CN102077052A - 用于超声波检查的扫描计划的视觉系统 - Google Patents

Abstract

用于分析飞行器组件中的复合材料的系统和方法。结构光测量被用于确定物体的三维形状，然后，该形状被分析以使当执行激光超声波测量时扫描次数最小化。

Description

用于超声波检查的扫描计划的视觉系统

技术领域

本发明通常涉及用于测量复合材料的无损技术的领域。具体地，本发明涉及用于将位置数据与超声波数据相关的方法和系统。

背景技术

近年来，复合材料的使用已经在航空航天和其它商业行业领域中不断壮大。复合材料提供了性能的显著改善，然而，它们难以加工并且因此在加工期间要求严格的质量控制过程。无损的评估(“NDE”)技术已经发展为一种用于确定复合结构中的缺陷的方法，例如，杂质、脱层和孔隙度的检测。传统的NDE方法通常速度慢、劳动强度大并且成本高。因此，测试过程不利地增加了与复合结构相关联的加工成本。

对于具有不规则表面的零件，测量数据优选地与位置数据相关。对于这些零件，零件形状的确定对于该测量与零件上的位置的相关是至关重要的。用于扫描具有不规则形状的复合零件的现有技术方法要求正在被扫描的零件被定位在工作台上并且被固定在已知位置处，从而提供起始参考点以用于扫描。对于大的和/或不规则形状的物体，定位零件所需的工作台或其它装置是昂贵的并且通常仅对于一个零件是专用的。

根据现有技术方法，扫描复杂形状的零件需要从几个不同姿态或视角的多个扫描。这些姿态通常是由有经验的操作员手动地选择。然而，这些方法具有几个缺点。由于这些零件中的很多的形状的复杂度，因此，经常很难判断零件是否已经在贯穿其表面形状上被过扫描或欠扫描，或者当扫描由两个或更多个零件构成的物体时是否已经在其相邻零件上被过扫描或欠扫描。此外，现有技术依靠个人的经验以选择姿态的个数和位置。因此，存在对扫描具有复杂形状的物体的改进方法的需要。

发明内容

提供了一种确定物体形状的非接触方法和设备，并且还提供了一种对物体的超声波测量进行相关的方法。

在一个方面，提供了一种分析物品的方法。该方法包括如下步骤：(a)利用结构光系统扫描物品以得到与物品有关的三维信息；(b)处理物品的三维信息以确定扫描物品的表面必需的最小扫描次数；(c)在物品的表面处引导激光束以产生超声波表面位移，其中根据处理的三维信息，在物品的表面处引导激光束；(d)检测超声波表面位移；(e)将物品的三维信息与超声波表面位移相关；(f)处理超声波表面位移数据；以及(g)将三维信息与处理的超声波表面位移相关以给超声波表面位移数据提供坐标测量。

在某些实施方式中，物品包括复合材料。在某些实施方式中，利用结构光系统扫描物品包括：提供结构光设备，其包含照相机、光束生成元件和用于移动结构光设备的装置；将光束投射在物品的表面上；操作照相机以接收正被投射在物品的表面上的光束的图像；以及将结构光设备移动到下一个位置直到物品的整个表面已经被测量为止。在某些实施方式中，检测物品的表面处的超声波表面位移包括：产生检测激光束；将在物品的表面处引导检测激光束；利用物品的超声波表面位移来散射检测激光束以生成相位调制光；处理相位调制光以得到与表面处的超声波表面位移有关的数据；以及收集数据以提供关于物品的结构的信息。在某些实施方式中，物品是飞行器零件。在某些实施方式中，物品是飞行器。

在某些实施方式中，这些步骤还包括执行第一计算机实施过程以处理从物品处检测到的光。在某些实施方式中，这些步骤还包括执行第二计算机实施过程以得到与物品的形状有关的三维信息。在某些实施方式中，这些步骤还包括执行第三计算机实施过程以处理与物品有关的三维信息并且确定评估物品必需的最小扫描次数。

