例中，图像301与设备401的图像一起示出。用户在401周围绘制或激活窗口402以启动并设定感兴趣的区域。在本发明的一个实施例中，***201应用相机相对于设备的位置的知识和设备的CAD数据来生成设备400的绘图以在设备400中标识401的位置。一般而言，这样的上下文图像不需要绘制在小型屏幕上用于查看401。然而，当在使用若干相机时，检查者再调用窗口401的上下文可能是有帮助的。通过激活菜单，屏幕300上的图像可以被调整尺寸以在设备400的CAD绘图的上下文中暂时地示出窗口402。一个人能够看到相机生成的图像的最大图像是301，其小于CAD绘图的总尺寸。

在本发明的一个实施例中，将可以包括定向和相对位置的简短描述或标签附到具有图像的窗口。所述标签可以按需显示。

ROI和SOI的选择和准备可以发生在设备207上和/或设备201上。由于计算机201比207强大得多并且具有更大的显示器，因此可能有利的是在计算机201上进行检查准备，以便设定所有的偏好并使设备207的设定与设备207的检查设定同步。在设备207和201的同步期间，向设备201通知设备207的包括屏幕尺寸在内的属性。可以在计算机201或类似的强大计算机上执行对设备207的设置。这在图5中图示。其图示了诸如201之类的强大的计算机的显示器501，所述强大的计算机能够访问所有相关相机、传感器、数据库和其它设备以及与检查相关的传动机构。其示出了必须经配置的设备207的图像507。一个人能够用计算机201在显示器501上开发207的所期望的配置。可以经由窗口503键入可定制的数据。这可以包括设备207与计算机207之间的传输条件的表征并且将影响帧率、分辨率、流的数量等等。

相机可以具有相对广的视场并且相比较于感兴趣的区应用高分辨率图像传感器。图像处理器的使用允许从视频图像的流中选择有限数量的图像帧并且捕获、传输和显示较小的感兴趣的区。这在图4中图示，其在图中示出具有较小的感兴趣的对象401的大型对象的图像301，可以在没有显著细节丢失的情况下通过将该图像放大到屏幕300的尺寸来在窗口402中查看所述感兴趣的对象。

假设对象401位于高EM干扰环境中。相机记录图像301。在本发明的一个实施例中，一个人想要经由无线信道将该图像从相机传输到便携式且移动式的计算设备207。接近于该对象而操作的检查者因此将会能够查看401的详细图像。然而，在该情境中，图2中的计算设备201必须传输整个图像以用于通过于207处理。由于例如在苛刻环境中的无线电干扰，设备207可能不能够接收到如由相机所生成的和由201所提供的视频图像。同样可能的情况是设备207不能够处理和/或显示如由201所提供的图像。在该情况下可能有利的是指令201处理图像并且将相机所生成的图像的降低尺寸的版本发送到移动设备207。在本文中降低尺寸可以是在图像面积上较小、较低帧率（降到单个图像）和较低分辨率。

已知一个人能够将噪声和/或带宽与时间交换来在具有噪声和/或有限带宽的信道上无误地传输信息。在本发明的一个实施例中假设到设备207的高噪声有限带宽无线信道，其提供仅仅达到10千比特/秒的容量来用于数据传输。根据本发明的一方面，计算机设备201被配置成将配置为满足10千比特/秒的要求的图像传输到设备207以用于显示。

根据本发明的一方面，一个人能够基于例如已知数据序列的交换而在无线信道上提供201与207之间的自适应数据传输***。设备201和207将基于信道的质量来设定传输和接收方法，包括传输速率和纠错编码方法。在本发明的一个实施例中，可以基于最坏情况的情境对设备201和207进行编程，其中假设信道支撑预定的传输速率，但是不能再多。在本发明的一个实施例中这样的假设传输速率不大于10千比特/秒。在本发明的一个实施例中这样的假设传输速率不大于100千比特/秒。在本发明的一个实施例中这样的假设传输速率不大于1兆比特/秒。在本发明的一个实施例中这样的假设传输速率不大于10兆比特/秒。在本发明的一个实施例中这样的假设传输速率大于10兆比特/秒。

在带宽足以用于视频数据的多个流的实时传输和接收的情况下，一般由显示图像的设备207的容量和能力确定设备207的设定而不是由带宽确定。

在本发明的一个实施例中，在计算机屏幕上打开GUI 600以显示由相机生成的图像。其示出由相机生成的图像301。操作者选择窗口402以在移动设备207上显示感兴趣的区域。如果一个人想要提供其中窗口402具有当前图像的上下文（静止）背景图像、设定当以较低帧率记录时图像的定时、窗口的尺寸、分辨率、黑/白显示等等，则这个人可以设定GUI中的另外的偏好，比如用于记录的时间段、优选的帧率、实时或减慢的显示。

