[發明專利]用于檢查資產的方法和裝置

有效

• 申請號: 201880014486.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN110352346B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 克拉克·亞歷山大·本多爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/89
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張豐豪

公開了一種用于檢查旋轉資產的方法和裝置(101)。在一個實施方案中，所述檢查裝置(101)可以包括紋理圖案投射系統(168)，所述紋理圖案投射系統用于將紋理圖案(166)投射到對象表面上以提供額外的表面細節從而提高立體圖像匹配，在另一實施方案中，所述檢查裝置(101)可以被配置成在旋轉對象在不同的照明模式下位于選定位置或觸發位置時保存所述對象的選定圖像。

背景技術

本文公開的主題涉及用于檢查資產(例如，渦輪發動機的葉片)的方法和裝置。

可以使用視頻檢查裝置(或光學裝置)，例如視頻內窺鏡或管道鏡，來檢查對象的表面以識別和分析所述對象上的可能由于(例如)損壞、磨損、腐蝕或不恰當的安裝而引起的異常(例如，凹點或凹陷)。可以使用視頻檢查裝置來捕獲和顯示所觀看的對象的表面的示出所述異常的二維圖像，從而確定所述表面上的異常的尺寸。可以使用所述表面的此二維圖像來產生所述表面的三維數據，所述三維數據提供所述表面上的多個點的三維坐標(例如，(x,y,z))。

可以使用各種現有的技術來提供二維圖像中的表面點的三維坐標(例如，立體成像方法和結構光方法，例如相移分析、相移云紋、激光點投射等)。這些技術中的一些技術，包括結構光方法，需要循序地捕獲多個圖像(例如，3至6個圖像)。在使用結構光方法來檢查旋轉經過視頻檢查裝置的旋轉對象(例如，渦輪葉片)的過程中，將必須使旋轉對象停止以允許檢查員拍攝所需的多個圖像，此操作不甚理想。在檢查這些旋轉對象的過程中可以使用立體成像以提供表面點的三維坐標，因為通常需要使用彼此同步的多個傳感器在單個時間點拍攝的立體圖像。因為立體成像取決于發現表面上的相同的點，所以具有最少紋理的表面(例如，具有陶瓷熱障涂層的表面)可能導致錯誤的匹配和不準確的三維映射。

在一個示例中，可以使用視頻檢查裝置來檢查飛行器上的發動機的渦輪葉片或發電渦輪機的渦輪葉片。通常穿過渦輪機中的靜止翼之間的管道鏡端口插入視頻檢查裝置來檢查旋轉的渦輪葉片的相鄰級的渦輪葉片。在將視頻檢查裝置固定在原位時，使渦輪的芯旋轉，以使得渦輪葉片通過視頻檢查裝置的視場。常常記錄視頻以示出經過的渦輪葉片。另外，還可以在所述檢查期間捕獲選定的渦輪葉片(例如，具有檢查員注意到的異常的渦輪葉片)的二維靜態圖像。因為捕獲所有渦輪葉片的二維靜態圖像需要大量數據，所述大量數據難以傳輸和管理，所以檢查可能不捕獲每個渦輪葉片的二維圖像，從而阻止檢查獲得每個渦輪葉片的三維數據。

此外，檢查的視頻一般經過壓縮，這可能會導致壓縮偽影，從而減少了所述視頻用于自動化分析的有用性。因為視頻和靜態圖像僅提供二維數據，所以任何自動化分析一般依賴于色彩、邊緣檢測等以試圖評估渦輪葉片狀況。此外，任何自動化分析還可以執行復雜的三維模型匹配或者作出關于放大倍率、光學扭曲等的假設，以便將所識別的指示的大小定量，因為視頻檢查裝置相對于渦輪葉片的位置在檢查期間和之間可能會變化。

發明內容

公開了一種用于檢查資產的方法和裝置。在一個實施方案中，所述檢查裝置可以包括紋理圖案投射系統，所述紋理圖案投射系統用于將紋理圖案投射到對象表面上以提供額外的表面細節從而提高立體圖像匹配。在另一實施方案中，所述檢查裝置可以被配置成在所述對象在不同的照明模式下位于選定位置或觸發位置時保存旋轉對象的選定圖像。可以傳輸所保存的選定圖像并且將所保存的選定圖像存儲在基于云的服務器中且通過自動化方式進行分析。

可以在實踐檢查裝置的一些所公開的實施方案的過程中實現的優勢是收集檢查中的每個旋轉的工業資產(例如，渦輪葉片)的高質量圖像，其中從一致的角度和位置拍攝每個圖像，從而實現對旋轉對象的自動化分析。通過僅保存幀中的選定觀看位置的渦輪葉片的選定圖像，可以保存每個渦輪葉片的圖像并且使用所述圖像產生每個渦輪葉片的三維表面圖，而不需要傳遞或存儲過多量的數據。實現對工業資產的自動化分析可以允許預測性維護和資產性能管理。另外，將紋理圖案添加至對象表面提供了足夠的表面細節，以允許經由原本不具有足夠的細節的表面上的提高的立體匹配而產生更準確的三維表面圖。