電子內(nèi)窺鏡發(fā)展工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)器視覺(jué)，就是利用機(jī)器代替人眼,機(jī)器視覺(jué)特別是在在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境，人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)。比如適合在黑暗、光線不足的狹小空間檢查用的工業(yè)管道內(nèi)窺鏡，目視檢測(cè)是指用人的眼睛或借助于機(jī)器視覺(jué)儀器設(shè)備對(duì)工業(yè)產(chǎn)品表面作觀察或測(cè)量的一種檢測(cè)方法，目視檢測(cè)的儀器種類繁多，工業(yè)用電子內(nèi)窺鏡就是其中之一。


內(nèi)窺鏡可以簡(jiǎn)單的分為工業(yè)用電子內(nèi)窺鏡和醫(yī)用內(nèi)窺鏡兩種。二戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)、德國(guó)及日本將原高科技軍工企業(yè)尤其是光學(xué)儀器及新材料開(kāi)發(fā)等、轉(zhuǎn)而投向醫(yī)療儀器市場(chǎng)，這使得醫(yī)療用內(nèi)窺鏡硬件制造工藝達(dá)到了質(zhì)的飛躍。因此，在20世紀(jì)50年代初內(nèi)窺鏡技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家及部分發(fā)展中國(guó)家迅速推廣。國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)70~80年代開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)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(lái)隨著工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)目視檢測(cè)用內(nèi)窺鏡檢測(cè)已進(jìn)入了實(shí)用階段，越來(lái)越多地運(yùn)用于產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制，并發(fā)展成為一種常規(guī)的檢測(cè)手段。工業(yè)電子內(nèi)窺鏡檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)中目視檢測(cè)的一種，工業(yè)用電子內(nèi)窺鏡與其他無(wú)損檢測(cè)方式最大的不同是，它可以直接反映出被檢測(cè)物體內(nèi)外表面的情況，而不需要通過(guò)數(shù)據(jù)的對(duì)比或檢測(cè)人員的技能和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷缺陷的存在與否。并且在檢測(cè)的同時(shí)，我們可以使用工業(yè)電子內(nèi)窺鏡設(shè)備對(duì)整個(gè)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)的錄影記錄或照相記錄。


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(shí)視距加大，內(nèi)窺探頭更小，操作靈活性提高。相對(duì)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(guó)內(nèi)使用是非常多的，各種儀器檢查、管道維修、機(jī)器維護(hù)等都需要專業(yè)的視頻內(nèi)窺鏡來(lái)輔助，工業(yè)內(nèi)窺鏡的強(qiáng)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(jìn)步。


隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究者們將傳統(tǒng)的內(nèi)窺技術(shù)逐步與其結(jié)合，開(kāi)發(fā)出許多新型的內(nèi)窺技術(shù)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(cè)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(cè)，可以進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域的三維測(cè)量功能，從而對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)窺技術(shù)的缺陷進(jìn)行了改進(jìn)。


二戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)、德國(guó)及日本將原高科技軍工企業(yè)尤其是光學(xué)儀器及新材料開(kāi)發(fā)等、轉(zhuǎn)而投向醫(yī)療儀器市場(chǎng)，這使得內(nèi)窺鏡硬件制造工藝達(dá)到了質(zhì)的飛躍。因此，在20世紀(jì)50年代初內(nèi)窺鏡技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家及部分發(fā)展中國(guó)家迅速推廣。國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)70~80年代開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)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(lái)，國(guó)內(nèi)內(nèi)窺鏡檢測(cè)己進(jìn)入了實(shí)用階段，越來(lái)越多地運(yùn)用于產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的控制，并發(fā)展成為一項(xiàng)專用的檢測(cè)手段。


目前，工業(yè)內(nèi)窺鏡的技術(shù)發(fā)展朝向自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)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(shù)，主要包括工業(yè)自動(dòng)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(jī)普及，CCD的像素開(kāi)始增多，CMOS和CCD圖像傳感器作為交互式機(jī)器視覺(jué)、電子視頻內(nèi)窺鏡的“眼睛”開(kāi)始大舉占領(lǐng)圖像傳感器領(lǐng)域。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、信號(hào)處理、自動(dòng)化控制、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。


工業(yè)內(nèi)窺鏡自動(dòng)化發(fā)展包括兩個(gè)方面，一是無(wú)線遙控式，從而避免受到傳導(dǎo)線長(zhǎng)度、質(zhì)量等因素的限制，圖像通過(guò)無(wú)線方式傳送;另外一種是有線式，如采用蛇形機(jī)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(dòng)尋的，從而減少對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求，同時(shí)避免儀器的人為損壞。