孔探仪定位方法、孔探检查方法和孔探设备与流程

本发明涉及孔探检查，具体涉及一种孔探仪定位方法、孔探检查方法和孔探设备。

背景技术：

1、航空发动机在研发测试阶段或商业实际运行阶段，均需定期对发动机内部的特定结构单元组件或零部件表面的状态进行检查，开展故障诊断，以支撑发动机研发活动或为持续的安全商业运行提供保障，但下发、拆解航空发动机进行离线检测耗时长、成本高，因此，开发在线无损检测技术，可以实现发动机在试车台或在翼的检测，减少发动机的拆解次数和范围，可保持发动机的运动精度和延长使用寿命，同时降低维护成本和提高服役利用率。其中，孔探技术作为在线无损检测的重要技术之一，一直在航空发动机的在翼/试车台检测中发挥着无可替代的作用，并逐渐成为航空发动机在线检测探伤的主流技术，极大地推动了航空发动机单元组件检测与故障诊断的顺利进行。

2、目前，在航空发动机停车后的孔探检查中，需要将探头通过孔探孔伸入发动机内部，对特定单元区域进行实时观测，需要维护人员能够根据孔探拍摄的局部图像特征，确定孔探所在的特定位置和拍摄的具体部位，从而判定部件是否处于正常运行状态，是否需要在线维护或者拆解维修。因发动机内部结构复杂、腔道狭窄、空间可达性差，检测过程操作复杂且较依赖于操作人员的经验和对发动机结构的掌握程度，对操作人员的技术要求高、培训时间长，且难以迅速将孔探头送到待检测部位并开展检测工作，检测耗时长，效率低，易造成操作人员的疲劳，甚至会造成因操作人员对检测区域的定位误判导致检测结果的误判，从而影响航空发动机的在线检测效率，甚至影响飞行安全。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种孔探仪定位方法，能够快速准确地判断孔探仪的探头在待测部件内的位置。

2、为实现所述目的的孔探仪定位方法，所述孔探仪的探头用于伸入待测部件的内部进行孔探检查，所述孔探仪定位方法包括以下步骤：s1、通过设置在所述探头的成像装置获取所述待测部件的内部的图像信息；s2、根据所述图像信息以及预先存储的所述待测部件的部件三维模型，反求所述探头的当前位置；

3、s3、通过显示装置显示所述部件三维模型，并在所述部件三维模型中标识所述探头的所述当前位置；其中，在所述探头在所述待测部件的内部移动的过程中，根据设定的频率执行以上步骤s1至步骤s3，以持续更新所述显示装置所显示的信息。

4、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述步骤s2进一步包括：根据所述图像信息进行三维重建，生成所述待测部件的位于当前检测范围内的部位的局部三维模型；将所述局部三维模型与所述部件三维模型进行比对，反求所述探头的所述当前位置及其在所述部件三维模型中的对应位置。

5、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述探头还设置有结构光投影装置，或/和所述探头设置有多个所述成像装置，多个所述成像装置的拍摄范围不完全重合。

6、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述孔探仪定位方法还包括在所述显示装置设置相邻的第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域用于显示所述成像装置获取的所述图像信息，所述第二显示区域用于显示所述部件三维模型以及所述探头的所述当前位置。

7、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述孔探仪定位方法还包括在所述显示装置设置第三显示区域，以及求解所述探头的当前的视场方向或/和检测范围，并将所述视场方向或/和所述检测范围显示在所述第三显示区域。

8、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述孔探仪定位方法还包括对所述显示装置的显示图像进行旋转或/和移动或/和放大操作。

