CN104422697A - 模块化检查系统手持机 - Google Patents

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Abstract

本发明题为模块化检查系统手持机，公开用于用检查模块中的传感器检查目标物体的手持机。该手持机包括：外壳，其具有适于由人把握的握持部分，该外壳适于选择性地与检查模块机械接合；外壳上的手持机接口，其适于与检查模块交换信号；手持机处理器；用户输入界面，其能由握持握持部分的人访问并且适于向手持机处理器提供控制信号；和用户输出界面，其响应于手持机处理器来显示由手持机处理器传送的关于目标物体的数据。

Description

模块化检查系统手持机
技术领域
本文公开的主旨涉及检查系统，其包括用于无损测试的模块化检查系统。
背景技术
无损测试检查系统可以用于检查目标物体来识别并且分析这些物体中的异常。无损测试允许检查技术人员在目标物体的表面处或附近操纵检查系统的探头以便进行物体表面和/或底层结构的测试。无损测试在例如航空、发电以及油气输送或炼制的一些工业中可能特别有用，其中目标物体的检查优选地在不将物体从环绕结构去除的情况下发生，并且其中将用别的方式不能被识别的隐藏异常可以被定位。
使用不同模态的若干不同的无损测试检查系统是可获得的。例如，视觉检查系统可以用于通过将具有例如图像传感器和成像光学器件的视频管道镜探头靠近目标物体放置而检查目标物体来获得并且显示异常的视频图像。那些视频图像然后用于分析该异常，其包括进行高度准确的尺寸测量。根据应用和目标物体使用具有不同特性（例如，直径、长度、光学特性、铰接）的不同视频管道镜探头。
涡流检查系统也可以用于通过将具有例如生成变化磁场的涡流驱动器线圈的涡流探头靠近目标物体的表面放置而检查目标物体。变化磁场包括可以由涡流探头中的涡流传感器（例如，接收器线圈）感测的目标物体中的涡流。目标物体中异常的存在将引起涡流中的改变，可以监测该涡流的相位和幅度来检测异常的存在。根据应用和目标物体（例如，管道、表面、子表面、紧固件孔、飞机轮、焊接）使用具有不同特性（例如，直径、长度、频率，等）的不同涡流探头。
超时检查系统还可以用于通过将具有例如传送超声信号的换能器的超声探头靠近目标物体的表面放置而检查目标物体。超声信号从目标物体的异常反射回来并且被超声探头的换能器接收。目标物体中异常的存在将通过分析接收的超声信号的时序和幅度来确定。根据应用和目标物体使用具有带不同特性（例如，频率、节距、楔角）的换能器的不同超声探头。
射线检查系统还可以用于使用x射线或毫米波源来检查目标物体。另外，热像检查系统可以用于检查目标物体。
这些检查系统中的许多作为手持设备（或手持机）而可获得。在一些检查系统中，具有某些特性的特定探头永久地附连到手持机。因此，如果对于特定检查需要不同的探头，即使该探头是相同模态（例如，需要具有不同直径或不同长度的视频示波器探头或需要具有不同频率的涡流探头），用户将需要获得完全不同的检查系统而不是能够只是替换探头。相似地，如果检查单元的探头需要升级或更换，必须更换整个检查单元（其包括手持机）。
在其他检查系统中，手持机设计成容纳来自不同模态的不同探头。例如，可以提供视觉检查系统手持机，其可以操作具有不同特性的不同内窥镜探头。然而，因为视觉检查系统手持机包括操作视频示波器探头的部件（例如，铰接、光源，等），它无法与使用不同模态和检查技术的其他检查系统探头一起使用。如果需要不同的检查探头（例如，涡流探头），将需要完全不同的检查系统和手持机而不是能够只是替换探头。相似地，特定探头可以典型地仅与特定手持机一起工作，其设计成操作该特定探头，从而限制探头的灵活性。
 上文的论述仅对于一般背景信息提供并且不意在用作确定要求保护的主旨的范围的辅助手段。
发明内容
公开用于用检查模块中的传感器检查目标物体的手持机。该手持机包括：外壳，其具有适于由人把握的握持部分，该外壳适于选择性地与检查模块机械接合；外壳上的手持机接口，其适于与检查模块交换信号；手持机处理器；用户输入界面，其能由握持握持部分的人访问并且适于向手持机处理器提供控制信号；和用户输出界面，其响应于手持机处理器来显示由手持机处理器传送的关于目标物体的数据。
在一个实施例中，公开用于用检查模块中的传感器检查目标物体的手持机。该手持机包括：外壳，其具有适于由人把握的握持部分，该外壳适于选择性地与检查模块机械接合；外壳上的手持机接口，其适于与检查模块交换信号；手持机处理器；用户输入界面，其能由握持握持部分的人访问并且适于向手持机处理器提供控制信号；和用户输出界面，其响应于手持机处理器来显示由手持机处理器传送的关于目标物体的数据。
可在手持机的一些公开实施例的实践中实现的优势是它准许连接多种检查模块以采用不同的模态进行检查。
本发明的简要描述只意在根据一个或多个说明性实施例提供对本文公开的主旨的简要概述，并且不起到解释权利要求或起到限定或限制本发明的范围的指导的作用，本发明的范围仅由附上的权利要求限定。提供该简要描述以采用简化的形式引入概念的说明性选择，其在下文在详细描述中进一步描述。该简要描述不意在识别被要求保护的主旨的关键特征或基本特征，也不意在用作确定被要求保护的主旨的范围的辅助手段。被要求保护的主旨不限于解决在背景中指出的任何或全部劣势的实现。
按照本公开的一个方面，提供一种用于用检查模块中的传感器来检查目标物体的手持机，所述手持机包括：
外壳，其具有适于由人把握的握持部分，所述外壳适于选择性地与所述检查模块机械接合；
所述外壳上的手持机接口，其适于与所述检查模块交换信号；
手持机处理器；
用户输入界面，其能由握持所述握持部分的人访问并且适于向所述手持机处理器提供控制信号；以及
用户输出界面，其响应于所述手持机处理器来显示由所述手持机处理器传送的关于所述目标物体的数据。
按照一个方面的手持机，其中所述握持部分设置为锤式握把或手枪式握把中的一个。
按照一个方面的手持机，其中所述手持机接口包括手持机连接器。
按照一个方面的手持机，其中所述手持机连接器包括弹针或用于收容弹针的传导垫之一。