在另一方面，提供了评估在使用中的飞行器零件的方法。该方法包括利用结构光系统扫描制成的飞行器零件以得到物品的三维信息的步骤。处理物品的三维信息以确定扫描制成的飞行器零件的表面必需的最小扫描次数。制成的飞行器零件的表面处引导激光束以产生超声波表面位移，其中激光束根据处理的三维信息在物品的表面处被引导以使扫描制成的飞行器零件的表面必需的扫描次数最小化。超声波表面位移被测量并且与制成的飞行器零件的三维信息相关。然后，制成的飞行器零件的三维信息与已知数据集比较，并且超声波表面位移数据被处理。已知数据集与处理的超声波表面位移相关，以给制成的飞行器零件的超声波表面位移数据提供坐标测量。然后，制成的飞行器零件的三维信息和超声波表面位移数据被存储。制成的飞行器零件被安装在飞行器上，并且安装的飞行器零件利用结构光系统被扫描以得到物品的三维信息。物品的三维信息被处理以确定扫描安装的飞行器零件的表面必需的最小扫描次数。激光束在安装的飞行器零件的表面处被引导以产生超声波表面位移，其中激光束根据处理的三维信息在物品的表面处被引导，以使扫描制成的飞行器零件的表面必需的扫描次数最小化。激光束在安装的飞行器零件的表面处被引导以产生超声波表面位移。超声波表面位移被检测并且与安装的飞行器零件的三维信息相关。超声波表面位移数据被处理并且与已知数据集相关，以给超声波表面位移数据提供坐标测量。然后，安装的飞行器零件的三维信息和处理的超声波表面位移数据与制成的飞行器零件三维信息和处理的超声波表面位移数据比较。

在某些实施方式中，飞行器零件的评估包括确定从由脱层、裂纹、杂质、解体和其组合构成的组中选择的缺陷的识别。

具体实施方式

本发明包括不同形式的多个实施方式。具体的实施方式被详细地描述并且在图中被示出，应理解到，本公开将被认为是本发明的原则的示例，并且不期望将本发明限制于本文所示出的和所描述的那些实施方式。将充分认识到，本文所讨论的实施方式的各种教导可被单独地利用，或者以任意合适的组合被使用以产生期望的结果。对于本领域相关技术人员，当阅读下面的实施方式的详细描述时并且通过参考附图，上面所述的各种特点以及下面将更详细地描述的其它特征和特点将是显而易见的。

本文所述的是一种用于确定包含复合材料的物体的形状的非接触方法和设备以及一种用于对物体的超声波测量进行相关的方法。

结构光

结构光是一种用于映射3D复合材料的示例性非接触技术，其包括光图像(例如，平面、网格或其它更复杂的形状)以已知角度投射在物体上。该技术对成像和获取维度信息是有用的。

通常，利用结构光系统，光图像是通过将光束分散或散射为一片光被生成。当这片光与物体相交时，可在物体的表面上看到强光。通过从通常为检测角度的角度观察光线，该角度不同于入射激光的角度，线中的失真可被转化为正在被观察的物体上的高度变化。多个视角扫描(通常被称作姿态)可被结合以提供整个物体的形状。利用光扫描物体可提供与物体的形状有关的三维信息，其中三维信息包括物体的绝对坐标和形状数据。有时，这被称作主动三角测量。

因为结构光可被用于确定物体的形状，因此它也可帮助识别和定位环境中的物体。这些特征使结构光在执行过程控制或质量控制的装配线中是有用的。物体可被扫描以提供物品的形状，然后，物品的形状可与存档数据进行比较。该优点可允许装配线的进一步自动控制，从而普遍降低总成本。

投射在物体上的光束可利用照相机等装置被观察。示例性的光检测装置包括CCD照相机等。尽管对于精度和可靠性激光是优选的，但是各种不同的光源可被用作扫描源。

结构光3D扫描仪将光图像投射在物体上，并且观察物体的图像的变形。图像可为一维的或二维的。一维图像的实施例是线。使用LCD投影仪或扫描激光器，线被投射在物体上。检测装置例如照相机观察线的形状，并且使用与三角测量相似的技术计算线上的每个点的距离。在单线图像的情况下，线在视场上被扫过以按照每次一条的方式收集距离信息。