9、在所述的孔探仪定位方法的一个或多个实施方式中，所述孔探仪定位方法还包括根据所述待测部件的类型和型号选择对应的所述部件三维模型。

10、本发明的另一个目的是提供一种孔探检查方法，能够快速准确地引导孔探仪的探头在待测部件内移动。

11、为实现所述目的的孔探检查方法，包括前述的孔探仪定位方法，并根据所述显示装置所显示的信息引导所述探头在所述待测部件的内部移动。

12、该孔探检查方法通过采用前述的孔探仪定位方法，可以在孔探过程中实时自动判断并显示探头的当前位置，及其在待测部件的部件三维模型中对应的位置等信息，为操作人员提供直观、实时、准确的位置信息，使操作人员可以根据显示装置所显示的信息，快速、准确地操控孔探仪线和探头在待测部件的内部移动，将探头送达指定位置，完成对指定零部件区域的检查，可以极大地降低孔探操作的难度，降低对操作人员的技术要求和培训时间，减少操作时间，减轻操作人员的劳动强度，减少因操作人员误判而导致误检的概率，加快航空发动机的在线检测进度和效率，帮助客户降低使用成本，保证航空发动机的安全性。该孔探检查方法不但适用于航空发动机的孔探检查，也适用于其他设备的孔探检查。

13、本发明的又一个目的是提供一种孔探设备，能够快速准确地引导孔探仪的探头在待测部件内移动。

14、为实现所述目的的孔探设备，包括孔探仪，所述孔探仪的探头设置有成像装置，所述成像装置用于获取待测部件的内部的图像信息，所述孔探设备还包括定位装置，所述定位装置包括存储装置、数据处理装置和显示装置，其中：所述存储装置用于存储所述待测部件的部件三维模型；所述数据处理装置与所述成像装置、所述存储装置、所述显示装置分别信号连接，所述数据处理装置用于获取所述图像信息和所述部件三维模型的数据并对其进行数据处理，以得到所述探头的当前位置；所述显示装置用于显示所述部件三维模型，并在所述部件三维模型中标识所述探头的所述当前位置；其中，在所述探头在所述待测部件的内部移动的过程中，所述数据处理装置根据设定的频率获取所述图像信息并进行数据处理，以持续更新所述显示装置所显示的信息。

15、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述数据处理装置包括：三维重建单元，用于根据所述图像信息进行三维重建，以生成所述待测部件的位于当前检测范围内的部位的局部三维模型；比较定位单元，用于将所述局部三维模型与所述部件三维模型进行比对，反求所述探头的所述当前位置及其在所述部件三维模型中的对应位置。

16、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述探头还设置有结构光投影装置，或/和所述探头设置有多个所述成像装置，多个所述成像装置的拍摄范围不完全重合。

17、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述显示装置包括相邻的第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域用于显示所述成像装置获取的所述图像信息，所述第二显示区域用于显示所述部件三维模型以及所述探头的所述当前位置。

18、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述显示装置还包括第三显示区域，所述第三显示区域用于显示所述探头的当前的视场方向或/和检测范围。

19、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述孔探设备还包括输入装置，所述输入装置用于根据所述待测部件的类型和型号选择对应的所述部件三维模型。

20、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述输入装置还用于对所述显示装置的显示图像进行旋转或/和移动或/和放大操作。

21、在所述的孔探设备的一个或多个实施方式中，所述孔探仪包括手持装置，所述显示装置位于所述手持装置。

22、该孔探设备可以在孔探过程中实时自动判断并显示探头的当前位置，及其在待测部件的部件三维模型中对应的位置等信息，为操作人员提供直观、实时、准确的位置信息，使操作人员可以根据显示装置所显示的信息，快速、准确地操控孔探仪线和探头在待测部件的内部移动，将探头送达指定位置，完成对指定零部件区域的检查，可以极大地降低孔探操作的难度，降低对操作人员的技术要求和培训时间，减少操作时间，减轻操作人员的劳动强度，减少因操作人员误判而导致误检的概率，加快航空发动机的在线检测进度和效率，帮助客户降低使用成本，保证航空发动机的安全性。该孔探设备仅需对现有的商用孔探仪做简单的改装，结构简单，易于实现，成本较低，不但适用于航空发动机的孔探检查，也适用于其他设备的孔探检查。