用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法及装置。公开用于显示被观察物体(202)的表面(210)的三维视图的方法和装置，其中确定并且显示来自感兴趣区域中该被观察物体(202)的整个图像(200)的三维数据的子集来提供该感兴趣区域中增强的细节。

【技术实现步骤摘要】

本公开的主g涉及用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法和装置。
技术介绍
例如视频内窥镜等视频检查装置可以用于检查被观察物体的表面来识别并且分析可由物体的损坏或磨损引起的该表面上的不规则。在许多情况下，该表面是不能接近的并且在不使用视频检查装置的情况下无法被观察。例如，视频内窥镜可以用于检查飞行器或功率产生单元上的涡轮机引擎的叶片的表面来识别可能已经在该表面上形成的任何不 规则以确定是否需要任何修理或进ー步维护。为了做出该评估，通常必须获得表面和不规则的高度准确的尺寸測量来证实不规则没有超出或落在该物体的操作极限或要求的规格以外。为了确定表面上的不规则的尺寸，视频检查装置可以用于获得并且显示被观察物体的表面(其表现出不规则)的ニ维图像。表面的该ニ维图像可以用于生成表面的三维数据(例如，采用地图的形式)，其提供该表面(其包括该表面上的感兴趣区域，例如靠近不规则)上的多个点的三维坐标(例如，(X，y, Z))。在ー些视频检查装置中，操作者可以采用测量模式操作视频检查装置来进入测量屏幕，其中操作者将光标放置在感兴趣区域中的ニ维图像上来确定不规则的几何尺寸。在许多情况下，难以从ニ维图像评估被观察特征的轮廓，从而使得难以将光标高度准确地放置在感兴趣区域中。例如，当尝试测量凹痕或坑的深 度时，可能难以从ニ维图像确定该凹痕或坑中最深点的定位。为了提供给操作者关于感兴趣区域的额外信息，ー些视频检查装置提供点云视图，该点云视图是被观察物体在可以围绕视频检查装置的视场的原点(其典型地靠近探头的尖部)被操纵(例如，旋转、变焦、摇摄)的图像中的渲染三维表面模型，。当感兴趣区域与表面的全图像相比相对小时，或当感兴趣区域远离视场的原点时，全图像的点云视图在提供感兴趣区域要求的细节层次方面不总是有效的。在那些情况下，全图像的点云视图可在它围绕视场的原点被操纵时因为大部分的三维数据与感兴趣区域(其可能相对远离探头的尖部)不相关而缺乏足够的细节并且可能变得不实用。由ー些视频检查装置采用的另ー个技术是使用点云视图，其中使三维表面模型彩色化来形成深度图色标。在彩色化的点云视图中，每个颜色与离探头的尖部的距离关联，而不使用例如与表面上的每个点关联的ニ维图像信息。全图像的点云视图的该彩色化渲染使得由于由整个视图覆盖的大面积和范围而难以检查感兴趣区域中的小的细节。因此，存在需要提供感兴趣区域中的增强的细节以能够更准确地检查和测量。上文的论述只对于一般背景信息提供并且不意在用作确定被要求保护的主旨的范围的辅助手段。
技术实现思路
公开用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法和装置，其中确定并且显示来自感兴趣区域中被观察物体的整个图像的三维数据子集来提供该感兴趣区域中增强的细节。可在该方法和装置的一些公开实施例的实践中实现的优势是更准确的检查和測量。在一个示范性实施例中，公开用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法。该方法包括以下步骤获得并且显示被观察物体的表面的图像；确定被观察物体的表面上的多个表面点的在第一坐标系中的三维坐标；在被观察物体的表面上选择多个测量点；基于靠近这些多个測量点中的ー个或多个的多个表面点中的三个或以上的在第一坐标系中的三维坐标确定參考表面；基于该參考表面以及这些多个測量点建立不同于该第一坐标系的第二坐标系；将这些多个表面点在第一坐标系中的三维坐标转换为第二坐标系中的三维坐标；确定在被观察物体的表面上的感兴趣区域内的多个表面点的子集，其中该感兴趣区域基于这些多个测量点；以及在第二坐标系的三维坐标中显示多个表面点的该子集的渲染三维视图。在另ー个示范性实施例中，用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法包括以下步骤获得并且显示被观察物体的表面的图像；确定被观察物体的表面上的多个表面点的在第一坐标系中的三维坐标；在被观察物体的表面上选择多个测量点；基于这些多个测量点的定位确定多个表面点的子集；显示这些多个表面点的该子集的渲染三维视图；以及 在该渲染三维视图中显示这些多个測量点。在再另ー个示范性实施例中，公开用于显示被观察物体的表面的三维视图的装置。该装置包括成像器，用于获得被观察物体的表面的图像；监视器，用于显示被观察物体的表面的图像；定点装置，用于在被观察物体的表面上选择多个测量点；中央处理器单元，用于确定被观察物体的表面上的多个表面点的在第一坐标系中的三维坐标、基于第一坐标系中靠近这些多个测量点中的ー个或多个的多个表面点中的三个或以上的三维坐标确定參考表面、基于该參考表面以及这些多个測量点建立不同于该第一坐标系的第二坐标系、将这些多个表面点在第一坐标系中的三维坐标转换为第二坐标系中的三维坐标，以及确定在被观察物体的表面上的感兴趣区域内多个表面点的子集(其中该感兴趣区域基于这些多个测量点)，以及在第二坐标系的三维坐标中显示多个表面点的该子集的渲染三维视图。本专利技术的简要说明只意在根据ー个或多个说明性实施例提供对本文公开的主旨的简要概述，并且不起到解释权利要求或起到限定或限制本专利技术的范围的指导的作用，本专利技术的范围仅由附上的权利要求限定。提供该简要描述以采用简化的形式引入概念的说明性选择，其在下文在详细说明中进ー步描述。该简要说明不意在识别被要求保护的主旨的关键特征或基本特征，也不意在用作确定被要求保护的主g的范围的辅助手段。被要求保护的主g不限于解决在背景中指出的任何或全部劣势的实现。附图说明因此，可以理解本专利技术的特征所采用的方式，可通过參考某些实施例(其的ー些在附图中说明)来提供本专利技术的详细说明。然而，要注意，图只图示本专利技术的某些实施例并且因此不视为它的范围的限制，因为本专利技术的范围包含其他同等有效的实施例。图不必按比例绘制，重点一般放在图示本专利技术的某些实施例的特征上。在图中，类似的符号用于指示贯穿各种图的类似的部件。从而，为了进ー步理解本专利技术，可以參考连同图阅读的下列详细说明，其中图I是本专利技术的示范性实施例中视频检查装置的框图；图2是在本专利技术的示范性实施例中由视频检查装置获得的具有不规则的被观察物体的表面的图像；图3是在本专利技术的示范性实施例中用于显示用于检查在图2的图像中示出的被观察物体的表面的三维数据的方法的流程图；以及图4是多个表面点的子集在点云视图中的显示。具体实施例方式公开用于显示被观察物体的表面的三维视图的方法和装置，其中确定并且显示来自感兴趣区域中被观察物体的整个图像的三维数据的子集来提供该感兴趣区域中的增强 的细节。可在该方法和装置的一些公开实施例的实践中实现的优势是更准确的检查和测量。图I是在本专利技术的示范性实施例中的视频检查装置100的框图。将理解在图I中示出的该视频检查装置100是示范性的并且本专利技术的范围不限于任何特定视频检查装置100或视频检查装置100内的部件的任何特定配置。视频检查装置100可以包括拉长的探头102，其包括插入管110和设置在该插入管110的远端的头组件120。插入管110可以是柔韧的管形截面，头组件120和探头电子设备140之间的所有互连穿过该该管形截面。头组件120可以包括探头光学器件122，用于将来自被观察物体202的光引导并且聚焦到成像器124上。该探头光学器件122可以包括例如单透镜或具有多个部件的透镜。成像器124可以是固态CXD或CMOS图像传感器，用于获得被观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示被观察物体(202)的表面(210)的三维视图的方法，包括以下步骤：获得并且显示(300)所述被观察物体(202)的所述表面(210)的图像(200)；确定(310)所述被观察物体(202)的所述表面(210)上的多个表面点的在第一坐标系中的三维坐标；选择(320)所述被观察物体(202)的所述表面(210)上的多个测量点(221，222，223，224)；基于靠近所述多个测量点(221，222，223，224)中的一个或多个的所述多个表面点中的三个或以上的在所述第一坐标系中的三维坐标来确定(330)参考表面(250)；基于所述参考表面(250)以及所述多个测量点(221，222，223，224)建立不同于所述第一坐标系的第二坐标系；将所述多个表面点在所述第一坐标系中的三维坐标转换(350)为所述第二坐标系中的三维坐标；确定(360)在所述被观察物体(202)的所述表面(210)上感兴趣区域内的所述多个表面点的子集，其中所述感兴趣区域基于所述多个测量点(221，222，223，224)；以及在所述第二坐标系的三维坐标中显示(370)所述多个表面点的所述子集的渲染三维视图(400)。...