结构光3D扫描仪的一个优点是速度。不是按照每次一点的方式扫描，结构光扫描仪同时扫描多个点或整个视场。这减小或消除了来自于扫描移动的失真问题。一些现有的系统能够实时地扫描移动物体。

在某些实施方式中，结构光系统检测照相机包括滤波器，该滤波器被设计为通过仅对应于具体波长例如扫描激光器的波长的光。检测照相机可操作以检测和记录光图像，并且通过利用各种算法确定与图像对应的坐标值。在某些实施方式中，激光器和检测照相机从不同的角度观察物体。

结构光系统也可包括被称作纹理照相机的第二照相机，其可操作以提供物体的全图像。

在某些实施方式中，结构光系统提供了一系列数据点以产生与物体的形状和正在被扫描的物体或零件的具体视角对应的点云。然后，对于每个视角或姿态，点云可被合并以组合整个物体或零件的复合点云。然后，单个点云数据可被转化到具体的单元坐标系统中。

一旦每个零件的测量姿态已经被组合以给整个零件提供点云并且零件的相对坐标已经被确定，那么对应于零件的数据集可被登记。登记与零件对应的数据集给零件提供了全套坐标点，并且允许数据在空间中被控制，从而允许相同零件在稍后的扫描中被容易地确定。一旦零件已经被登记，那么通过将接下来的扫描与先前的扫描或确认的CAD数据进行比较，相似的零件可被更容易地确定和确认。登记的扫描可被收集以提供数据库。

激光超声波

激光超声波是一种无损的评估技术，用于分析固体材料从而提供数据例如缺陷的存在等。具体地，因为激光超声波是无损的非接触分析技术，因此它可由精细的样本和具有复杂几何结构的样本使用。此外，激光超声波可被用于测量大物体上的特性。

在激光超声波中，脉冲激光辐射在正在被分析的表面上引起热膨胀和收缩，从而在材料内产生应力波。这些波在材料表面上产生了位移。当位移中的可测改变被记录时，缺陷被检测。

超声波的激光检测可通过多种方式被执行，并且这些技术正在不断改善和发展。因为要求了解问题并且知道各种类型的激光检测器可完成的内容，因此通常不存在最佳使用方法。常用的激光检测器分为两类，干涉检测(法布里-珀罗、迈克逊、时间延迟、振动计和其它检测器)和幅度变化检测，例如刀口检测器。

激光超声波是用于检查由复合材料制成的物体的一个示例性的方法。通常，该方法涉及通过利用脉冲生成激光器辐射复合物的一部分而在复合物表面上产生超声波振动。检测激光束可在振动表面处被引导并且通过表面振动被散射、反射和相位调制以产生相位调制光。相位调制激光可由光学装置收集并且被引导以进行处理。处理通常是通过被耦合于收集光学器件的干涉计来执行的。与复合物有关的信息可根据相位调制光处理被确定，其包括裂纹、脱层、孔隙度、外来的材料(杂质)、解体和纤维信息的检测。

在某些实施方式中，Mid-IR激光器可被利用。通常，Mid-IR激光器提供更大的光穿透深度、改进的信噪比，以产生热弹而没有产生对正在被分析的表面的热损坏，以及更短的脉冲。

对具有复杂形状的物体例如航空航天工业中使用的元件使用激光超声波的优点之一是耦合剂是不必要的，并且复杂的形状可被检查而无需轮廓跟踪机器人技术。因此，激光超声波可在航空航天制造中被使用以检查聚合物基复合材料。在制备复合材料期间，这些复合材料可能经受多个特征阶段，其中之一是利用激光超声波的超声波检查。在制造期间的某个时候，这些复合物优选地被化学地赋予特征以确保在形成复合物时使用的树脂被适当地固化。此外，保证在形成过程中使用的是正确的树脂是重要的。因为这是无损的非接触技术，因此激光超声波是优选的分析方法。通常，复合材料的化学特征通常包括获得控制样本以用于红外光谱实验室分析。

