无损检测的可视化技术研究

内窥镜，是一种多学科通用的工具，其功能是能对弯曲管道深处探查，能观察不能直视到的部位，能在密封空腔内观察内部空间结构与状态，能实现远距离观察与操作。用来直接观察物体内部腔体的装置称为内窥镜，简称内镜 。工业内窥镜可用于高温、有毒、核辐射及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察，主要用于汽车、航空发动机、管道、机械零件等，可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测，广泛应用于航空、汽车、船舶、电气、化学、电力、煤气、原子能、土木建筑等现代核心工业的各个部门。工业内窥镜还可与照相机、摄像机或电子计算机耦接，组成照相、摄像和图象处理系统，从而进行视场目标的监视、记录、贮存和图象分析,为诊断和处理提供很好的保证。

硬管内窥镜

硬管内窥镜工作原理是：利用传像透镜光学技术来传送影像，并且由光导纤维提供传光照明。为了传送清晰图像，该内窥镜的有效不锈钢插入管内设计若干光学元件的传像透镜系统。内置光纤把照相需要的照明光线从独立的冷光源直接传导至工作位置上。硬管内窥镜仅能检测直管的焊接接头，并且能检测的直管长度有限。硬管内窥镜无法检测弯管的焊接接头。

软管光纤内窥镜

软管光纤内窥镜是一种利用纤维光学和光学、精密机械及电子技术结合而成的新型光学仪器，它利用光导纤维的传光、传像原理及其柔软弯曲性能，可以对设备中肉眼不易观察到的隐蔽部位方便地进行直接快速的检查，既不需设备的解体，亦不需另外照明，只要有孔能使窥头插入，内部情况便可一目了然，既可直观，亦可侧视，还可手控窥头对被检查面进行连续上下扫描100°。 可目视，亦可照像，还可录像或电视显示。

电子工业内窥镜

电子工业内窥镜为使用小于 1/6’的感光芯片位于内窥镜插入管头端直接采集图像，经信号传输线传送至显示器显示图像，因为图像直接转成电信号，所以无法直接目视；采用位于插入管头端的 LED 直接照明，或者使用后置 LED 光源通过光纤导光进行照明；优点为制造成本相对较低且与插入管长度无关，可以直观的观察显示屏，且感光芯片的分辨率远远高于软管光纤内窥镜，清晰度非常高，能储存照片、录像，为后期分析提供依据；缺点为受限于感光芯片位于插入管头端，内窥镜采用 1/18’感光芯片，插入管直径能可以做到 5.5mm（保证耐 10m 水压并集成高亮度 LED 灯）左右。随着 CMOS 传感器技术的发展，现在有 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径小于 2mm 的电子内窥镜了。

三维测量内窥镜

这是一种技术含量更高的具有测量功能的内窥镜。目前应用在内窥镜上的三维测量技术有双目测量技术、结构光技术等。 双目立体视觉是计算机视觉的一个重要分支，即由不同位置的两台摄像机或者一台摄像机（CCD）经过移动或旋转拍摄同一幅场景，通过计算空间点在两幅图像中的视差，获得该点的三维坐标值。

内窥镜是一崭新的正在蓬勃发展的行业。随着现代工业的发展，工业内窥镜的需求也越来越大。从硬管内窥镜到软管光纤内窥镜到电子内窥镜再到三维测量内窥镜，相信会有越来越多的新技术应用到内窥镜上的。