按照一个方面的手持机，其中所述控制信号是引导模式或操纵杆位置中的至少一个，并且所述手持机处理器适于向所述检查模块提供铰接控制信号。
按照一个方面的手持机，其中所述控制信号是光控制信号，并且所述手持机处理器适于向所述检查模块提供光源命令。
按照一个方面的手持机，其中所述控制信号是停止从所述传感器采集数据控制信号，并且手持机处理器适于向所述检查模块提供命令来减少所述检查模块中的功率。
按照一个方面的手持机，其中所述手持机处理器适于自动从所述用户输入界面接收所述控制信号、响应于所述接收的控制信号经由所述手持机接口向所述检查模块提供对应的控制信号、经由所述手持机接口从所述检查模块接收封装数据；以及自动提供关于所述目标物体的对应于所述接收的封装数据的信息。
按照一个方面的手持机，其中手持机配置成向所述传感器提供电力。
按照一个方面的手持机，其中所述传感器是图像传感器并且所述手持机不包括适于使所述传感器移动的铰接驱动器。
按照一个方面的手持机，其中所述传感器是图像传感器并且所述手持机不包括适于照亮所述目标物体的光源。
按照一个方面的手持机，其中所述手持机配置成选择性地与电池机械接合。
按照一个方面的手持机，其中所述用户输入界面包括触摸屏界面。
按照一个方面的手持机，其中所述用户输入界面包括操纵杆和按钮中的一个或多个。
按照一个方面的手持机，其进一步包括无线网络接口。
按照一个方面的手持机，其进一步包括输入端口和输出端口中的一个或多个。
附图说明
因此，可以理解本发明的特征所采用的方式，可通过参考某些实施例（其中的一些在附图中说明）来提供本发明的详细描述。然而，要注意，图只图示本发明的某些实施例并且因此不视为它的范围的限制，因为本发明的范围包含其他同等有效的实施例。图不必按比例绘制，重点一般放在图示本发明的某些实施例的特征上。在图中，类似的符号用于指示贯穿各种图的类似的零件。从而，为了进一步理解本发明，可以参考连同图阅读的下列详细描述，其中：
图1是示范性模块化检查系统的框图；
图2是图1的示范性模块化检查系统的部分示意图；
图3是图1和2的示范性模块化检查系统的透视图；
图4是对于图3的示范性模块化检查系统的示范性手持机的透视图；
图5是对于图3的示范性模块化检查系统的示范性检查模块的透视图；
图6是对于视觉检查系统的示范性模块化检查系统的部分示意图；
图7是示出数据处理系统和相关部件的高级图；以及
图8是使用检查模块和手持机来检查目标物体的示范性方法的流程图。
具体实施方式
图1是用于检查目标物体20的示范性模块化检查系统10的框图。该框图代表使用不同模态和检查技术的多种不同模块检查系统10，其无限制地包括用于无损测试的视觉、涡流、超声、放射和热像检查系统。如将解释的，发明性模块化检查系统10允许使用这些模态中的若干个来检查目标物体20。
在一个实施例中，用户2把握手持机100来实行目标物体20的检查。该手持机100适于选择性地与检查模块200的外壳（或“探头”）机械接合。电池300适于选择性地与手持机的外壳机械接合。设计该手持机100和检查模块200使得它们可以选择性地附连到彼此或彼此脱离以允许一个检查系统200从手持机100脱离并且被不同的检查系统200更换。例如，视觉检查模块（例如具有直径3.9mm、长度2.0m和80度视场的视频管道镜）可以用具有直径5.0mm、长度3.0m和50度视场的另一个视觉检查模块来更换。此外并且如将解释的，因为用于进行检查的模态特定硬件和处理定位在检查系统200（例如，对于视频内窥镜的铰接驱动器或光源）而不是手持机100中，手持机100可以与检查模块200一起用于不同的模态（例如，与视频内窥镜探头和涡流探头一起使用）。
再次参考图1，检查模块200包括至少一个传感器210，其电且机械连接到检查模块200的外壳。传感器210（例如，视觉检查系统中的图像传感器或涡流检查系统中的接收器线圈）适于在传感器210的感测范围内靠近目标物体20放置时提供与目标物体20有关的传感器数据。
图2是图1的示范性模块化检查系统10的部分示意图。示范性模块化检查系统10包括手持机100、检查模块200和电池300。图3是图1和图2的对于示范性视觉检查系统的示范性模块化检查系统的透视图，其示出手持机100（图4）、检查模块200（图5）与电池300之间的连接。
参考在图2和4中示出的模块化检查系统10的手持机100，可以看到手持机100不包括模态特定检查部件220中的任一个，这些模态特定检查部件220相反定位在检查模块200中。因为手持机100不包括这些检查部件220，手持机100可以采用与典型计算机相似的方式自操作。例如，手持机100能够运行台式机或商用操作系统的嵌入式半波并且可以使用商用软件。因此，手持机100具有现代计算机的计算能力，但采用可以被把握并且由用户2一只手操作。这允许手持机100从核对数据、编写报告和将这两者传送到其他位点方面具有更小的运输规格、更低的成本和增加的生产率。
在从检查模块200接收传感器数据时，可对手持机100的计算机硬件的某些部分编程以在检查模块200附连（例如，作为专用无损测试手持机）时与在没有附连检查模块200（例如，作为常规计算机）时表现不同。例如，如果视觉检查设备附连到手持机100，可对手持机100的中央处理器单元（CPU）和图形处理单元（GPU）编程来接收视频数据、对它进行多种图像处理操作（例如缩放、去隔行、伽玛校正和与图形覆盖的α混合）以及经由内部或外部显示器连续显示该最后的输出。
在一个实施例中并且如在图2和3中示出的，模块化检查系统10包括选择性地可脱离的电池300，其具有电池电力连接器310，用于在连接到手持机100的手持机电力连接器110以在手持机100和电池300彼此操作地接合时传输电力。在一个实施例中，手持机100包括内部电池。在另一个实施例中，手持机100还可以包括电连接器118，用于从外部电源（AC或DC）接收电力。