利用本发明的方法的另一个优点是本文所述的光谱分析可在制成的零件上而不是在已经从特殊零件处得到的样本上被执行，并且在实验室中被分析。此外，当零件被附加于成品时，本文所述的光谱分析技术也可被利用。在某些实施方式中，本发明可在成品的使用寿命期间，即，在成品已经投入使用之后并且当它被附加于飞行器或其它交通工具时，在成品上被使用。例如，光谱分析可在零件装配在飞行器上之前的零件的验收测试期间，在飞行器零件上发生。同样地，在被附加于飞行器上之后，可在验收飞行器之前或者在飞行器已经在使用中并且在零件或飞行器的寿命期间利用光谱分析分析零件。

应注意到，这些方法未被限制于包括飞行器的最终产品，但是可包括任意单个零件或包含两个或更多个零件的任意产品。此外，激光超声波系统可被用于提供难于接触位置的零件或零件的一部分的光谱分析。本发明的方法不仅能够确定目标物体例如制造零件的组成，并且该方法还可判断物体形成过程是否已经被正确地执行。例如，如果零件是复合物或者包含树脂产品，那么可判断复合物组成成分例如树脂是否已经被适当地处理或固化。此外，还可判断特殊的或期望的组成成分例如树脂是否在形成最终产品时被使用。该分析也可判断涂层例如涂漆面是否已经被应用于物体、正确的涂层是否被应用于表面以及涂层是否被正确地应用。

因此，记录的已知组成成分的光学深度数据提供了有效的比较参考，以根据测量的超声波位移值和相应的生成波束波长确定材料。如上所述，关于零件的材料的确定未被限制于具体的材料组成成分，但是如果材料已经被正确地处理那么也可包括涂层，并且与零件的材料有关的确定未被限制于材料中的组成成分的比例。

在优选的实施方式中，扫描物体或零件的最佳方式被确定，其包括最优化(即，使用最小的)对于每个完整扫描所需的观察或“姿态”个数，从而最小化扫描的重叠以及最小化重构接下来的扫描的需要。在某些实施方式中，姿态的最小个数可根据测量的数据被最优化。在某些实施方式中，姿态的最小个数可根据CAD数据被确定。在其它实施方式中，CAD数据可在扫描物体之前被分析，以确定扫描物体或零件的整个表面必需的最少扫描次数。

在优选的实施方式中，正在被扫描的物体或零件最初是利用结构光系统被扫描的，以获得与正在被扫描的物体或零件有关的三维信息。通过接收由正在被扫描的物体或零件反射的图像的照相机收集的光被处理，以确定扫描零件的最有效的方式，从而获得激光超声波数据，即，确定保证正在被扫描的物体或零件的完整表面的扫描必需的最小扫描次数。一旦姿态或扫描的最小次数已经被确定，那么然后根据本文所述的方法利用激光超声波系统扫描物体或零件。所计算出的姿态或扫描的最小次数可通过被确定。

一方面，本发明提供了用于关联位置数据和复合材料的光谱数据的自动化无损技术和设备。示例性的设备包括激光超声波系统、模拟照相机和结构光系统。激光超声波系统可包括生成激光器、检测激光器和被配置为收集来自于检测激光器的光的光学装置。在某些实施方式中，光学装置可包括光学扫描仪等。在本领域中，示例性的生成激光器是众所周知的。在本领域中，示例性的检测激光器是众所周知的。

