JP2023542586A - 届きにくい構成要素を検査するための方法及びデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
-カメラ光学システムから画像を得て、それをコンピュータのハードディスクに記録すること;
-表面に投影されたレーザ強度スポットによる、存在する物体のデジタルステレオ画像からの、物体の三次元表面を復元すること;
-様々な角度からステレオカメラを用いて部材の表面を観測する場合に、ソフトウェアが、全体像を得るために三次元シーンの復元した表面を整合させること;
-対象の部材または領域の表面における、欠陥のある領域を、自動的に強調すること;
-詳細には、欠陥または物体の長さ、幅、深さの外形パラメータを計算すること、
を可能にする。
Claims (38)
- 検査システムを使用して、届きにくい部材の表面を検査する方法であって、前記検査システムの実行部分の送達経路にわたってナビゲーションを提供する、前記検査システムに設定された白色光源を用いて、白色光を照射することを含み、小型のステレオカメラが装備された、管理システムの前記実行部分の機器を届きにくい部材まで送達し、白色光放射は、白色光の光ファイバを通して伝わり、管理下の物体における所与の放射パターンを構成するための第1のレンズは、前記白色光のファイバの出力部に設けられ、前記管理システムの前記実行部分を送達した後に、前記白色光を消すか、または薄暗くし、レーザ放射の構成は、レーザ光ストリームの光ファイバを通して伝えられ、前記レーザ光ストリームのファイバの出力部において、第2のレンズは確実にレーザ束を集束させ、前記第2のレンズから距離をおいて位置された回析光学素子を使用して、小さい強度スポットを伴う画像における届きにくい部材の表面に、レーザ光ストリームビーム構成の所与の幅を提供し、小型の光学ステレオカメラを使用して、届きにくい部材の表面のステレオ画像をもたらし、届きにくい部材の表面における小さい強度スポットを伴うレーザ画像を投影するときに、得られたステレオ画像を、処理用マイクロ管理ユニットまで送信し、マイクロ管理ユニットのためのデータ処理ツールを使用して、三次元の届きにくい表面を復元し、その一方で、所与の確実性の程度を伴い、ステレオ画像における物体の同じポイントを自動的に識別するために、レーザ強度スポットを一対の平坦画像に使用する、方法。
- 装置の内側に位置された、装置部材まで送達することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステレオ画像は様々な角度から得られ、様々な角度の前記届きにくい表面の三次元復元と、様々な角度から得られた平坦画像の対に対応した、三次元モデルの整合による、届きにくい部材の表面における追加の三次元復元と、を提供することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記届きにくい部材の表面の不連続性を識別するために、前記復元結果から得られた三次元モデルは基準モデルと比較され、識別された不連続性について、特に面積、長さ、ならびに幅及び深さの、不連続性の外形パラメータが判断されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 測定結果から得られた前記三次元モデルを、基準モデルと比較して、不一致がある場合、不一致の量、すなわち摩耗量、浸食損傷、部材の厚さの損失、形状湾曲、変形、表面欠陥、個々の構造要素の欠落または部分的破壊、剥がれ、破砕、焼損、崩壊、腐食損傷の存在、堆積の存在、を判断することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 可動部材のために、前記検査システムの実行部分に対する部材の運動周期が測定され、製品は、繰り返し期間及びレーザ放射パルスのセットを伴うレーザ放射を用いてパルス化され、前記ステレオ画像の対が確実に不鮮明にならないことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記管理システムの前記実行部分の関節接合は、前記検査システムの前記実行部分までの、管理の動きにおける機械的伝達を使用して提供され、前記機械的伝達は、2つの互いに直交した方向において、前記管理システムの前記実行部分の角運動を伝える実現性を伴って作られたケーブルによって提供されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 届きにくい部材の表面を検査するためのデバイスであって、送達の可撓性または硬質手段に装着された測定ヘッドと、電力及びデータ伝達ラインと、白色光の光ファイバ及びレーザ光ストリームの光ファイバと、を含み、管理された白色光源は、前記白色光の光ファイバの入力部に設置され、管理されたレーザ放射源は、前記レーザビームの光ファイバの入力部に設置され、第1のレンズは、前記白色光の光ファイバの出力部に位置され、前記第1のレンズは、前記測定ヘッドに設置され、かつ管理下の前記物体における所与の放射パターンを形成する実現性を伴って作られ、第2のレンズは、前記光ファイバの出力部に位置され、前記第2のレンズは、前記測定ヘッドに設置され、かつ前記レーザストリームの集束を保証する実現性を伴って作られ、回析光学素子は、前記第2のレンズから距離をおいて位置され、前記レーザ光ビームの所与の幅をもたらし、かつ前記届きにくい部材の表面において小さいレーザ強度スポットを伴う画像を形成する実現性を伴って作られ、小型の光学ステレオカメラも、前記測定ヘッドに設置され、前記届きにくい部材の表面において小さいレーザ強度スポットを伴うレーザ画像を使用して、前記届きにくい部材の表面のステレオ画像を提供し、処理用マイクロ管理ユニットは、所与の確実性の程度を伴うステレオ画像において、前記物体の同一のポイントを自動的に識別するために、一対の平坦画像におけるレーザ強度スポットを使用して、前記ステレオカメラの画像から、三次元の届きにくい表面を復元させる実現性を伴って作られる、デバイス。