参考图2和4，在一个实施例中，手持机100包括模块上计算机（COM）Express单板计算机（SBC）150，其包含手持机处理器152（例如，Intel x86处理器）、存储器154（例如，同伴芯片DDR3 RAM）和支持电力供应。手持机100还可以包括自定义载板，用于承载SBC、盘或固态驱动器（SSD）。手持机处理器152可以定位在手持机外壳102中，例如在用户输出界面130后面。
在一个实施例中，手持机100进一步包括用户输入界面140，其可以包括键盘（全、数字或专业）、小键盘、操纵杆、控制按钮、触摸板、触摸屏界面、交换机或其他控制中的一个或多个。用户输入界面140可以包括与触摸屏界面关联的传感器，该触摸屏界面呈现虚拟键盘、操纵杆或其他控制（例如上文描述的那些）的虚拟表示。使用这样的触摸屏，用户2可以提供输入，好像存在物理控制一样。上文论述的用户输入界面140适于将控制信号传送到手持机处理器152用于控制检查模块200。
如在图4中示出的，在一个实施例中，手持机外壳102包括握持部分172，其适于由用户2把握。该握持部分172可以设置为锤式握把（如示出的）或手枪式握把。可以安置用户输入界面140（例如如在图4中示出的操纵杆）使得用户2可以用一只手的手指抓握手持机100（图4）的握持部分172时用同只手的拇指操纵用户输入界面140。用户输入界面140还可以包括一个或多个触发器174。
在一个实施例中，手持机100进一步包括用户输出界面130，其可以包括例如视觉显示器（LCD、AMOLED，等）、扬声器、蜂鸣器或触觉（振动）设备。在图4中示出的用户输出界面130（显示屏）设置在手持机外壳102中。在图4的示范性实施例中，用户输出界面130响应于手持机处理器152以基于封装数据向用户2显示关于目标物体20的输出信息。
手持机100还可以包括输入和输出端口120（通用串行总线（USB）、例如DisplayPort等视频输出和例如3.5mm圆筒插孔等音频插孔）。另外，手持机可以包括用于无线通信的无线网络接口122（例如，WiFi卡、蓝牙收发器）。除音频电路（CODEC）外，手持机100还可以包括用于控制手持机100、检查模块200（其可以由手持机100供电）和手持机100内的其他部件的功率状态的电路。
如在图2中示出的，在一个实施例中，手持机100包括热插拔检测单元160，其适于检测检查模块200到手持机100的附连或检查模块200从手持机100的脱离。热插拔检测单元160可以包括在手持机处理器152中或可以是独立部件。在一个实施例中，热插拔检测单元160是常开瞬时开关，其具有面向检查模块200的插入件。在检查模块200与手持机100操作地接合时，检查模块200按压插入件，从而使开关闭合。手持机处理器152将闭合的开关检测为检查模块200附连的指示。手持机处理器152可以检测开关状态，例如通过使开关的一侧接地、上拉另一侧并且监视上拉侧的电压，其在检查模块200附连时变低。在检查模块200从手持机100脱离时，开关断开并且手持机处理器152将断开的开关检测为检查模块200脱离的指示。
如在图2中示出的，手持机100还可以包括手持机接口112，用于电连接到检查模块200（图5）的检查模块接口212并且与之交换信号（例如，对于数据、控制和功率）。将理解手持机接口112和检查模块接口212（和在本文公开的其他设备）可以在具有或没有物理（例如，金属到金属）连接的情况下电连接并且交换信号（例如，电、电磁或光信号）。例如，RFID系统可以经由电（例如，电磁）信号通过使两个设备靠近彼此放置而提供近场非接触通信。
因为手持机连接器113关于手持机接口112操作地设置来与检查模块接口212中的检查模块连接器213配合或机械接合，手持机接口112适于与检查模块接口212机械接合。在一个实施例中，手持机接口112的手持机连接器113至少部分设置在手持机外壳102的表面上。如在图5中示出的，检查模块接口212的检查模块连接器213可以安装在检查模块外壳202中。如将解释的，手持机100可以沿着专用或若干公共标准PC串行接口（PCI Express、USB、I2C/SMBUS、UART/COM/RS-232）或并行接口中的任一个传送功率来促进控制命令到检查模块200的传送并且从检查模块200接收数据。
在一个实施例中，手持机接口112和检查模块接口212包括相应的配合连接器113、213，用于交换数据信号、控制信号和功率。将理解尽管在图2中示出为单个连接器，手持机连接器113和检查模块连接器213每个可以包括多个连接器（例如，对于数据、控制和功率的独立连接器）。例如，手持机接口112中的手持机连接器113可以包括数据连接器（例如，高数据速率PCI EXPRESS连接器）和控制连接器（USB）。手持机处理器152可以经由数据连接器从检查模块200接收数据，并且经由控制连接器将控制信号传送到检查模块200。在检查模块200如在图2和3中示出的那样附连到手持机100时，检查模块连接器213的数据连接器和控制连接器与手持机连接器113中的配合连接器接口。对于检查模块200未连接到手持机100而相反附连到标准计算机400（例如，PC、膝上型电脑、平板电脑，等）的“独立”应用，检查模块可提供有一个或多个额外的数据连接器214（例如，VGA、DVI、HDMI或DISPLAYPORT连接器）和控制连接器216（例如，“B”或“Mini-B”USB连接器）。另外，检查模块200可以经由检查模块连接器213连接到标准计算机400，其在其他应用中可以如之前描述的那样连接到手持机100。
在其他实施例中，数据信号和控制信号在一个连接器中时间复用或引脚复用。数据、控制或共享引脚、连接器或数据链路可以半或全双工信号传递，并且可以运送并行或串行数据。在示例中，控制信号连接器是配合USB连接器。如本文使用的，术语“USB连接器”包括这样的连接器，其在具有相同功能（例如，Vbus、D+、D-和GND）的导体上使用USB信令协议，但具有未遵循相关规范的机械特性。