模拟照相机是实时监控器。结构光系统包括用于提供结构光信号的激光器、用于提供正在被扫描的物体的全景图像的光学纹理照相机、和结构光照相机。在某些实施方式中，结构光照相机可包括被设计以过滤除了由激光器产生的激光的所有光的滤波器。该系统被耦合于具有关于臂的旋转轴的铰接机械臂。该系统还包括将结构光系统耦合于机器臂的旋转云台单元。机器臂优选地包括允许系统了解臂的位置的传感器以及连接的照相机和激光器，从而提供自知的绝对定位系统并且消除对将正在被扫描的零件置于参考的工具桌上的需要。此外，自知的机器系统适合于扫描大物体，这种物体可能太大而不能在工具桌上分析。该系统可被耦合于包括可操作软件的计算机，以控制各种照相机或者收集数据。在某些实施方式中，该系统可为固定系统。在某些其它实施方式中，该系统可被耦合于直线轨道。在某些其它实施方式中，该系统可被安装于可移动的基座或交通工具。交通工具可有利地被用于将系统传送至各种位置处。

在某些实施方式中，铰接的机器臂和用于移动该臂的任意装置可包括用于防止与一般区域中的物体例如工作台等碰撞的装置。碰撞避免可通过各种装置被实现，其包括将所有固定部件和物体的位置编程至用于机器臂的控制系统中或者通过使用各种传感器。通常，机器臂被锁定以不占用由正在被扫描的零件占用的空间。

下面将描述用于扫描零件的方法。在第一步骤中，包括校准结构光系统、激光超声波和机器定位系统的设备被提供。在第二步骤中，零件被定位在预定位置处以用于扫描。通常，尽管零件被定位在确定的位置是有利的，但是零件不一定如现有技术中需要的一样被定位在已知位置处。在第三步骤中，利用结构光系统扫描零件以提供与零件有关的三维测量和信息。通常，结构光照相机包括对光进行过滤的滤波器以使激光通过滤波器并且被记录。这可通过滤除除了由激光器产生的波长以外的所有波长来完成。线检测算法确定在物体表面上的每个单独扫描的坐标。结构光系统的数据被记录。然后，系统被移动和再定位以得到零件的剩余图像，从而确保零件的整个表面被扫描。在第四步骤中，当零件的整个表面已经被扫描之后，结构光数据被编泽以提供物体的三维视图。在第五步骤中，结构光数据被处理以确定获得正在被扫描的零件的整个表面区域的数据所需的激光超声波扫描或姿态的最小数目。在第六步骤中，激光超声波数据根据基于三维结构光信息确定的姿态被收集。激光超声波数据与结构光数据相关，并且可选择地，与相应的已知数据集例如CAD或存档数据相关。按照这种方式，激光超声波数据可相对于零件的结构被映射，并且缺陷的存在、不存在或形成的趋势可被确定。可选择地，激光超声波数据可被分析以判断由激光超声波三维信息确定的扫描的次数和位置是否提供了正在被扫描的零件的充分覆盖。

超声波位移可被产生在目标表面上以响应于热弹性膨胀。在某些超声波长处的超声波位移的幅度正比于生成的激光束进入目标表面的光学穿透深度。光学穿透深度与目标的光学吸收成反比。因此，在本发明的另一个实施方式中，通过改变生成激光束光学波长，目标材料的吸收带可在生成波束的波长范围内被观察。

自动化系统是有利的，这是因为它远快于现有技术的传统系统，现有技术的传统系统要求操作员基于知识和经验选择扫描物品的模式，而没有使用通过最小化扫描或姿态的个数最优化过程的计算装置。现有技术方法的一个主要的缺点是每个接下来的具有相似形状的零件被要求以完全相同的方式被定位，以提供适合于比较的数据，例如，为稍后的比较和编译准备数据库。与之相反，在本发明的系统的情况下，首先利用结构光系统扫描零件，从而提供与形状有关的数据并且当每个零件被分别扫描时允许正在被扫描的物体或零件以任意方式被定位以确定产生最小次数的单独扫描或姿态的扫描方式。在某些实施方式中，本发明能够以比现有技术方法快高达五倍的速度扫描零件，并且在优选的实施方式中，本发明系统能够以比现有技术方法快高达十倍的速度扫描零件。增加的数据获取速率提供了增加的零件生产量。