- ケーブルは、送達の可撓性手段の内側の空洞を通過し、前記測定ヘッドの可動部分を、送達の可撓性手段に対して2つの互いに直交した方向で移動させるよう設計されることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- ケーブル管理ユニットを含み、前記ケーブル管理ユニットは、ケーブル管理ユニットの運動における前記測定ヘッドへの、機械的伝達の管理中に、前記測定ヘッドの関節接合を提供する実現性を伴って作られることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 2つ以上の光学チャネルを伴う前記カメラは、前記測定ヘッドに設置されることを特徴とする、請求項8または9に記載のデバイス。
- 前記ステレオカメラの2つの前記光学チャネルは、互いに向けて間隙を開けてずらされ、それによって、ステレオ領域を前記デバイスの前記測定ヘッドに近付けるために、前記チャネルの光学軸間は鋭角となることを特徴とする、請求項8または9に記載のデバイス。
- レンズを伴う2つの光学的な光導波路は、前記測定ヘッドに設置され、そこからの画像は、全体の寸法によって前記デバイスの前記測定ヘッドに設定できない、高速カメラを使用するために、前記デバイスの作動本体の外側に位置された2つのカメラに送信されることを特徴とする、請求項8または9に記載のデバイス。
- レーザ放射を伝えるための追加のファイバと、第1のものとは異なる波長の、追加のレーザ放射源と、を含み、レーザ放射は、出力部にレンズ及び回析光学素子を有するファイバに沿って伝えられ、前記回析素子は、スポット間の平均距離が、前記第1のレーザ放射源からの距離よりも大きくなるよう、段差を伴う物体の表面に強度スポットを作り出すことを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 前記カメラの視野、及び光ストリームは、前記測定ヘッドの軸に対して90°の角度に導かれ、光学プリズムまたはミラーが、白色光及びレーザ放射の方向を変えるために使用され、前記カメラ、光学プリズム、またはミラーの光学軸の回転は、前記ステレオカメラまたは3チャネルカメラの視界方向を変えるために使用されることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 互いの間で特定の距離をおいて位置された、いくつかの測定ヘッドを含み、広範な物体の画像を迅速に得るために使用されることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 前記回析素子は、前記物体の表面において、特定寸法のスクエアマトリクスを作り出し、各スクエアはレーザスポットの唯一のセットを有し、それらは他のスクエアでは繰り返されず、それによって、得られた画像の処理を簡略化し、人の介入なしで、より大きい確実性を伴う、ステレオカメラまたは3チャネルカメラの画像において、前記物体の同じポイントを識別するのを可能にすることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 例えば電気信号によって管理されたローラの形態の、プローブ送達ユニットが装備され、前記プローブ送達ユニットは、前記デバイスの実行部分の外側シェルに接触させられて、信号が与えられたときに、前記デバイスの前記実行部分は、前記ローラを回転させることによって漸進的に前方/後方に移動できることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 関節接合ケーブルの移動は、それらに管理信号を適用することでアクチュエータによって実施され、前記信号は、オペレータが前記デバイスの制御部を押圧したときに生成されることを特徴とする、請求項9または18に記載のデバイス。
- 前記関節接合または前記プローブの送達は、オペレータの直接的な行動なしで、信号の特別なシーケンスを起動し、それらを前記管理デバイスに供給して、所定の経路に沿って前記デバイスの前記実行部分を移動させることで、自動的に行なわれることを特徴とする、請求項9または18に記載のデバイス。
- 前記関節接合または前記プローブの送達は、オペレータの直接的な行動なしで、信号の特別なシーケンスを起動し、それらを前記管理デバイスに供給して、所定の経路に沿って前記デバイスの前記実行部分を移動させることで、自動的に行なわれることを特徴とする、請求項19に記載のデバイス。
- 前記白色光源及び前記白色光のファイバは存在せず、一方でナビゲーションは、所与の経路に沿って、またはレーザ光下で自動的に実施されることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 前記白色光のファイバの代わりに、白色または他のスペクトルの小型LEDが、前記システムの前記実行部分に設定され、照射を作り出すことを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 管理下の前記物体で異物を検出するために、白色光が前記物体に導かれ、前記物体と相互作用したときに、前記白色光は部分的に反射され、狭いスペクトル間隔の反射光のエネルギーは、管理下の前記物体において異物が存在することを指し、限定ではないが堆積物、塩、油、燃焼物の検出を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 管理下の前記物体における異物の濃度についての情報を得るために、異物の反射のスペクトル間隔に対応した光学ストリームのエネルギーが測定されることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 狭いスペクトル範囲で、光が検査されるアイテムに導かれ、それは管理下の前記物体における異物と相互作用した後で固定され、異物の存在及びその濃度は、前記物体及び/または異物との相互作用後の、光学ストリームの大きさによって考察されることを特徴とする、請求項24または25に記載の方法。