在一个实施例中，手持机接口112的手持机连接器113包括兼容弹针（pogo pin），其具有某一移动度。检查模块接口212的检查模块连接器213包括接收器垫，用于收容来自手持机连接器113的弹针，设置该手持机连接器113使得满足需要的特定标准接口的特征阻抗（例如，在USB数据对上需要90欧姆差分阻抗）。
在一个实施例中，手持机接口112仅在检查模块200与手持机100接合时操作。手持机100的热插拔检测单元160还可以用于检测检查模块连接器213到手持机连接器113的附连，或检查模块连接器213从手持机连接器113的脱离。
手持机接口112的手持机连接器113与检查模块接口212的检查模块连接器213之间的连接形成纯电接口（例如，不需要在手持机100与检查模块200之间传输电机控制或照明），其使损耗最小化并且使得密封更容易。在公开的实施例中，手持机100（其包括手持机接口112）定级为IP67。在一个实施例中，手持机接口112在手持机100和检查模块200的外壳102、202中的一个或两个上使用导轨、门闩和锁来与检查模块接口212机械配合。
参考在图2和5中示出的模块化检查系统10的检查模块200，可以看到检查模块200包括模态特定检查部件220。与模态特定检查部件220定位在手持机中的现有技术方案不同，具有不同模态的检查模块200可以与在图2中示出的模块化检查系统10中的相同手持机100一起使用。发明性检查模块200可以更容易升级或更换而不影响或需要更换手持机100。
在一个实施例中，检查模块200（其包括传感器210）在检查模块接口212的检查模块连接器213连接到手持机接口112的手持机连接器113时从手持机100接收电力。检查模块200还可以包括内部电池。在另一个实施例中，手持机100可以包括用于从外部电源（AC或DC）接收电力的电力连接器118。
检查模块200包括检查模块处理器252，其可以定位在检查模块外壳202中。检查模块处理器252由经由模块接口212或通过电力连接器218接收的电力来供电。检查模块处理器252可以如上文描述的那样与手持机100通信，从而提供数据并且接收控制信号。在一个实施例中，传感器210和检查模块处理器252是独立设备。在其他实施例中，传感器210和检查模块处理器252可集成。
在一个实施例中，手持机处理器152（例如，INTEL CORE处理器）比检查模块处理器252（例如，PICMICRO处理器）更快或用别的方式而更有能力。这些实施例可以有利地使低级控制从手持机处理器152卸载到检查模块处理器252，从而准许手持机处理器152基于捕捉的传感器数据计算避障路径或测量或更快或有效地进行用户2所期望的其他计算密集型功能。
在一个实施例中，检查模块200包括存储器254，用于例如存储配置信息。检查模块处理器252适于例如经由例如手持机连接器213等连接器而选择性地将存储的配置信息传送到手持机100。配置信息可以描述检查模块200支持什么感测模态或多个模态以及由检查模块200传送的数据（例如，封装数据）如何被格式化。配置信息可以在制造检查模块200时编程到存储器254内，或可以现场编程或更新。存储器254可以是易失性或非易失性存储器，例如如在本文参考数据存储系统740（图7）描述的。
在一个实施例中，由传感器210传送的传感器数据是原始捕捉数据，例如视频图像、涡流数据、超声图像或其他数据。因为手持机100不包括模态检查部件并且因此可以与具有不同模态的检查模块200一起使用，传感器数据必须格式化到封装数据内（转换成封装数据），其可以被手持机100的手持机处理器152接收。封装数据经由检查模块接口212的检查模块连接器213和手持机接口112的手持机连接器113从检查模块处理器252发送。在一个实施例中，检查模块处理器252适于（例如，被编程以）从传感器210接收传感器数据并且传送对应的封装数据。检查模块接口212的检查模块连接器213适于经由手持机接口112的手持机连接器113而将封装数据从检查模块处理器252传送到手持机处理器152。
在一个实施例中，检查模块200包括模拟前端（AFE），其可以包括在检查模块处理器252中或连接到它。AFE可以使传感器数据数字化，例如使用模数（A/D）转换器。AFE可以包括样本及保持（S/H）单元或相关双采样（CDS）单元，用于预先处理到A/D转换器的输入。AFE也可以包括在传感器210中。
在一个实施例中，通过模块化检查系统10的数据流以传感器210（例如，图像传感器（例如CCD））开始，其产生传感器数据（例如，来自封装CMOS传感器模块的模拟CCD视频或数字视频）。传感器数据由检查模块处理器252接收，其可以包括例如A/D转换器和/或AFE。检查模块处理器252产生封装数据。该封装数据可以是传感器数据（例如，使用缓冲器产生的）的逐位或逐样本副本，或传感器数据的信号增强（例如，使用放大器）。封装数据可以例如通过使传感器数据数字化、对传感器数据采样、对数据采样并且用现场可编程门阵列（FPGA）或其他可编程设备处理采样数据或任何组合而产生。
在一个实施例中，检查模块处理器252还包括或连接到总线收发器（XCVR），其使用数字化传感器数据或数字化传感器数据的变换版本来传送封装数据。例如，可以对检查模块处理器252或总线收发器编程或其用别的方式适于经由模块接口212和手持机接口112将运送封装数据中的至少一些的存储器写信号传送到手持机处理器152。封装数据从而是存储器写包或事务。在示例中，存储器写信号是PCI EXPRESS、ISA、EISA或PCI存储器写信号。在一个实施例中，手持机处理器152适于响应于控制信号来调整接收的封装数据以采用可由用户2使用或感知的形式提供关于目标物体20的信息。
在手持机100中的手持机处理器152接收封装数据时，它可以选择性地激活用户输出界面130以响应于经由手持机接口112接收的封装数据提供关于目标物体20的信息。关于目标物体20的信息可以包括封装数据的直接呈现，或封装数据的变换的呈现。因此，例如，用户2看到或听到什么可以是传感器数据的变换版本。
