(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 202211127895.6 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 苏州吉天星舟空间技 术有限公司 地址 215500 江苏省苏州市中国 （江苏） 自 由贸易试验区苏州片区苏州工业园区 金鸡湖大道99 号纳米城西北区5栋201 室 (72)发明人 谷韵婷　张刘　 (74)专利代理 机构 北京中理通专利代理事务所 (普通合伙) 11633 专利代理师 刘慧宇 (51)Int.Cl. G01N 21/954(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 可变景深的双目内窥检测系统 (57)摘要 可变景深的双目内窥检测系统， 涉及内窥镜 技术领域， 解决现有技术中双目内窥检测系统成 本高、 尺寸大、 以及无法对大景深范围清晰成像 的问题。 该系统主要包括平面反射镜， 内窥镜光 学组件， 可变形反射镜组， 成像镜和探测器。 待测 物体反射的光线首先经过平面反射镜折转， 然后 经过内窥镜光学组件向后 传输， 通过可变形反射 镜组准直， 最后经过成像镜汇聚到探测器的光敏 面上。 该内窥检测系统可以降低双目内窥镜的成 本， 减少双 目内窥镜的尺寸， 并且本发明的双目 内窥检测系统景深范围可以改变， 实现大景深范 围的清晰成像， 提高了内窥检测的应用范围。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115541617 A 2022.12.30 CN 115541617 A 1.一种可变景深的双目内窥检测系统， 该系统包括内窥镜光学组件， 成像镜和探测器， 其特征是： 还包括平面反射镜和可变形反射镜组； 待测物体反射的光线首先经过平面反射镜折转， 然后经过内窥镜光学组件传输至可变 形反射镜组， 所述可变形反射镜组对光线进行准直后， 经过成像镜汇 聚到探测器的光敏面 上获得清晰图像。 2.根据权利要求1所述的可变景深的双目内窥检测系统， 其特征在于： 还包括控制电 路， 所述控制电路用于控制平面反射镜和可变形反射镜组； 控制平面反射镜实现沿内窥镜组件光轴方向的平移和垂直内窥镜组件光轴方向的旋 转； 控制可变形反射镜组实现曲率半径的改变。 3.根据权利要求2所述的可变景深的双目内窥检测系统， 其特征在于： 所述可变形反射 镜组由第一可变形反射镜和第二可变形反射镜组成； 所述第一可变形反射镜和第二可变形反射镜的曲率半径通过控制电路进行控制。 4.根据权利要求3所述的可变景深的双目内窥检测系统， 其特 征在于： 平移平面反射镜实现双目视觉成像， 当待测物体距离所述双目内窥检测系统小于近景 深度时， 通过控制电路调节第一可变形反射镜的曲率半径使其变为凹面镜， 同时调节第二 可变形反射镜的曲率半径使其变为凸面镜， 将经过内窥镜光学组件的光线调整为平行光， 所述平行光经 过成像镜在探测器上获得清晰图像； 当待测物体距离双目内窥检测系统大于远景深度时， 经过内窥镜光学组件的光线为汇 聚光， 则通过控制电路调节第一可变形反射镜的曲率半径使其变为凸面镜， 同时调节第二 可变形反射镜的曲率半径使其变为凹面镜， 将经过内窥镜光学组件光线调整为平行光， 所 述平行光经 过成像镜在探测器上获得清晰图像； 5.根据权利要求3所述的可变景深的双目内窥检测系统， 其特 征在于： 旋转平面反射镜实现双目视觉成像， 平面反射镜的位置不变， 两次成像同时在景深范 围内或在景深范围外； 当待测物体距离双目内窥检测系统小于近景深度时， 通过控制电路调节第 一可变形反 射镜的曲率半径使其变为凹面镜， 调节第二可变形反射镜的曲率半径使其变为凸面镜， 将 经过内窥镜光学组件光线调整为平行光， 所述平行光经过成像镜在探测器上获得清晰图 像； 当待测物体距离双目内窥检测系统大于远景深度时， 通过控制电路调节第 一可变形反 射镜的曲率半径使其变为凸面镜， 同时调节第二可变形反射镜的曲率半径使其变为凹面 镜， 将经过内窥镜光学组件光线调整为平行光， 所述平行光经过成像镜在探测器上获得清 晰图像。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541617 A 2可变景深的双目 内窥检测系统 技术领域 [0001]本发明涉及内窥镜技 术领域， 具体涉及一种可变景深的双目内窥检测系统。 背景技术 [0002]内窥检测系统是目前无损检测的主要工具之一， 主要应用于航空航天、 船舶、 汽车 维修与生产等工业领域进 行损伤检测， 尤其在航空航 天领域， 内窥镜在不分解、 拆卸飞行器 的条件下通过狭窄通道对发动机内部状况进行检测， 不仅节约了检测的时间和成本， 还避 免了零部件的损伤， 具有很高的应用价 值。 [0003]双目内窥检测系统不仅具有传统内窥检测系统的优势， 并且具有更加丰富的图像 信息。 它根据双目立体视觉原理， 从两个不同角度获取内窥图像， 进而通过图像处理得到待 测物体的尺 寸与深度信息。 可以实现双目立体检测的内窥系统有很多种， 如专利US 522482、 CN104656242和CN110840385， 通过并列设置的两路光学系统汇聚光束， 并传输到探测器上， 它们的内窥检测系统中有两个光路， 相比于单光路的内窥检测系统尺寸增加 一倍， 无法满 足在狭小通道内窥检测的要求； 专利CN104 107026虽然只用单光路传输光线， 但是为了实现 双目检测功能， 在内窥镜光学元件的出射端放入分光棱镜， 分出两路光分别成像在各自的 探测器上， 该系统的两个图像传感器增加了检测的成本， 并且同样增加了系统的尺寸。 而且 目前的双目内窥检测系统的景深是固定的， 只能对特定范围的场景进行成像， 使用广泛性 较低。 发明内容 [0004]本发明为解决现有技术中双目内窥检测系统成本高、 尺寸大、 以及无法对大景深 范围清晰成像的问题， 提出一种可变景深双目内窥检测系统。 [0005]可变景深的双目内窥检测系统， 该系统包括平面反射镜， 内窥镜光学组件， 可变形 反射镜组， 成像镜和探测器； 待测物体反射的光线 首先经过平面反射镜折转， 然后经过内窥 镜光学组件向后传输， 通过可变形反射镜组准直， 最后经过成像镜汇 聚到探测器的光敏面 上； [0006]所述平面反射镜可以通过控制电路实现沿内窥镜组件光轴方向的平移和垂直于 光轴方向的旋转， 通过对平面反射镜在两次不同位置或旋转角度时的成像获得双目立体图 像对； [0007]所述可变形反射镜 组的曲率半径默认为无穷， 当待测物体在双目内窥检测系统的 景深范围内时， 经过内窥镜光学组件的光线近似为平行光， 保持曲率半径无穷不变， 光线 经 过可变形反射镜组仅改变了传播方向， 并不改变汇 聚和发散状态， 之后经过成像镜在探测 器上获得清晰图像。 [0008]当平面反射镜平移实现双目检测功能时， 两次成像的平面反射镜的旋转角度不 变， 只是处于不同位置， 它们相当于光轴平行的双目立体视觉， 但是它们沿光轴错开了一定 距离， 两次成像位置的待测物体距离内窥镜光学组件的距离远近不同。 为了实现双目立体说　明　书 1/5 页 3 CN 115541617 A 3