如上所述，将激光超声波数据映射至CAD数据或登记结构的优点包括由于验证的结构和零件的整个表面正在被扫描的验证的使用产生的改进的检查效率。此外，通过将超声波数据与零件的坐标数据进行相关，由于在将来被扫描的零件的相关，因此零件数据的存档被简化。

激光超声波对于测量其它普通材料特征例如孔隙度、外来的材料、脱层、孔隙度、外来的材料(杂质)、解体、裂缝和如纤维方向和纤维密度等纤维特征、零件厚度以及基体机械性能是有用的。因此，本发明的方法的另一个优点是激光超声波检测系统可执行目标光谱分析，并且同时分析基体材料以用于缺陷情况的存在。除了节省时间和资金，当分析是在物体自身的整个表面上被执行而不是对应于测试件或控制样本时，本发明的方法提供了更具代表性的光谱分析。如上所述，扫描可在制造零件自身、附加于更大成品的零件或最终完成的整个装配产品上被执行。

在某些实施方式中，CAD数据可用于正在被分析的物体。在这些实施方式中，由结构光系统产生的3D位置数据可与CAD数据进行比较和/或被其覆盖。这可被用作质量控制过程以验证制造工艺。在其它实施方式中，结构光数据可被CAD数据覆盖以提供零件的确认。利用结构光系统收集的数据可被用于提供与物体的3D结构对应的数据云。基于被用于该系统的校准技术，绝对数据云可被产生。然后，数据云可被定向于CAD制图上，从而提供结构光数据与CAD数据之间的相关性。然后，优选地与结构光数据同时被收集的且与物体的表面上的单个点相关的激光超声波数据可被投射或映射在CAD数据上，以给激光超声波数据提供绝对坐标数据。

在某些实施方式中，设备可包括第二照相机，例如，纹理照相机。织构照相机通常捕获目标的全图像，并且可被用于零件识别的目的。与结构光照相机不同，纹理照相机未被过滤以从图像中移除物体。当结构光数据提供零件的虚拟表面时，纹理照相机可提供物体的实际图像，它可与结构光和激光超声波数据结合使用。按照这种方式，结构光数据和CAD数据可与由纹理照相机提供的视觉图像进行比较。此外，纹理照相机可给操作员提供正在被扫描的零件的视图或者用于归档的目的。

优选地，在执行物体扫描之前，结构光系统被校准。校准是必要的以保证测量精度和与正在被扫描的物体有关的坐标数据的准备。在某些实施方式中，通过利用结构光系统扫描具有已知形状的物体，系统被局部地校准，即，与倾斜和枢轴机制有关。

如本领域相关技术人员所知，对具有复杂形状的零件的扫描可需要多个扫描。在一个实施方式中，扫描被进行以使扫描在零件的缝隙或边缘处重叠。在另一个实施方式中，扫描被执行以特意在零件的某些区域中重叠。

结构光数据相对于相似或相同零件的CAD数据或以前的扫描的登记和比较可帮助保证利用最小覆盖或者利用零件的关键区域中的重叠扫描100％的表面区域。此外，登记允许特征和/或缺陷将在多个零件上被扫描和比较。这允许分析问题区域并且研发解决方案以防止将来的缺陷。此外，数据的存储允许正在被修理的零件将与“构造的”数据集进行比较。

对于具有复杂形状的更小零件，包含钉和柱的工具桌可被使用以给结构光系统提供必要的对准指示。然而，将工具桌用作正在被检查的零件的基座和支撑需要零件的形状的现有了解以及零件的起始参考点。

如本文所使用的，术语“大约”和“大概”应该被解释为包括指示值的5％内的任意值。此外，关于值的范围的术语“大约”和“大概”的指示应该被解释为包括指示范围的上限和下限。

虽然已经在一些实施方式中示出和描述了本发明，但是对本领域相关技术人员明显的是，它不是如此被限制的，而是容易进行各种改变而没有偏离本发明的范围。

Claims (14)