在一个实施例中，手持机处理器152适于从用户输入界面140自动接收控制信号或响应于来自用户输入界面140的控制信息来向检查模块处理器252提供对应的控制信号。响应于接收的控制信号，手持机处理器152经由手持机接口112的手持机连接器113和检查模块接口212的检查模块连接器213将对应的控制信号传送到检查模块200。这可以是例如指示连接到手持机连接器113的检查模块200传送封装数据的控制信号（例如，开始图像捕捉）。对手持机处理器152编程或其用别的方式适于经由手持机连接器113自动接收封装数据并且提供关于目标物体20的信息，其对应于接收的封装数据中的一些或全部。用户输出界面130然后向用户2显示信息。
这有利地准许用户2利用手持机100控制检查模块200的功能。手持机处理器152可以控制用户输出界面130并且响应于用户输入界面140独立提供对应的控制信号，或那些功能可以协调。例如，检查模块处理器252响应于对应的控制信号来调整传感器210的操作。检查模块处理器252可以打开或关闭传感器或改变它的操作参数。用户输入界面140可以提供对应于这些功能的控制信号。检查模块200功能的识别可以存储在存储器254中。在另一个实施例中，检查模块处理器252响应于对应的控制信号来调整传感器数据以提供封装数据。例如，检查模块处理器252可以例如在软件或逻辑中进行亮度调整。
如之前提到并且如在图2中示出的，对于检查模块200附连或系连到标准计算机400的“独立”应用，检查模块提供有一个或多个数据连接器214（例如，VGA、DVI、HDMI或DISPLAYPORT连接器）和控制连接器216（例如，“B”或“Mini-B”USB连接器）。如之前也提到的，检查模块200可以经由检查模块连接器213连接到标准计算机400。在该“独立”配置中，检查模块200可以从标准计算机400接收控制信号并且向标准计算机400传送数据（例如，流播压缩或未压缩数据）用于显示和存储。监视器或视频捕捉设备可以连接到数据连接器214。电力可以经由电力连接器218而供应。这样，用户2可以经由标准计算机400控制检查模块200并且采用显示器容易可用所针对的格式（例如，HDMI）接收封装数据。这有利地准许既在手持机100可用又在手持机100不可用时使用检查模块200进行检查。
在一个实施例中，检查模块处理器252进一步适于接收检查模块连接器213是否在使用中的指示。在一个实施例中，检查模块处理器252通过检测手持机100是否电连接到检查模块连接器213而接收检查模块连接器213是否在使用中的指示。该检测可以通过引脚上拉或下拉（如上文论述的）、通过测量选择的引脚上的波形或采用其他方式进行。
在各种实施例中，如果手持机100连接到检查模块200，检查模块处理器252经由检查模块连接器213将第一封装数据中的至少一些传送到手持机100（图2）中的手持机处理器152。检查模块处理器252可以经由存储器写信号传送第一封装数据中的至少一些，如上文论述的。在示例中，如果检查模块连接器213在使用中（例如，检查模块200连接到手持机100（图2）），封装数据经由检查模块连接器213传送，例如使用PCI EXPRESS信令。
如果手持机100未连接到检查模块200，检查模块处理器252经由数据连接器214将第二封装数据中的至少一些传送到标准计算机400（图2）。备选地，标准计算机400可适于（未示出）经由检查模块连接器213而与检查模块处理器252通信。检查模块处理器252可适于形成第二封装数据，其具有比传感器数据（例如，比数字化或数字传感器图像数据）更低的数据速率。如果检查模块连接器213不在使用中，例如因为检查模块200未连接到手持机100，较慢速率的封装数据可经由数据连接器214（例如，VGA连接器或USB连接器）传送。在一个实施例中，检查模块处理器252可以使第一封装数据和第二封装数据格式化为相应的数据流（可变或恒定比特率）。第一封装数据的流可以具有比第二封装数据的流更高的峰值比特率。
在另一个示例中，检查模块处理器252适于经由控制连接器216以少于全比特率传送数据，例如作为等时USB数据流。这样，具有合适软件的标准计算机400可以控制检查模块200并且使用单个连接接收封装数据。检查模块处理器252可以配置成作为标准USB设备操作，例如实现供应商特定USB设备类用于接收控制信号和标准视频USB设备类用于经由视频提供关于目标物体20的信息的设备。这准许仅利用标准计算机硬件并且不利用手持机100进行检查。
如在图2中解释和示出的，发明性模块化检查系统10允许相同的手持机100与具有不同模态的检查模块200一起使用。图6是对于视觉检查系统的示范性模块化检查系统670的部分示意图。如可以与图2和4相比较地看到的，相同的手持机100与公共示范性部件（例如，手持机接口112、手持机连接器113、用户输出界面130、用户输入界面140、手持机处理器152和存储器154）一起使用。
转到图6的视觉检查模块600，视觉检查模块600（也在图5中示出）包括检查模块外壳602、检查模块接口612和检查模块连接器613，其与之前描述的图2中的那些通用部件相似地操作。然而，为了在检查模块600中提供视觉检查能力，检查模块处理器652和存储器654必须定制成在视觉检查模块600连同视觉检查部件620中提供视觉检查（模态特定）能力。例如，视觉检查部件620可以无限制地包括铰接驱动622和相关部件（电机、伺服电机、气动控制），以及光源624（LED、激光器、灯）和相关部件。另外，视觉检查部件620无限制地包括光源控制（例如，对于近端或远端光源的电力供应）、测量引擎电力供应和控制、CCD和CMOS成像器视频重建和处理电路、数字图像链部件（例如FPGA和DSP）和用于管理探头的模态特定功能的多个嵌入式控制器。如解释的，这些视觉检查部件620将典型地在现有系统的手持机中找到，其无法与具有不同模态的检查模块一起使用。
