(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210704402.4 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 上海航天精密机 械研究所 地址 201600 上海市松江区贵德路1号 (72)发明人 王宇斐　刘骁佳　王娜　刘欢　 刘晓　王飞　周愿愿　 (74)专利代理 机构 上海航天局专利中心 31 107 专利代理师 施颖杰 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/954(2006.01) (54)发明名称 针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜 自动检测系统 (57)摘要 本发明公开了针对工业管路内腔检测的光 学直杆内窥镜自动检测系统， 包括： 控制器、 内窥 镜本体、 光源、 调节齿轮组； 控制器用于控制各执 行机构的动作， 内窥镜本体用于获取工业管路内 部光学图像， 光源用于为内窥镜提供均匀的光 照， 调节齿轮用于配合调节电机完成焦距和镜头 角度的调节， 焦距调节电机用于调节内窥镜焦 距， 镜头角度调节电机用于调节内窥镜镜头角 度， 三爪转台用于夹持工业管路， CCD面阵相机用 于将内窥镜采集到的光学影像转换成电信号， 升 降平台用于调节内窥镜高度， 直线导轨用于调节 内窥镜轴向进给， 图像采集与处理软件用于对检 测图像进行分析处理。 本发明替代人工内窥镜检 测操作， 自动获取检测图像、 自动进行图像分析 处理， 提高检测效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115128003 A 2022.09.30 CN 115128003 A 1.针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特征在于， 包括： 控制 器、 内窥镜本体、 光源、 调节齿轮组、 焦距调节电机、 镜头角度调节电机、 三爪转台、 CCD面阵 相机、 升降平台、 直线导轨、 图像采集与处 理软件； 所述控制器的输入输出端分别与焦距调节电机、 镜头角度调节电机、 三爪转台、 CCD面 阵相机、 升降平台、 直线导轨、 图像采集与处 理软件连接； 所述内窥镜 本体用于获取工业管路内部光学图像； 所述光源用于为内窥镜提供均匀的光照； 所述调节齿轮组用于配合调节电机 完成焦距和镜 头角度的调节； 所述焦距调节电机用于调节内窥镜焦距， 获取清晰的光学图像； 所述镜头角度调节电机用于调节内窥镜前端可旋转的镜头， 多角度采集工业管路内部 图像； 所述三爪转台用于 夹持工业管路， 夹持管路进行以管路轴线为中心的旋转； 所述CCD面阵相机用于将内窥镜传出的光学影响采集 转换成电信号； 所述升降平台用于调节内窥镜轴线相对于 工业管路轴线的相对高度； 所述直线导轨用于在轴线方向上调节内窥镜的进给距离； 所述图像采集与处 理软件用于对检测图像进行分析处 理。 2.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述调节齿轮组包括： 两个固定在内窥镜本体上 的大齿轮和两个固定在电机上 的 两个小齿轮； 固定在内窥镜本体上的两个大齿轮分别套在内窥镜本体调节焦距和调节镜头 角度的旋钮处， 通过螺 丝沿直径方向固定 。 3.如权利要求2所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述焦距调节电机为步进电机， 通过带动齿轮组小齿轮进而 带动大齿轮， 最 终控制 内窥镜本体上调焦旋钮， 从而调节内窥镜焦距。 4.如权利要求2所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述镜头角度调节电机为步进电机， 通过带动齿轮组小齿轮进而 带动大齿轮， 最 终 控制内窥镜 本体上镜 头角度调节旋钮， 从而调节内窥镜 镜头角度。 5.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述三爪转台能夹持多种直径工业导管， 通过夹持工业导管进行以管路轴线为中 心的旋转， 使内窥镜拍摄到 工业管路内部任意区域图像。 6.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述CCD面阵相机通过螺纹连接固定在内窥镜本体尾部， 替代人眼接受内窥镜光学 图像， 将光学图像转换成电子信号。 7.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述升降平台采用电机控制， 调节内窥镜轴线相对于 工业管路轴线的相对高度。 8.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述 直线导轨采用带传动， 控制内窥镜的轴向进给。 9.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述图像采集与处理软件包含人工智能算法， 对CCD相机采集的图像进行智能分 析， 判断出是否正确对焦， 如果没有正确对焦， 反馈给控制器； 同时通过对正确对焦的图片权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115128003 A 2进行处理， 判断获得的工业管路内部图像中是否存在质量缺陷， 并标注缺陷位置， 明确缺陷 类型； 所述图像采集与处理软件单独安装在一台电脑中， 通过与PLC控制器进 行通讯完成信 息交互。 10.如权利要求1所述的针对工业管路内腔检测的光学直杆内窥镜自动检测系统， 其特 征在于， 所述控制器为PLC， 用于控制各 执行机构的动作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115128003 A 3