- 光学フィルタは前記カメラの前に設定され、前記光学フィルタは、狭いスペクトル範囲の光透過帯域を有し、それは前記検査されたアイテムに位置され、かつ検出された物質との光の相互作用後の、反射スペクトルに対応することを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 交換可能な光学フィルタのセットは、前記カメラの前に設定され、受信信号のスペクトル間隔を変えることを可能にすることを特徴とする、請求項27に記載のデバイス。
- 音響光学フィルタは、前記カメラの前に設定され、前記音響光学フィルタは、可変のスペクトル透過間隔を伴う光学フィルタの機能を実施することを特徴とする、請求項27に記載のデバイス。
- 光学フィルタは、前記白色光源の後に設定され、前記光フィルタは狭いスペクトル範囲の光透過帯域を有し、前記光透過帯域は、管理下の前記物体に位置し、かつ検出された物質との、光の相互作用後の反射スペクトルに対応することを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 交換可能な光学フィルタのセットは、前記白色光源の後に設定され、受信信号のスペクトル間隔を変えることを可能にすることを特徴とする、請求項30に記載のデバイス。
- 音響光学フィルタは、前記白色光源の後に設定され、前記音響光学フィルタは、可変のスペクトル透過間隔を伴う光学フィルタの機能を実施することを特徴とする、請求項30に記載のデバイス。
- 前記デバイスの前記実行部分の内側に、計器チャネルが存在し、それは物体を捕捉するため、または物体に操作を実施するための、補助的デバイスを含み得ることを特徴とする、請求項8、9、14、15、16、17、18、21、22、23、24、27、28、29、30、31、または32に記載のデバイス。
- 投影された画像の異なる焦点面を伴う、交換可能な回析光学素子は、投影されたレーザ画像の鮮明な画像が、前記システムの前記実行部分の端部から様々な距離でもたらされるよう、使用されることを特徴とする、請求項8、9、14、15、16、17、18、21、22、23、27、28、29、30、31、または32に記載のデバイス。
- 多焦点機能を伴う回析光学素子は、投影されたレーザ画像の鮮明な画像が、前記回析素子を交換せずに、前記システムの前記実行部分の端部から様々な所定の距離でもたらされるよう、使用されることを特徴とする、請求項8、9、14、15、16、17、18、21、22、23、27、28、29、30、31、または32に記載のデバイス。
- 多焦点機能を伴う回析光学素子が使用され、様々な識別可能な画像が各焦点面で作り出され、それによって投影されたレーザパターンの鮮明な画像が存在した場合、所定の距離セットからの距離を区別することが可能であり、そこで管理された前記物体の表面は、画像の外観によって、前記デバイスの前記実行部分の端部から位置されることを特徴とする、請求項8に記載のデバイス。
- 管理システムを使用して部材の表面形状を検査する方法であって、前記管理システムの実行部分の送達経路にわたってナビゲーションを提供する、前記管理システムに設定された光源を用いて光を照射することを含み、小型ステレオカメラが装備された、前記管理システムの前記実行部分の機器を、前記部材まで送達し、光ファイバを介して光放射を伝え、レンズは白色光のファイバの出力部に設けられ、任意選択で管理下の物体における所与の放射パターンの構成のために、ビデオカメラを使用して前記部材の表面のビデオを提供することと、得られたビデオを処理用マイクロ管理ユニットへ送信することと、マイクロ管理器のデータ処理ツールを使用してビデオを捕捉することと、を含み、ビデオストリームは、面及び表面を識別するために処理され、投射のマトリクスが作り出され、それに基づいて、時間のシーケンス、または前記デバイスの前記実行部分の様々な位置におけるシーケンスが分析され、管理下の前記物体の3D形状と、基準からの実際の投射の分散分析と、欠陥の検出と、所与の基準による部材の検出と、前記基準の3D形状の分散分析と、を見出す、方法。
- 届きにくい部材の表面を検査するためのデバイスであって、送達の可撓性または硬質手段に装着された測定ヘッドと、電力及びデータ伝達ラインと、白色光の光ファイバと、を含み、管理された白色光源は、前記白色光の光ファイバの入力部に設置され、レンズは、前記白色光の光ファイバの出力部に位置され、前記レンズは、前記測定ヘッドに設置され、かつ検査中の前記物体の、所与の強度の楕円偏光面を形成する実現性を伴って作られ、小型の光学カメラも、前記測定ヘッドに設置され、届きにくい部材の表面のビデオを提供し、処理用マイクロ管理ユニットは、ビデオを捕捉する実現性を伴って作られ、面及び表面を識別するためにビデオストリームを処理し、投射のマトリクスを作り出すことに基づいて、時間のシーケンス、または前記デバイスの前記実行部分の様々な位置におけるシーケンスを分析し、管理下の前記物体の3D形状と、基準からの実際の投射の分散分析と、欠陥の検出と、所与の基準による部材の検出と、前記基準の3D形状の分散分析と、を見出す、デバイス。
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