再次参考图6，对于视觉检查模块的传感器610是图像传感器（例如，CCD），其可以采用模拟视频的形式提供传感器数据。检查模块处理器652接收传感器数据并且适于将传感器数据的视觉表示作为要经由检查模块接口212的检查模块连接器213和手持机接口112的手持机连接器113传送到手持机处理器152的封装数据而提供。手持机处理器152适于将对应于封装数据的图像数据作为要在手持机100的用户输出界面130中的视觉显示器上显示的关于目标物体20的信息而提供。
检查模块处理器652从图像传感器610接收传感器（图像）数据、产生对应于接收的传感器数据的封装数据并且选择性地将封装数据传送到手持机100。例如，封装数据可以是对应于模拟或数字视频数据的数字图像数据。数字图像数据可以采用视频压缩格式（例如，ITU-T H.262或ISO/IEC 14496格式）打包。检查模块处理器652可以补偿不均匀（FPN、固定模式噪声）并且提供成像像素的数字数据。检查模块处理器652还可以接收命令以仅选择读出传感器数据的一部分、启用或停用不均匀补偿，或产生测试图像。在一个实施例中，检查模块处理器652适于对来自图像传感器610的视频数据进行颜色校正或伽玛调整并且将其结果或变换结果作为封装数据而提供。检查模块处理器652可以在由计时器触发时响应于对应的控制信号、响应于用户控制或连续这样做。
在一个实施例中，手持机处理器152适于从用户输入界面140接收控制信号并且向视觉检查模块600的检查模块处理器652提供控制信号。例如，来自用户输入界面140的控制信号可以是亮度控制信号，其中检查模块处理器652将对应于该亮度控制信号的值添加到每个像素的数据或从每个像素的数据扣除对应于该亮度控制信号的值。相似地，为了控制视觉检查模块600中的光源624，手持机处理器152适于传送来自手持机100的用户输入界面140的控制信号。在另一个实施例中，用户输入界面140（例如，操纵杆）可以向手持机处理器152提供控制信号用于控制检查模块600中的铰接驱动622。手持机处理器152然后可以将传达引导模式和操纵杆位置的铰接控制信号提供给检查模块处理器652，其然后生成对应的电机命令来控制检查模块中的铰接驱动622。在另一个实施例中，来自用户输入界面140的控制信号可以是从传感器采集数据命令或停止从传感器采集数据命令。如果手持机处理器152接收停止从传感器采集数据命令，手持机处理器152可以向检查模块处理器652提供对应的控制信号来减少检查模块600中的功率（例如，指示检查模块处理器652关闭光源624）。
如在图5和6中示出的，传感器610附连到检查模块外壳602，例如经由支承构件660。在一个实施例中，传感器610连接到狭长支承构件660的远端662。支承构件660的近端661连接到检查模块外壳602。支承构件660可以包括插入管并且可以具有取向可控制的远端662。备选地，可以设计支承构件660，因此支承构件660中的大部分或大致上全部移动或取向成控制远端662的取向。在该示例中，如示出的，检查模块600不包括用户输入界面或用户输出显示器。如果期望视觉显示器的话，插入模块600可以有利地与手持机100一起使用。
参考图6，检查模块600包括铰接驱动622。在一些实施例中，铰接驱动622定位在检查模块外壳602中并且从供电设备接收电力。强迫构件623连接到铰接驱动622并且适于将来自铰接驱动622的力沿支承构件660传送来控制支承构件660的远端的取向，并且从而控制图像传感器610的取向。强迫构件623在图6上用图表表示并且可以包括一个或多个推杆、带、链、袋、液压或气动线，或其他力传送部件。在示例中，铰接驱动622包括电机并且强迫构件623包括电缆，其适于控制支承构件660的远端的取向。在一个实施例中，可脱离尖端附连到支承构件660的远端，并且图像传感器610定位在可脱离尖端中。
铰接驱动622和强迫构件623（或超过一个铰接驱动622或强迫构件623）可以用于在三个位置自由度和三个取向自由度中的任何或全部以及支承构件660或图像传感器610（例如，图像传感器610的光学变焦，或结合的支承构件660的多个结合处）的任何或全部其他机械自由度上进行调整。检查模块处理器652适于接收控制信号并且响应于接收的控制信号自动控制铰接驱动622。
参考图6，检查模块600包括定位在检查模块外壳602中的光源624。该光源624从供电设备接收电力并且照亮目标物体20。光纤可以沿支承构件660延伸并且耦合于光源624来将光从光源624传输到支承构件660的远端662（图5）以照亮目标物体20。在一些实施例中，手持机100的检查模块处理器152从用户输入界面140接收控制信号并且响应于接收的控制信号自动控制光源624。在一个实施例中，接收的控制信号是照明控制信号，其指示用户2所期望的照明中的改变（例如，更亮、更暗、改变波长、改变模式）。手持机处理器152适于响应于接收的照明控制信号提供光源命令作为对应的控制信号。
尽管图6的示范性模块化检查系统670是为了视觉检查，将理解发明性模块化检查系统可以用于其他模态，其包括涡流、超声、放射和热像检查系统。例如，在涡流检查系统中，传感器210（图2）可以是涡流探头，其具有涡流驱动器线圈和涡流传感器（例如，接收器线圈）。在超声检查系统中，传感器210可以是超声换能器。在放射检查系统中，传感器210可以包括x射线或毫米波源或检测器。
在基于图2的另一个示例中，传感器210可以是温度传感器。在该示例中，手持机处理器152命令用户输出界面130提供由传感器210测量的温度是否超出选择的阈值的听觉或触觉警报。这具有各种优势。例如，在飞机停在机场终点站门时在引擎关闭之后直接检查喷气引擎，这有时是可取的。使用温度传感器准许容易确定引擎温度是否仍高于检查模块200可以耐受的温度。这有利地使等待引擎冷却所花费的时间减少。可以定期测试引擎温度来代替等待已知时间（其包括安全裕度），并且只要温度在检查模块200的操作范围内（或其暴露于引擎中的余热的部件）即可以进行检查（例如，视觉检查）。
