在国内,近几年来才开展立体视觉技术在孔探图像测量中的应用研究和基于孔探图像模式识别的发动机智能检测技术研究.
以日本OLYMPUS公司的IV6C6型可量测内窥镜为硬件基础,运用平行光轴双目立体视觉技术,开发了航空发动机孔探图像分析软件,对发动机内部损伤及裂纹的三维测量及其立体重建技术做了前期研究。平行光轴双目立体视觉基本原理是在一定环境光照条件下,左右两个目镜的光轴固定平行且有固定的间距,从工件反射的光线通过透镜被CCD的不同感光区吸收,各自摄取左右图像而成为立体像对.对于目标物体上的一个固定点,由于透镜间存在基线距离,所以左右像对.的对应点问产生视差,利用视差可以进行立体匹配和深度获取.利用双目立体视觉技术和图像处理技术,研制了基于立体视觉的航空发动机内窥测量与重建系统,该系统综合了计算机视觉、图像处理技术、计算机图形学等多学科技术,可以实现对实体表面的立体重建和三维测量。方便了工作人员直接进行损伤评估和判决.
南京航空航天大学研究了基于计算机视觉的航空发动机孔探技术,对双CCD孔探仪拍摄得到的孔探图像进行滤波降噪,边缘提取、立体匹配,最后根据立体视觉技术的三角测量原理对被测物体进行三维测量,得到损伤尺寸,减轻了孔探工作人员工作强度,方便工作人员进行损伤评估,提高了工作效率.应用图象处理技术对发动机孔探检测到的损伤图片进行图象分割、边缘提取、线条细化等处理后,提取损伤图片的特征参数,包括发动机孔探损伤裂纹的长度和烧伤的面积等。为研制智能化的孔探仪作了开拓性研究。研究了一种基于图像识别技术的航空发动机内窥检测的新方法,利用日本OLYMPUS公司的IV6C6型工业内窥测量系统获得孔探图像样本,采用最大类间方差法对孔探图像进行自适应阈值分割,然后通过图像测量提取6个典型的特征(损伤予图像的面积、损伤子图像的周长、损伤圆形度、损伤长度、轮廓长直度、损伤予图像灰度级标准偏差):并将提取的图像特征输入神经网络进行分层识别,最后由专家系统进行损伤模式和损伤程度的诊断.与传统检测技术相比该系统准确可靠、迅速有效,减轻了孔探检测人员的工作量,促进孔探检测技术的智能化发展.但由于发动机的零件及其损伤复杂多样,类间特征差异较小,识别效果不尽人意。有待进一步研究.由于立体视觉技术一般需要特定的双镜头孔探仪支持,而在外场为X×航空发动机配备的孔探检测仪器都是单镜头孔探仪,所以该技术目前不适合应用于××航空发动机的孔探图像分析处理和故障诊断。
放眼整个内窥数据分析领域,国内外医学界开展的研究较多,例如法国布雷斯特大学Cauvin,J.M.等人于2003年针对人体消化系统内窥检查数据,应用计算机技术和数字图像处理技术,开发了计算机辅助诊断系统,帮助医生进行医疗诊断和辅助经验不足的医生进行教学训练等.近年来,虚拟内窥镜技术在医学领域得到了应用.这种技术利用计算机断层摄影(Computed Tomography,CT)或核磁共振成像(nuclear MagneticResonance Imaging,MRI)获取的三维图像数据,生成物体内部特定结构的三维动态视图,以模拟标准电子内窥镜的检查过程和视觉效果.此方法只需在物体外部进行扫描就可以获得物体的内部三维图象和几何尺寸,但其技术复杂,且经济成本和计算成本太高,目前在工业上应用还比较少. |