電子內窺鏡發展工業控制自動化技術

機器視覺，就是利用機器代替人眼,機器視覺特別是在在一些不適合于人工作業的危險工作環境，人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺。比如適合在黑暗、光線不足的狹小空間檢查用的工業管道內窺鏡，目視檢測是指用人的眼睛或借助于機器視覺儀器設備對工業產品表面作觀察或測量的一種檢測方法，目視檢測的儀器種類繁多，工業用電子內窺鏡就是其中之一。


內窺鏡可以簡單的分為工業用電子內窺鏡和醫用內窺鏡兩種。二戰結束后，美國、德國及日本將原高科技軍工企業尤其是光學儀器及新材料開發等、轉而投向醫療儀器市場，這使得醫療用內窺鏡硬件制造工藝達到了質的飛躍。因此，在20世紀50年代初內窺鏡技術在發達國家及部分發展中國家迅速推廣。國內在20世紀70~80年代開始從國外引進工業內窺鏡產品，主要用于航空航天產品內部多余物控制及一些零部件的質量檢查。近年來隨著工業現代化建設的發展，國內機器視覺目視檢測用內窺鏡檢測已進入了實用階段，越來越多地運用于產品生產過程的質量控制，并發展成為一種常規的檢測手段。工業電子內窺鏡檢測是無損檢測中目視檢測的一種，工業用電子內窺鏡與其他無損檢測方式最大的不同是，它可以直接反映出被檢測物體內外表面的情況，而不需要通過數據的對比或檢測人員的技能和經驗來判斷缺陷的存在與否。并且在檢測的同時，我們可以使用工業電子內窺鏡設備對整個檢測過程進行動態的錄影記錄或照相記錄。


電子視頻內窺系統都采用視頻成像，清晰度有了很大的提高，同時視距加大，內窺探頭更小，操作靈活性提高。相對于醫療檢查用電子視頻內窺鏡，工業電子視頻內窺鏡現在在國內使用是非常多的，各種儀器檢查、管道維修、機器維護等都需要專業的視頻內窺鏡來輔助，工業內窺鏡的強大功能和綜合產品質量源自內窺鏡材料科技的發展和進步。


隨著計算機技術的發展，研究者們將傳統的內窺技術逐步與其結合，開發出許多新型的內窺技術產品，它們通常是由硬件系統和軟件系統組成：硬件系統完成內窺圖的采集與觀察功能;軟件系統完成內窺圖像的分析、處理和測量等功能。


新型視頻內窺系統都采用視頻成像，內窺探頭更小，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，可以進行目標區域的三維測量功能，從而對傳統內窺技術的缺陷進行了改進。


二戰結束后，美國、德國及日本將原高科技軍工企業尤其是光學儀器及新材料開發等、轉而投向醫療儀器市場，這使得內窺鏡硬件制造工藝達到了質的飛躍。因此，在20世紀50年代初內窺鏡技術在發達國家及部分發展中國家迅速推廣。國內在20世紀70~80年代開始從國外引進工業內窺鏡產品，主要用于航空航天產品內部多余物控制及一些零部件的質量檢查。近年來，國內內窺鏡檢測己進入了實用階段，越來越多地運用于產品生產質量的控制，并發展成為一項專用的檢測手段。


目前，工業內窺鏡的技術發展朝向自動化、立體顯示和原位內窺維修方向發展。


工業控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術，主要包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。隨著高清視頻的火爆、數碼攝像機普及，CCD的像素開始增多，CMOS和CCD圖像傳感器作為交互式機器視覺、電子視頻內窺鏡的“眼睛”開始大舉占領圖像傳感器領域。機器視覺技術是計算機學科的一個重要分支，它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術，涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、自動化控制、光機電一體化等多個領域。


工業內窺鏡自動化發展包括兩個方面，一是無線遙控式，從而避免受到傳導線長度、質量等因素的限制，圖像通過無線方式傳送;另外一種是有線式，如采用蛇形機器人等，其主要目的在于探頭在內部不需人為操縱，而是自動尋的，從而減少對操作人員的經驗要求，同時避免儀器的人為損壞。