图7是示出用于分析数据并且进行本文描述的其他分析的数据处理系统的部件的高级图。该系统包括数据处理系统710、外围系统720、用户界面系统730和数据存储系统740。该外围系统720、用户界面系统730和数据存储系统740通信地连接到数据处理系统710。数据处理系统710可以通信地连接到网络750，例如因特网或X.25网络，如上文论述的。实施上文描述的操作的控制器可以包括系统710、720、730或740中的一个或多个，并且可以连接到一个或多个网络750。例如，手持机处理器152或检查模块处理器252（图3）每个可以包括系统710和系统720、730或740中的一个或多个。
数据处理系统710包括一个或多个数据处理器，其实现本文描述的一个实施例的过程。“数据处理器”是用于自动操作数据的设备并且可以包括中央处理单元（CPU）、台式计算机、膝上型计算机、大型计算机、个人数字助理、数字拍摄装置、蜂窝电话、智能电话或用于处理数据、管理数据或操纵数据的任何其他设备（无论是用电、磁、光、生物部件还是用别的方式实现）。
短语“通信地连接”包括设备、数据处理器或可以传达数据所采用的程序之间的任何类型的连接（有线或无线）。例如外围系统720、用户界面系统730和数据存储系统740等子系统独立于数据处理系统710而示出并且可以完全或部分存储在数据处理系统710内。
数据存储系统740包括一个或多个有形的非暂时性计算机可读存储介质或与之通信连接，该一个或多个有形的非暂时性计算机可读存储介质配置成存储信息，其包括执行根据一个实施例的过程所需要的信息。如本文使用的“有形的非暂时性计算机可读存储介质”指参与存储指令（其可传送到数据处理系统710用于执行）的任何非暂时性设备或制造物品。这样的非暂时性介质可以是非易失性或易失性的。非易失性介质的示例包括软盘、柔性盘或其他便携式计算机磁盘、硬盘、磁带或其他磁介质、压缩盘和压缩盘只读存储器（CD-ROM）、DVD、蓝光盘、HD-DVD盘、其他光存储介质、闪存存储器、只读存储器（ROM）和可擦除可编程只读存储器（EPROM或EEPROM）。易失性介质的示例包括动态存储器，例如寄存器和随机存取存储器（RAM）。存储介质可以电子、磁、光、化学、机械或用别的方式存储数据，并且可以包括电子、磁、光、电磁、红外或半导体部件。
本发明的实施例可以采取在一个或多个有形的非暂时性计算机可读介质中包含的计算机程序产品的形式，该一个或多个有形的非暂时性计算机可读介质具有在其上包含的计算机可读程序代码。这样的介质可如对于这样的物品如常规的那样制造，例如通过按压CD-ROM。介质中包含的程序包括计算机程序指令，其可以指示数据处理系统710在被加载时进行特定系列的操作步骤，由此实现本文规定的功能或动作。
在示例中，数据存储系统740包括代码存储器741（例如随机存取存储器）和盘742（例如，有形的计算机可读存储设备（例如硬驱动或固态闪速驱动））。计算机程序指令从盘742或无线、有线、光纤或其他连接读入代码存储器741内。数据处理系统710然后执行加载到代码存储器741内的计算机程序指令的一个或多个序列，因此进行本文描述的过程步骤。这样，数据处理系统710实施计算机实现的过程，其提供测量目标物体20的几何特性并且确定远程视觉检查系统的物理条件的技术效果。该条件（准确或不准确）然后可以报告给用户。在一个实施例中，本文的流程图图示的框或框图以及那些的组合可以由计算机程序指令实现。
计算机程序代码可以采用一个或多个编程语言（例如，Java、Smalltalk、C++、C，或合适的汇编语言）的任何组合来编写。实施本文描述的方法的程序代码可以完全在单个数据处理系统710上或在多个通信连接的数据处理系统710上执行。例如，代码可以完全或部分在用户计算机上以及完全或部分在远程计算机（例如，服务器）上执行。远程计算机可以通过网络750连接到用户的计算机。用户的计算机或远程计算机可以是非便携式计算机，例如常规的台式个人计算机（PC），或可以是便携式计算机，例如平板电脑、蜂窝电话、智能电话或膝上型电脑。
外围系统720可以包括一个或多个设备，其配置成向数据处理系统710提供数字内容记录或其他数据。例如，外围系统720可以包括数字静态拍摄装置、数字视频拍摄装置、蜂窝电话或其他数据处理器。数据处理系统710在从外围系统720中的设备接收数据时可以将这样的数据存储在数据存储系统740中。
用户界面系统730可以包括鼠标、键盘、另一个计算机（例如经由网络或零调制解调器电缆而连接）、麦克风和语音处理器或用于接收语音命令的其他设备、拍摄装置和图像处理器或用于接收视觉命令（例如，手势）的其他设备或数据从其输入数据处理器系统710的任何设备或设备的组合。在这点上，尽管外围系统720独立于用户界面系统730而示出，外围系统720可以作为用户界面系统730的部分而包括。
用户界面系统730还可以包括显示设备、处理器可访问存储器，或数据由数据处理系统710输出到的任何设备或设备的组合。在这点上，如果用户界面系统730包括处理器可访问存储器，这样的存储器可以是数据存储系统740的部分，即使用户界面系统730和数据存储系统740独立在图7中示出也如此。
在一个实施例中，数据处理系统710包括通信接口715，其经由网络链路716而耦合于网络750。例如，通信接口715可以是集成服务数字网络（ISDN）卡或调制解调器，用于提供到对应类型的电话线的数据通信连接。作为另一个示例，通信接口715可以是网络卡，用于提供到兼容局域网（LAN）（例如，以太网LAN）或广域网（WAN）的数据通信连接。还可以使用无线链路，例如WIFI或GSM。通信接口715发送并且接收电、电磁或光信号，其将代表跨网络线716的各种类型的信息的数字数据流运送到网络750。网络线716可以经由交换机、网关、集线器、路由器或其他联网设备而连接到网络750。
网络链路716可以通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如，网络链路716可以通过本地网络提供到主机计算机或到由因特网服务提供商（ISP）操作的数据设备的连接。
