工業(yè)自動化技術的發(fā)展之視頻內(nèi)窺鏡

電子視頻內(nèi)窺系統(tǒng)都采用視頻成像,清晰度有了很大的提高,同時視距加大,內(nèi)窺探頭更小,操作靈活性提高。相對于醫(yī)療檢查用電子視頻內(nèi)窺鏡,工業(yè)電子視頻內(nèi)窺鏡現(xiàn)在在國內(nèi)使用是非常多的,各種儀器檢查、管道維修、機器維護等都需要專業(yè)的視頻內(nèi)窺鏡來輔助,工業(yè)內(nèi)窺鏡的強大功能和綜合產(chǎn)品質(zhì)量源自內(nèi)窺鏡材料科技的發(fā)展和進步。
隨著計算機技術的發(fā)展,研究者們將傳統(tǒng)的內(nèi)窺技術逐步與其結合,開發(fā)出許多新型的內(nèi)窺技術產(chǎn)品,它們通常是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成:硬件系統(tǒng)完成內(nèi)窺圖的采集與觀察功能;軟件系統(tǒng)完成內(nèi)窺圖像的分析、處理和測量等功能。
新型視頻內(nèi)窺系統(tǒng)都采用視頻成像,內(nèi)窺探頭更小,操作更靈活性。更重要的是它們不僅僅局限于觀察-目視檢測,可以進行目標區(qū)域的三維測量功能,從而對傳統(tǒng)內(nèi)窺技術的缺陷進行了改進。
二戰(zhàn)結束后,美國、德國及日本將原高科技軍工企業(yè)尤其是光學儀器及新材料開發(fā)等、轉(zhuǎn)而投向醫(yī)療儀器市場,這使得內(nèi)窺鏡硬件制造工藝達到了質(zhì)的飛躍。因此,在20世紀50年代初內(nèi)窺鏡技術在發(fā)達國家及部分發(fā)展中國家迅速推廣。國內(nèi)在20世紀70~80年代開始從國外引進工業(yè)內(nèi)窺鏡產(chǎn)品,主要用于航空航天產(chǎn)品內(nèi)部多余物控制及一些零部件的質(zhì)量檢查。近年來,國內(nèi)內(nèi)窺鏡檢測己進入了實用階段,越來越多地運用于產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的控制,并發(fā)展成為一項專用的檢測手段。
目前,工業(yè)內(nèi)窺鏡的技術發(fā)展朝向自動化、立體顯示和原位內(nèi)窺維修方向發(fā)展。
工業(yè)控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術,對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術,主要包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。隨著高清視頻的火爆、數(shù)碼攝像機普及,CCD的像素開始增多,CMOS和CCD圖像傳感器作為交互式機器視覺、電子視頻內(nèi)窺鏡的“眼睛”開始大舉占領圖像傳感器領域。機器視覺技術是計算機學科的一個重要分支,它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術,涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、自動化控制、光機電一體化等多個領域。
工業(yè)內(nèi)窺鏡自動化發(fā)展包括兩個方面,一是無線遙控式,從而避免受到傳導線長度、質(zhì)量等因素的限制,圖像通過無線方式傳送;另外一種是有線式,如采用蛇形機器人等,其主要目的在于探頭在內(nèi)部不需人為操縱,而是自動尋的,從而減少對操作人員的經(jīng)驗要求,同時避免儀器的人為損壞。