目前常用的工業(yè)內(nèi)窺鏡有剛性內(nèi)窺鏡，撓性內(nèi)窺鏡，電子視頻內(nèi)窺鏡三種，基本配置都包括：一根內(nèi)窺鏡，一臺(tái)光源，一條光纜，基本原理都是利用光學(xué)系統(tǒng)將被檢物體成像，再經(jīng)傳像系統(tǒng)傳送，以利于人眼直接觀察或在顯示器上顯示，從而獲取所需信息。但三者又具有各自的特點(diǎn)和常用場(chǎng)合，其特征比較如下表1所示：

剛性電子內(nèi)窺鏡有不同的視向和視野可根據(jù)工作要求進(jìn)行選擇，當(dāng)對(duì)象檢測(cè)需要不同的視向時(shí)如0度，90度，120度，則通過(guò)更換固定視向的不同探頭或采用旋轉(zhuǎn)棱鏡內(nèi)窺鏡，通過(guò)調(diào)整棱鏡的軸向旋轉(zhuǎn)即可獲得理想的視角。撓性內(nèi)窺鏡則通過(guò)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)控制測(cè)頭的彎曲導(dǎo)向，可以獲得同一平面內(nèi)的單向、雙向甚至兩個(gè)導(dǎo)向平面內(nèi)的上下左右四方位導(dǎo)向，由此組合任意觀察角度，實(shí)現(xiàn)360度全景觀察。電子視頻內(nèi)窺鏡是在電子成像技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上而形成的，代表了工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)的最高水平，兼具剛性和撓性內(nèi)窺鏡的技術(shù)性能，成像質(zhì)量高，并將圖像顯示在CRT監(jiān)視器上，減輕了人眼的負(fù)擔(dān)，可供多人同時(shí)觀察，使檢查效果更加客觀準(zhǔn)確。下面詳細(xì)介紹視頻內(nèi)窺鏡的原理。

2 視頻內(nèi)窺鏡

視頻內(nèi)窺鏡和撓性內(nèi)窺鏡一樣，插入部分柔軟可彎曲，最主要的區(qū)別在于成像方法不同。CCD是一種光電耦合器件，可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，且具有體積小、分辨率及靈敏度高、抗電磁干擾的特點(diǎn)，視頻內(nèi)窺鏡正是利用了CCD器件的這種特性作為成像介質(zhì)。

探頭前部的物鏡將被檢物體成像到其后的CCD接收面上，CCD把物像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線傳至一個(gè)獨(dú)立的視頻控制單元（其間的距離最長(zhǎng)可達(dá)到30m），再將影像輸出到CRT監(jiān)視器上顯示。

3 便攜式工業(yè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)組成

內(nèi)窺鏡檢查方向?yàn)閭?cè)向，系統(tǒng)組成如圖1所示：

系統(tǒng)由照明系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)四個(gè)部分組成。其中前三個(gè)部分可集成在一起，僅引出一根視頻信號(hào)線和計(jì)算機(jī)相連，體積小，便于攜帶。

（1）照明系統(tǒng)

一般內(nèi)窺鏡均采用獨(dú)立冷光源，并由光纖把光線傳至檢查位置上，為達(dá)到較好的照明效果，對(duì)光源和光纖的要求都很高，這里我們采用日本產(chǎn)的發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行照明，大小3mm，工作電壓3V，光色白色，亮度很強(qiáng)。和電位器相連，亮度可調(diào)，端部上下各固定一只LED，以保證視場(chǎng)內(nèi)光照均勻。

（2）光學(xué)系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)側(cè)向檢查，采用一只3.8mm X 3.8mm反射棱鏡改變成像方向。由于零件口徑只有10mm，檢查深度較深，設(shè)計(jì)了望遠(yuǎn)系統(tǒng)對(duì)物鏡所成的像進(jìn)行傳遞，以滿足光學(xué)系統(tǒng)長(zhǎng)度的要求。

采用了階梯式套筒裝配結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)了微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行望遠(yuǎn)系統(tǒng)的前后鏡組位置的調(diào)整，以準(zhǔn)確調(diào)焦。鏡頭的固定、組裝、調(diào)節(jié)方便，為消除雜

光干擾，筒內(nèi)壁采用發(fā)黑處理。

（3）CCD攝像鏡頭

采德國(guó)進(jìn)口CCD攝像鏡頭，取其CCD接收面及控制部分，接所設(shè)計(jì)的光學(xué)鏡頭.

（4） 顯示系統(tǒng)

為更清晰地顯示圖像并便于觀察者對(duì)可能的缺陷做出準(zhǔn)確的判斷，將CCD輸出的視頻模擬信號(hào)經(jīng)圖像采集卡輸入計(jì)算機(jī)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則對(duì)圖像進(jìn)行靜態(tài)采集，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理軟件進(jìn)行濾波、調(diào)整對(duì)比度，邊緣銳化等處理后，再作分析判斷。也可對(duì)圖像進(jìn)行保存、打印、或編制文檔。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

用此裝置檢查零件內(nèi)表面0.5mm細(xì)牙螺紋。圖2前為采集的原圖，圖2后是經(jīng)過(guò)增強(qiáng)對(duì)比度、邊緣銳化處理后的圖像?？梢妶D像清晰，放大倍數(shù)適當(dāng)，可用于零件表面微小缺陷的檢查，精度可達(dá)mm級(jí)。