無損檢測的可視化技術研究

內窺鏡，是一種多學科通用的工具，其功能是能對彎曲管道深處探查，能觀察不能直視到的部位，能在密封空腔內觀察內部空間結構與狀態，能實現遠距離觀察與操作。用來直接觀察物體內部腔體的裝置稱為內窺鏡，簡稱內鏡 。工業內窺鏡可用于高溫、有毒、核輻射及人眼無法直接觀察到的場所的檢查和觀察，主要用于汽車、航空發動機、管道、機械零件等，可在不需拆卸或破壞組裝及設備停止運行的情況下實現無損檢測，廣泛應用于航空、汽車、船舶、電氣、化學、電力、煤氣、原子能、土木建筑等現代核心工業的各個部門。工業內窺鏡還可與照相機、攝像機或電子計算機耦接，組成照相、攝像和圖象處理系統，從而進行視場目標的監視、記錄、貯存和圖象分析,為診斷和處理提供很好的保證。

硬管內窺鏡

硬管內窺鏡工作原理是：利用傳像透鏡光學技術來傳送影像，并且由光導纖維提供傳光照明。為了傳送清晰圖像，該內窺鏡的有效不銹鋼插入管內設計若干光學元件的傳像透鏡系統。內置光纖把照相需要的照明光線從獨立的冷光源直接傳導至工作位置上。硬管內窺鏡僅能檢測直管的焊接接頭，并且能檢測的直管長度有限。硬管內窺鏡無法檢測彎管的焊接接頭。

軟管光纖內窺鏡

軟管光纖內窺鏡是一種利用纖維光學和光學、精密機械及電子技術結合而成的新型光學儀器，它利用光導纖維的傳光、傳像原理及其柔軟彎曲性能，可以對設備中肉眼不易觀察到的隱蔽部位方便地進行直接快速的檢查，既不需設備的解體，亦不需另外照明，只要有孔能使窺頭插入，內部情況便可一目了然，既可直觀，亦可側視，還可手控窺頭對被檢查面進行連續上下掃描100°。 可目視，亦可照像，還可錄像或電視顯示。

電子工業內窺鏡

電子工業內窺鏡為使用小于 1/6’的感光芯片位于內窺鏡插入管頭端直接采集圖像，經信號傳輸線傳送至顯示器顯示圖像，因為圖像直接轉成電信號，所以無法直接目視；采用位于插入管頭端的 LED 直接照明，或者使用后置 LED 光源通過光纖導光進行照明；優點為制造成本相對較低且與插入管長度無關，可以直觀的觀察顯示屏，且感光芯片的分辨率遠遠高于軟管光纖內窺鏡，清晰度非常高，能儲存照片、錄像，為后期分析提供依據；缺點為受限于感光芯片位于插入管頭端，內窺鏡采用 1/18’感光芯片，插入管直徑能可以做到 5.5mm（保證耐 10m 水壓并集成高亮度 LED 燈）左右。隨著 CMOS 傳感器技術的發展，現在有 2.6mm 的感光芯片，甚至有 1.5mm 的感光芯片，所以也能做到插入管直徑小于 2mm 的電子內窺鏡了。

三維測量內窺鏡

這是一種技術含量更高的具有測量功能的內窺鏡。目前應用在內窺鏡上的三維測量技術有雙目測量技術、結構光技術等。 雙目立體視覺是計算機視覺的一個重要分支，即由不同位置的兩臺攝像機或者一臺攝像機（CCD）經過移動或旋轉拍攝同一幅場景，通過計算空間點在兩幅圖像中的視差，獲得該點的三維坐標值。

內窺鏡是一嶄新的正在蓬勃發展的行業。隨著現代工業的發展，工業內窺鏡的需求也越來越大。從硬管內窺鏡到軟管光纖內窺鏡到電子內窺鏡再到三維測量內窺鏡，相信會有越來越多的新技術應用到內窺鏡上的。