当带宽充足并且所有的设定基于操作者的便利时，图6的菜单项可以在设定中独立。然而，当带宽有限时，可以连接不同的设定，使得例如以帧率为代价实现较高的分辨率。所有数据在强大的机器201中可用并且一般而言是带宽或处理限制将约束到移动设备的数据传递。

在本发明的一个实施例中，移动设备207具有能够在如图7中图示的触摸屏700上激活的GUI。图像显示在移动设备的屏幕700上，其应用屏幕的全部或大部分来显示一个感兴趣的流（SOI）的感兴趣的区域（ROI）。在本发明的一个实施例中，用至少以下三个菜单项激活菜单702：图像、传感器和控制。所显示的图像减小到尺寸701。在一个实施例中701如此小以致于不能查看到任何细节，但是其仅仅作为用于查看窗口的提醒器而存在，所述提醒器能够通过用触笔触碰它而被激活。图像项允许用特定的ROI调用（call up）新的ROI或新的SOI；传感器项允许调用并查看传感器数据；并且控制项允许选择从移动计算机207传递到计算机201来指令机器的机器设定。

在本发明的一个实施例中，相机、连接到中央计算机的机器和被使得能够从中央计算机接收感兴趣的视频流或感兴趣的区域的移动计算机都位于不大于100平方米的单个房间中。在本发明的一个实施例中，相机、中央计算机和移动计算机中的至少一个不在所述单个房间中。

已经在上文中讨论的是，移动计算机207（其为平板计算机或智能电话并且可以称为移动平板）运行专门的软件来将GUI呈现给用户。用户可以选择一个或多个相机视频以及例如相关CAD模型的3D视图来作为具有来自可以被称为检查PC的计算机201的数据的主要显示。其还具有捕获控制、元数据显示和探头导航的特征以允许用户执行相应的行动。

在这样的配置中，在设置初始硬件和软件之后，用户携带平板，并且自由地在检查的主体周围走动而不丧失执行检查的能力。

正如所讨论的，工业场地环境通常不是电磁友好的，其由于强大的电磁干扰而大部分在Wi-Fi带宽之外，而视频流或者3D视图流需要显著的带宽或数据吞吐量能力。根据本发明的一方面，优选地从移动平板定义感兴趣的流（SOI）和感兴趣的区域（ROI）。在各种相机视频和3D视图中，用户可以选择一个或多个流（SOI）以用于查看。将不传递其它流以节约带宽。通过每个SOI，取决于平板屏幕状况（estate）可用性，其允许移动平板选择要传递的感兴趣的区域（ROI ），并且不传递图像的不可见或在移动平板上不期望的部分。仅传递SOI/ROI比传递所有可用图像需要较少的带宽并且改善了用户体验。

图8此外图示了正被检查的设备和根据本发明的一方面的检查***。图示了正被检查的设备810。设备810可以是大量设备中的任何一个，包括涡轮、燃气涡轮等等。正被检查的设备可以在尺寸和形状二者上都是相当复杂的。当使用相机进行检查时，丢失对缺陷所在位置的追踪是相当容易的。缺陷可以包括伤痕、破裂、沾污和其它缺陷。一个人还可以检查没有可见缺陷的设备的性能。

多个相机812和814在正被检查的设备810内部移动以进行检查。将相机812和814安装在可移动、可控制的传动机构816上。根据本发明的一方面，传动机构816包括第一臂818和第二臂820。

尽管图示了两个相机812和814，但是可以使用单个相机。可替换地，还可以使用两个以上的相机。

第一臂818可以沿着由箭头822指示的方向可控制地移动。因此，相机812和814可以移动通过正被检查的设备810的中心以执行检查。

第二臂820可以在由箭头824指示的方向上转动。第二臂820还可以在该图内和外转动。因此，可控制可移动的传动机构816具有多个自由度。当传动机构816沿着方向822移动时，可以旋转第二臂820以检验正被检查的设备810的所有内部区段。

根据本发明的另一方面，将传输电路附到传动机构816以经由接口828将传动机构816位置和定向传送到计算设备826。传输电路还可以将相机812和814的所有物理特性传输到计算设备826。这样，计算设备826知晓相机812和814正在看向设备810上的什么，并且计算设备826理解相机812和814的特性。

此外在图9中图示根据本发明的一方面的用于检查设备的***。图示了将被检查的设备930。该设备典型地是复杂设备，比如燃气涡轮机。

该***包括多个相机932和934。正如前文那样，尽管示出两个相机，但是可以利用两个以上的相机。根据本发明的其它方面，可以使用单个相机。所使用的相机的类型是用于执行复杂设备的检查的标准工业相机。