1.一种分析物品的方法，包括如下步骤：

利用结构光系统扫描所述物品以得到与所述物品有关的三维信息；

处理所述物品的三维信息以确定扫描所述物品的表面必需的最小扫描次数；

在所述物品的所述表面处引导激光束以产生超声波表面位移，其中所述激光束根据所处理的三维信息在所述物品的所述表面处被引导；

检测所述超声波表面位移；

将物品的三维信息与所述超声波表面位移相关联；

处理超声波表面位移数据；以及

将所述三维信息与所处理的超声波表面位移相关联以给所述超声波表面位移数据提供坐标测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括定位所述物品以用于评估。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述物品包括复合材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其中利用结构光系统扫描所述物品包括：

提供结构光设备，该设备包含照相机、光束生成元件和用于移动结构光设备的装置；

将光束投射在所述物品的所述表面上；

操作所述照相机以接收正被投射在所述物品的所述表面上的所述光束的图像；以及

将所述结构光设备移动到下一个位置直到所述物品的整个表面已经被测量为止。

5.根据权利要求1所述的方法，其中用于检测所述物品的所述表面处的超声波表面位移的步骤包括：

产生检测激光束；

在所述物品的所述表面处引导所述检测激光束；

利用所述物品的所述超声波表面位移来散射所述检测激光束以生成相位调制光；

处理所述相位调制光以得到与所述表面处的所述超声波表面位移有关的数据；以及

收集所述数据以提供关于所述物品的结构的信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中已知数据集是CAD数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其还包括在测量所述物品的尺寸之前校准所述结构光系统。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述物品是飞行器零件。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述物品是飞行器。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括执行第一计算机实施过程以处理从所述物品处检测到的光。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括执行第二计算机实施过程以得到与所述物品的形状有关的三维信息。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括执行第三计算机实施过程以处理与所述物品有关的所述三维信息并且确定评估所述物品必需的最小扫描次数。

13.一种评估在使用中的飞行器零件的方法，包括：

利用结构光系统扫描制成的飞行器零件以得到物品的三维信息；

处理所述物品的三维信息以确定扫描所述制成的飞行器零件的表面必需的最小扫描次数；

在所述制成的飞行器零件的表面引导激光束，以产生超声波表面位移，其中所述激光束根据处理的三维信息在所述物品的表面被引导以使扫描所述制成的飞行器零件的表面必需的扫描次数最小化；

检测所述超声波表面位移；

将所述制成的飞行器零件的三维信息与所述超声波表面位移相关联；

将所述制成的飞行器零件的三维信息与已知数据集比较；

处理超声波表面位移数据；

将所述已知数据集与所处理的超声波表面位移相关联以给所述制成的飞行器零件的所述超声波表面位移数据提供坐标测量；

存储所述制成的飞行器零件的三维信息和所述超声波表面位移数据；

将所述制成的飞行器零件安装在飞行器上；

利用结构光系统扫描所安装的飞行器零件以得到物品的三维信息；

处理所述物品的三维信息以确定扫描所安装的飞行器零件的表面必需的最小扫描次数；

在所安装的飞行器零件的表面引导激光束以产生超声波表面位移，其中所述激光束根据处理的三维信息在所述物品的表面被引导以使扫描所述制成的飞行器零件的表面必需的扫描次数最小化；

在所安装的飞行器零件的表面引导激光束以产生超声波表面位移；

检测所述超声波表面位移；

将所安装的飞行器零件的三维信息与所述超声波表面位移相关联；

处理所述超声波表面位移数据；

将所述已知数据集与所处理的超声波表面位移相关联以给所述超声波表面位移数据提供坐标测量；以及

将所安装的飞行器零件的三维信息和所处理的超声波表面位移数据与所述制成的飞行器零件的三维信息和所处理的超声波表面位移数据进行比较。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述飞行器零件的评估包括识别从由脱层、裂纹、杂质、解体和其组合构成的组中选择的缺陷。