【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及腔内特征测量，具体涉及一种密封腔内表面特征尺寸测量方法。
技术介绍
1、内窥技术与光学测量技术相结合能够在不破坏检测对象结构的条件下，对受限空间内部真实工况参量进行测量，是揭示受限空间内部参量特征规律的有效途径，工业上广泛应用于航空、汽车、船舶、电气、电子、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。
2、而航空、船舶发动机等仪器设备关键件、重要件大都采用金属密封面结构，且金属结构表面为光滑曲面。由于腐蚀、压力应变等原因，金属结构表面在使用、存储过程中，容易出现腐蚀、变形，裂纹等现象，若超出设备要求的阈值，将影响设备、部件等的性能，因此对金属材料表面形貌的检测极其关键。受限于内窥镜的镜头设计以及位置控制，传统的内窥检测采用大视场、短焦镜头，以便对密闭空间大范围检测，仅能对密封腔内部进行图像检测与大致位置确定，难以实现高分辨率、高精度定量数据获得，无法实现对检测特征区域进行定量尺寸测量。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种密封腔内表面特征尺寸测量方法，采用短景深内窥镜头，并控制其工作距离，能够提高密封内表面特征尺寸检测的精度、降低尺寸测量不确定度槽，从而能够对密封内表面特征尺寸进行高精度的测量。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种密封腔内表面特征尺寸测量方法，包括以下步骤：
4、s10、将内窥镜头伸入被测的密封腔内，所述内窥镜头为短景深镜头；
5、s20、将所述内
6、s30、拍摄密封腔内对应的表面特征，以获得内窥图像，并计算所述内窥镜头的放大率；
7、s40、计算所述内窥图像表面特征区域的图像像素尺寸；
8、s50、基于所述图像像素尺寸和所述内窥镜头的放大率计算表面特征的尺寸。
9、本专利技术提供的密封腔内表面特征尺寸测量方法，先将短景深镜头的内窥镜头伸入被测的密封腔内，再将内窥镜头的工作距离调节至景深范围内，然后拍摄密封腔内对应的表面特征、计算内窥镜头的放大率、计算内窥图像表面特征区域的图像像素尺寸，再基于图像像素尺寸和内窥镜头的放大率计算表面特征的尺寸，由此，对密封内表面特征尺寸进行测量。
10、其中，采用短景深内窥镜头，并将内窥镜头的工作距离调节至景深范围内，能够提高密封内表面特征尺寸检测的精度、降低尺寸测量不确定度；而在内窥镜头景深固定后，其放大率也固定，由此结合内窥图像表面特征区域的图像像素尺寸，能够对密封内表面特征尺寸进行高精度的测量。
11、在一可选的实施方式中，所述内窥镜头的工作距离为所述内窥镜头景深范围的中间位置。
12、在一可选的实施方式中，所述内窥镜头的景深为4.8mm～5.9mm。
13、在一可选的实施方式中，所述内窥镜头的工作距离为5.35mm、放大率为2.06μm/pixel±0.126μm/pixel。
14、在一可选的实施方式中，所述内窥镜头的放大率的计算方法为：将所述工作距离作为均匀分布，以图像清晰为基准进行计算。
15、具体而言，s40包括子步骤：
16、s41、标定所述内窥图像中的表面特征区域的尺寸方向；
17、s42、设置多个条垂直于所述尺寸方向、且跨过所述表面特征区域的参照线；
18、s43、提取所述参照线的灰度数据；
19、s44、拟合所述表面特征区域的边缘、并提取所述边缘的亚像素坐标；
20、s45、基于所述灰度数据和所述亚像素坐标获取表面特征区域的边缘尺寸。
21、具体而言，s44中，采用sigmoid函数拟合所述表面特征区域的边缘。
22、在一可选的实施方式中，还包括步骤:s60、基于表面特征计算获得的尺寸与实测尺寸，评估不确定度。
23、在一可选的实施方式中，s20中，所述内窥镜头的工作距离通过调节机构进行调节。
24、在一可选的实施方式中，所述调节机构包括：
25、支撑管，所述支撑管能够穿过密封腔体的侧壁；
26、可偏转蛇骨结构，所述可偏转蛇骨结构一端与所述支撑管的一端相连、另一端用于连接所述内窥镜头；
27、旋转驱动组件，所述旋转驱动组件与所述支撑管传动连接，且所述旋转驱动组件能够驱动所述支撑管沿自身轴线旋转；
28、横纵驱动组件，所述横纵驱动组件的移动部件与所述旋转驱动组件相连，所述横纵驱动组件能够带动所述旋转驱动组件横向和/或纵向移动。
29、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
30、本专利技术提供的密封腔内表面特征尺寸测量方法，先将短景深镜头的内窥镜头伸入被测的密封腔内，再将内窥镜头的工作距离调节至景深范围内，能够提高密封内表面特征尺寸检测的精度、降低尺寸测量不确定度，然后拍摄密封腔内对应的表面特征、计算内窥镜头的放大率、计算内窥图像表面特征区域的图像像素尺寸，再基于图像像素尺寸和内窥镜头的放大率计算表面特征的尺寸，能够对密封内表面特征尺寸进行高精度的测量。
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1.一种密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的工作距离为所述内窥镜头景深范围的中间位置。
3.根据权利要求2所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的景深为4.8mm～5.9mm。
4.根据权利要求3所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的工作距离为5.35mm、放大率为2.06μm/pixel±0.126μm/pixel。
5.根据权利要求2所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的放大率的计算方法为：将所述工作距离作为均匀分布，以图像清晰为基准进行计算。
6.根据权利要求5所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，S40包括子步骤：
7.根据权利要求6所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，S44中，采用sigmoid函数拟合所述表面特征区域的边缘。
8.根据权利要求1所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，还包
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，S20中，所述内窥镜头的工作距离通过调节机构进行调节。
10.根据权利要求9所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述调节机构包括：
...【技术特征摘要】
1.一种密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的工作距离为所述内窥镜头景深范围的中间位置。
3.根据权利要求2所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的景深为4.8mm～5.9mm。
4.根据权利要求3所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的工作距离为5.35mm、放大率为2.06μm/pixel±0.126μm/pixel。
5.根据权利要求2所述的密封腔内表面特征尺寸测量方法，其特征在于，所述内窥镜头的放大率的计算方法为：将所述工...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑜，温伟峰，周平伟，杜良辉，朱礼国，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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