这是WelchAllyn公司研制成的一种视频内窥镜，具有准确测定物距的能力，能准确测出近至3mm远至100mm的物距，放大倍数从5×到30×，测量尺寸范围从0.25mm到100mm，可对试件或实际缺陷作准确测量，可自校准，能在一台监视器上与电视图像一齐显示出测量的数据，图像也可记录供将来参考，可明显提高内窥镜的使用价值。
1.基本原理
在探头远端装有一新颖的影子投射装置，整个系统由影子探头、视频处理器、键盘和彩色监视器组成。
影子探头通过将光从左侧经一带刻线的窗投入到光学视场，投射的影子叠加在电视图像上用作人为的参考，影子在所观察图像上的位置可用来确定从探头远端到物体的距离（见图6.1-10），从而校正放大倍数、准确计算出物体的实际尺寸。随着探头移近物体，放大倍数增大，在监视器上影子可从右到左横过图像。
犹如所有的光学系统一样，随着从透镜中心到边缘距离的增大，图像会有某些畸变。本系统在对任何测量作计算之前，这种光学畸变已由计算机所执行的算法进行了修正，这使得在图像的任何处作准确测量成为可能（图6.1-11），计算机利用有关放大倍数和物距连同光学系统特性对图像中物体尺寸进行计算。
图6.1-10 影子探头结构示意图
图6.1-11 透镜畸变对视频图像的影响
2.测量方法
测量可用三种方式中的一种。
（1）直线距离方式可在观察一垂直于光轴的平面时进行直线距离测量。有一直的垂直影子横过图像（图6.1-12）说明是符合平面、垂直光轴的条件。当试件被照准需要测量时，操作者可按键盘上的“冻结画面”键冻结图像，通过推“测量”键起动测量软件，一顶端上的光标可叠加在图像上，操作者可使之直接定位在影子上，此光标被用来向处理器表明影子的位置，从而校准图像垂直平面的放大倍数。按“进入”键，将显示出两个点光标，这两点光标可被移动指示在屏上任何物体上任何位置处的两个边界，按“距离”键即可计算出在两光标间的直线距离。
（2）斜距离方式在很多情况下，所检查的表面并不是垂直于光轴的单一平面，此时必须采用斜距离方式。因为物距在整个图像上是变化的，而影子被用做一范围探测器，影子上的每一点决定着图像上该点的物距。将影子直接放在被测件图像上并冻结图像，影子不一定是垂直的，看来有斜度。按“测量”键起动测量系统软件，顶端光标显现，但在此测量方式中，该光标是不用的，因为图像不以单一的放大倍数被放大；按“进入”键，出现两个光标，将这两光标定在影子的由受检件待测部位所限定的两点上（图6.1-13）。按“斜距离”键，运行一程序计算两光标处的物距，并用以得出其间的直线距离。(www.xing528.com)
（3）深度方式用以测量沿光轴两平面之间的深度（高度）差，这情况可用影子的分段或折断来表明。按“深度”键起动程序，确定两点处的物距并相减，所得距离即为两平表面间的深度（高度）差，如图6.1-14所示。
3.准确度
影子探头系统的准确度取决于所用的放大倍数和在屏上被观察到的物体图像尺寸。作为一般规律，被测物体应在屏上占有尽可能大的面积，这就提供了多的像素和保证了最准确的结果，典型的准确度如图6.1-15所示，从图可以看到百分误差随放大倍数或屏上物体尺寸的增大而下降。
图6.1-12 直线距离测量方式
图6.1-13 斜距离测量方式
图6.1-14 深度测量方式
图6.1-15 典型的影子探测系统准确度
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