【技术特征摘要】
2011.03.04 US 13/040,6781.ー种用于显示被观察物体(202)的表面(210)的三维视图的方法，包括以下步骤 获得并且显示(300)所述被观察物体(202)的所述表面(210)的图像(200)； 确定(310)所述被观察物体(202)的所述表面(210)上的多个表面点的在第一坐标系中的三维坐标； 选择(320)所述被观察物体(202)的所述表面(210)上的多个测量点(221，222，223，224)； 基于靠近所述多个測量点(221，222，223，224)中的一个或多个的所述多个表面点中的三个或以上的在所述第一坐标系中的三维坐标来确定(330)參考表面(250)； 基于所述參考表面(250)以及所述多个測量点(221，222，223，224)建立不同于所述第一坐标系的第二坐标系； 将所述多个表面点在所述第一坐标系中的三维坐标转换(350)为所述第二坐标系中的三维坐标； 确定(360)在所述被观察物体(202)的所述表面(210)上感兴趣区域内的所述多个表面点的子集，其中所述感兴趣区域基于所述多个测量点(221，222，223，224);以及 在所述第二坐标系的三维坐标中显示(370)所述多个表面点的所述子集的渲染三维视图(400)。2.如权利要求I所述的方法，其中所述图像(200)是ニ维图像。3.如权利要求I所述的方法，其中选择多个测量点(221，222，223，224)的步骤(320)包括将多个光标(231，232，233，234)放置在所述图像(200)上。4.如权利要求I所述的方法，其中选择所述多个测量点(221，222，223，224)以在所述被观察物体(202)的所述表面(210)上进行测量。5.如权利要求I所述的方法，其中所述參考表面(250)是平面。6.如权利要求I所述的方法，其中基...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·本达尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：