将相机932和934中的每一个分别附到传动机构936和938。根据本发明的一方面，传动机构936和938是包括多个部分的单个结构的部分。可替换地，每个传动机构936和938可以是单独的传动机构结构。传动机构936和938为多个相机932和934中的每一个提供多个自由度。这样，相机932和934可以指向正被检查的设备上的任何所期望的位置。

传动机构可以由计算设备940通过接口942控制。计算设备可以是任何类型的计算设备，包括个人计算机、膝上型或甚至特殊设计的计算机。传动机构936和938相对于正被检查的设备的位置和定向由用户接口控制，所述用户接口是计算设备920的部分。可以使用的用户接口包括鼠标、键盘、小键盘、触摸屏和操纵杆。将这些提供作为计算设备的部分。

该***包括连接到所述多个相机932和934中的每一个的一个或多个显示器944。在本发明的一个实施例中，相机932和934中的每一个都连接到显示器944。根据本发明的另一方面，一个相机可以单独地连接到一个显示器。

可以被检查的多个设备的一个或多个CAD模型存储在存储器948中。存储器948可以是由计算设备940以远程方式访问的远程服务器的部分。存储器948包括正被检查的设备930的CAD模型。

计算设备940从正被检查的设备的CAD模型渲染正被检查的设备的虚拟图像。这可以通过使用诸如开放图形库（openGL）之类的公开可用软件来执行。计算设备940可以渲染正被检查的整个设备的完整虚拟图像或者为了节约时间，可以渲染正被检查的设备的区段的虚拟图像。

从计算设备940上的用户接口控制相机932和934的位置和定向以获得正被检查的设备的图像。根据本发明的一方面，同时显示来自正被检查的设备的图像和渲染的虚拟图像。

图10图示了由计算设备1040显示的窗口1050。图像1050和1052是来自正被检查的设备的实况图像。如果存在诸如伤痕、破裂、脱色等等之类的缺陷，则那些缺陷将会在这里出现。然而，仅仅检验这些图像可能使检查者不确信它们在正被检查的设备中的位置。检查者还可能不确信正被检查的设备的性质以及事实上是否存在缺陷。

因此本发明还显示与实况图像有关的渲染虚拟图像作为图像1058和1056。因此，实况图像1052与渲染虚拟图像1058有关。同样地，实况图像1054与渲染虚拟图像1056有关。

一般而言，虚拟图像在给定虚拟相机位置和内部特性的情况下从CAD模型渲染。为了建立在虚拟图像与实况图像之间的关联，虚拟相机必须具有与实况相机相同的位置和内部特性。内部校准过程估计实况相机的内部特性。在外部校准过程之后，从传动机构位置读数中计算实况相机在任何时间关于CAD模型的位置。

一旦获得实况相机的位置和内部参数，则它们由虚拟相机使用来通过使用诸如OpenGL之类的计算机图形技术从CAD模型渲染虚拟图像1056或1058。虚拟图像和实况图像示出类似的结构，比如实况图像1054和虚拟图像1056的顶部中心处的孔。

因此，本发明的各方面允许正被检查的设备的实况图像与渲染虚拟图像一起显示。根据本发明的一方面，邻近渲染虚拟图像1056来显示实况图像1054。图像可以并排显示。这允许更轻易地标识在检查期间的设备中缺陷，因为检查者能够查看设备在其未使用状态中的模型，同时检验正被检查的已经使用的设备的图像。

附加地或可替换地，可以将实况视频图像1052作为图像1064重叠在窗口1060中的渲染虚拟图像1062的较大版本上。这通过关联位置来完成。

计算设备知晓相机的位置和定向，因为传动机构向计算设备报告其位置。同样地，可以通过传动机构接口将相机的所需要的物理特性传输到计算设备。可替换地，相机的物理特性可以存储在存储器中并且由计算设备按需访问。计算设备使用该信息来在渲染虚拟图像1062上定位实况图像1064和1066。

如图10中所示，可以在检查期间的设备的渲染虚拟图像1062上重叠多个图像1064和1066。

显示器1060帮助检查者轻易地标识图像的位置和位于实况图像1052和1054中的任何缺陷的位置。

本发明的检查站可以用在不同的模式中。在第一模式中，将从正被检查的设备的实时检查生成的实况图像馈送到计算设备。在这种情况下，计算设备实时地执行上述步骤并且可以用于控制传动机构的位置并因此控制相机的位置。

根据本发明的另一方面，可以通过使用相机和可移动可控制传动机构以及存储在存储器中的那些图像来生成设备的图像。当用于分析的时间到来时，将图像存储在计算设备可访问的存储器中。

