[發明專利]探頭系統和檢測方法

有效

• 申請號: 201610666159.6
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107726053B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 翟梓融;凱文·喬治·哈丁;韓杰;楊東民;克拉克·亞歷山大·本多爾;顧嘉俊
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;G01B11/25
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

本發明公開了一種探頭系統。該探頭系統包括：發光單元，用來發射光；圖案生成單元，用來投射至少一個參照結構光圖案至物體表面以獲得至少一個參照投影圖案，所述圖案生成單元包括振鏡掃描單元，用來將發光單元發射的光反射至多個方向；及光強調制器，用來根據所述參照投影圖案調制發光單元發射的光的強度，且提供調制光至所述振鏡掃描單元來將調制光反射至多個方向，來投射至少一個調制結構光圖案至物體表面，以獲得至少一個調制投影圖案。本發明還公開一種檢測方法。

技術領域

本發明涉及探頭系統，尤其涉及用于三維表面尺寸測量的探頭系統和檢測方法。

背景技術

探頭系統，典型地例如管道鏡或內窺鏡，一般用來對彎曲管道深處進行工業探測，特別針對密封空腔內部空間結構進行觀察。大多數管道鏡或內窺鏡通過投射結構光到物體表面來進行三維表面尺寸測量。然而，如果物體表面為光滑表面，物體表面反射光的強度太強，會使圖像傳感器飽和。如果物體表面太暗，其反射率太低，物體表面反射的光的強度太弱而不能被圖像傳感器感應。一些物體表面可能部分區域光滑和/或部分區域太暗，因此物體表面的反射率變化導致很難形成完整的物體表面的圖像。物體表面光滑的區域在圖像中顯示為高亮區域，太暗的區域在圖像中顯示為極黑區域，如此高亮區域和太暗的區域的信息不能被獲得。因而，具有反射率變化的被測物體對于任何探頭和檢測方法來說都是很大的挑戰。

因此，有必要提供一種探頭系統和檢測方法用于解決至少部分上述問題。

發明內容

本發明的一個方面在于提供一種內窺鏡探頭系統。該探頭系統包括：發光單元，用來發射光；圖案生成單元，用來投射至少一個參照結構光圖案至物體表面以獲得至少一個參照投影圖案，所述圖案生成單元包括振鏡掃描單元，用來將發光單元發射的光反射至多個方向；及光強調制器，用來根據所述參照投影圖案調制發光單元發射的光的強度，且提供調制光至所述振鏡掃描單元來將調制光反射至多個方向，來投射至少一個調制結構光圖案至物體表面，以獲得至少一個調制投影圖案。

本發明的另一個方面在于提供一種檢測方法。該檢測方法包括：發射光；將光反射到多個方向，來投射至少一個參照結構光圖案至物體表面，以獲得至少一個參照投影圖案；根據所述參照投影圖案調節發射出的光的強度以獲得調制光；及將調制光反射到多個方向，來投射至少一個調制結構光圖案至物體表面，以獲得至少一個調制投影圖案。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1所示為本發明探頭系統的一個實施例的示意圖；

圖2所示為本發明生成結構光圖案的一個實施例的光路圖；

圖3所示為本發明生成結構光圖案的另一個實施例的光路圖；及

圖4所示為本發明檢測方法的一個實施例的流程圖。

具體實施方式

為幫助本領域的技術人員能夠確切地理解本發明所要求保護的主題，下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式。在以下對這些具體實施方式的詳細描述中，本說明書對一些公知的功能或構造不做詳細描述以避免不必要的細節而影響到本發明的披露。

除非另作定義，本權利要求書和說明書中所使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬技術領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權利要求書中所使用的“一個”或者“一”等類似詞語并不表示數量限制，而是表示存在至少一個。“包括”或者“具有”等類似的詞語意指出現在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵蓋出現在“包括”或者“具有”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。