正如前文那样，计算设备能够访问正被检查的设备的CAD模型。计算设备使用例如openGL从CAD模型渲染正被检查的设备的虚拟图像。然后计算设备使得实况图像中的一个或多个与渲染虚拟图像同时显示。

实况图像和渲染虚拟图像的显示要么是并排的要么以如上述的重叠形式，或者二者兼有之。在图10中示出并排显示和重叠显示。

正被检查的设备在检查前被布置在对于相机/传动机构的已知位置中。这允许计算设备使图像关联于设备的CAD模型的适当区段。这称作校准。可以手动地执行校准，并且向计算设备报告校准的细节。

尽管已经示出、描述和指出了本发明在应用到其优选实施例时的基本新颖性特征，但是将理解的是，本领域技术人员在不脱离于本发明的精神的情况下可以做出对所说明的方法和***的形式和细节中及其操作中的各种省略和替换以及改变。因此，意图是，只如由权利要求的范围所指示的那样被限制。

Claims (20)

1.一种用于通过检查计算机和相机来检查涡轮的方法，包括：

通过无线移动设备，建立与检查计算机的无线连接性；

通过所述无线移动设备，选择所述涡轮的图像的感兴趣的流和感兴趣的流内的感兴趣的区域；

所述无线移动设备从检查计算机请求感兴趣的流和感兴趣的区域并且然后从检查计算机接收表示感兴趣的流中的感兴趣的区域的图像；以及

所述无线移动设备显示所述感兴趣的区域。

2.根据权利要求1的方法，其中在所述移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从所述列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的存储器检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

3.根据权利要求1的方法，其中在所述移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从所述列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的相机检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

4.根据权利要求1的方法，其中所述无线移动设备为感兴趣的图像流选择每秒帧数的参数并且检查计算机根据所选择的每秒帧数向无线移动设备发送感兴趣的图像流。

5.根据权利要求4的方法，其中所述所选择的每秒帧数小于30帧每秒。

6.根据权利要求1的方法，包括所述无线移动设备向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理所述探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头。

7.根据权利要求1的方法，包括所述无线移动设备向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理所述相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机。

8.根据权利要求1的方法，包括所述无线移动设备向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理所述触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

9.根据权利要求1的方法，包括所述无线移动设备：

向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理所述探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头；

向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理所述相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机；以及

向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理所述触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

10.根据权利要求1的方法，包括所述无线移动设备：

向检查计算机发送对于感兴趣的区域中的涡轮的模型和对于感兴趣的区域中的涡轮的图像的请求；

从检查计算机接收感兴趣的区域中的涡轮的模型和涡轮的图像；以及

在无线移动设备上显示感兴趣的区域中的涡轮的模型和涡轮的图像。

11.根据权利要求1的方法，此外包括：

所述检查计算机以取决于无线移动设备的传输质量的帧率来传输图像的感兴趣的流内的感兴趣的区域。

12.一种通过检查计算机和相机来检查涡轮的***，包括：

无线移动设备，使得所述无线移动设备能够建立与检查计算机的无线连接性，其中所述无线移动设备包括被使得能够执行指令以实行以下步骤的处理器：

选择涡轮的图像的感兴趣的流和感兴趣的流内的感兴趣的区域；

从检查计算机请求感兴趣的流和感兴趣的区域并且然后从检查计算机接收表示感兴趣的流中的感兴趣的区域的图像；以及

在显示器上显示所述感兴趣的区域。

13.根据权利要求12的***，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从所述列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的存储器检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

14.根据权利要求12的***，其中在移动无线设备上显示多个感兴趣的流的列表并且从所述列表中选择感兴趣的流，以及从连接到检查计算机的相机检索从检查计算机接收的感兴趣的区域。

15.根据权利要求12的***，其中所述无线移动设备为感兴趣的图像流选择每秒帧数的参数并且检查计算机根据所选择的每秒帧数向无线移动设备发送感兴趣的图像流。

16.根据权利要求15的***，其中所述所选择的每秒帧数小于30帧每秒。

17.根据权利要求12的***，包括所述无线移动设备向检查计算机发送探头控制信号并且检查计算机处理所述探头控制信号以发送经处理的探头控制信号来控制探头。

18.根据权利要求12的***，包括所述无线移动设备向检查计算机发送相机控制信号并且检查计算机处理所述相机控制信号以发送经处理的相机控制信号来控制相机。

19.根据权利要求12的***，包括所述无线移动设备向检查计算机发送触发控制信号并且检查计算机处理所述触发控制信号以发送经处理的触发控制信号来控制触发板。

20.根据权利要求12的***，此外包括：

所述检查计算机以取决于无线移动设备的传输质量的帧率来传输图像的感兴趣的流内的感兴趣的区域。