数据处理系统710可以通过网络750、网络链路716和通信接口715发送消息并且接收数据，其包括程序代码。例如，服务器可以将对于应用程序（例如，JAVA小程序）的请求代码存储在它所连接的有形的非易失性计算机可读存储介质上。服务器可以从介质检索代码并且通过因特网、自此本地ISP、自此本地网络、自此通信接口715而传送它。接收的代码可以在接收它时由数据处理系统710执行，或存储在数据存储系统740中用于稍后执行。
图8是使用检查模块200和手持机100来检查目标物体20的示范性方法800的流程图。在步骤810处，靠近目标物体20定位的检查模块200中的传感器210（例如，图像传感器）获得传感器数据（例如，图像数据）。在步骤820处，检查模块200中的检查模块处理器252接收传感器数据。在步骤830处，检查模块处理器252使传感器数据格式化来提供封装数据。在步骤840处，检查模块处理器252将封装数据传送到手持机100中的手持机处理器152。在步骤850处，手持机处理器152基于封装数据将关于目标物体20的信息传送到用户输出界面130。
鉴于前述，本发明的各种实施例捕捉物理目标物体的传感器数据。技术效果是准许确定或测量目标物体的性质。这样做有利地准许例如确定物体的条件，其难以获取或对于获取有危害或另外无法被确定。
在本文的描述中，一些实施例将从将通常实现为软件程序方面描述。本领域内技术人员将容易认识到这样的软件的等同物还可以在硬件（硬接线或可编程）、固件或微代码中构造。因此，本发明的实施例可采取完全硬件实施例、完全软件实施例（其包括固件、常驻软件或微代码）或结合软件和硬件实施例的实施例的形式。软件、硬件和组合大体上可以全部在本文称为“服务”、“电路”、“模块”、或“系统”。一个实施例可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因为数据操纵算法和系统是众所周知的，本描述将特别针对形成本文描述的系统和方法的部分或与之更直接合作的算法和系统。这样的算法和系统的其他实施例以及用于产生并且用别的方式处理其中牵涉的信号或数据的硬件或软件（在本文未专门示出或描述）从本领域内已知的这样的系统、算法、部件和元件选择。给出如本文描述的系统和方法，在本文未专门示出、启示或描述的对于实现任何实施例有用的软件是常规的并且在这样的领域内的普通技术人员的范围内。
本发明包含实施例或本文描述的实施例的组合。对“特定实施例”或“实施例”及类似物的引用指在本发明的至少一个实施例中存在的特征。对“实施例”或“特定实施例”或“多个实施例”或类似物的独立引用不一定指相同的实施例或多个实施例；然而，这样的实施例不是互相排斥的，除非这样指示或如对于本领域内技术人员是很显然的。在指代“方法”或“多个方法”及类似物中使用单数或复数不是限制性的。词“或”在该公开中在非排他性的意义上使用，除非另外明确指出。
该书面描述使用示例来公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何设备或系统并且进行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想起的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。
 
附图标记说明
2 用户 10 模块化检查系统
20 目标物体 100 手持机
102 外壳 110 手持机电力连接器
112 手持机接口 113 手持机连接器
120 输入/输出端口 122 无线网络接口
130 用户输出界面 140 用户输入界面
152 手持机处理器 154 存储器
160 热插拔检测单元 172 握持部分
174 触发器 200 检查模块
202 外壳 210 传感器
212 检查模块接口 213 检查模块连接器
214 数据连接器 216 控制连接器
218 电力连接器 220 模态检查部件
252 检查模块处理器 254 存储器
300 电池 310 电池电力连接器
600 检查模块 602 外壳
610 图像传感器 612 检查模块接口
613 检查模块连接器 620 模态检查部件
622 铰接驱动 623 强迫构件
624 光源 660 支承构件
661 近端 662 远端
710 数据处理系统 715 通信接口
716 网络链路 720 外围系统
730 用户界面系统 740 数据存储系统
741 代码存储器 742 盘
750 网络 800 方法
810 步骤 820 步骤
830 步骤 840 步骤
850 步骤    

Claims (10)

1. 一种用于用检查模块中的传感器来检查目标物体的手持机，所述手持机包括：
外壳，其具有适于由人把握的握持部分，所述外壳适于选择性地与所述检查模块机械接合；
所述外壳上的手持机接口，其适于与所述检查模块交换信号；
手持机处理器；
用户输入界面，其能由握持所述握持部分的人访问并且适于向所述手持机处理器提供控制信号；以及
用户输出界面，其响应于所述手持机处理器来显示由所述手持机处理器传送的关于所述目标物体的数据。
2. 如权利要求1所述的手持机，其中所述握持部分设置为锤式握把或手枪式握把中的一个。
3. 如权利要求1所述的手持机，其中所述手持机接口包括手持机连接器。
4. 如权利要求3所述的手持机，其中所述手持机连接器包括弹针或用于收容弹针的传导垫之一。
5. 如权利要求1所述的手持机，其中所述控制信号是引导模式或操纵杆位置中的至少一个，并且所述手持机处理器适于向所述检查模块提供铰接控制信号。
6. 如权利要求1所述的手持机，其中所述控制信号是光控制信号，并且所述手持机处理器适于向所述检查模块提供光源命令。
7. 如权利要求1所述的手持机，其中所述控制信号是停止从所述传感器采集数据控制信号，并且手持机处理器适于向所述检查模块提供命令来减少所述检查模块中的功率。
8. 如权利要求1所述的手持机，其中所述手持机处理器适于自动从所述用户输入界面接收所述控制信号、响应于所述接收的控制信号经由所述手持机接口向所述检查模块提供对应的控制信号、经由所述手持机接口从所述检查模块接收封装数据；以及自动提供关于所述目标物体的对应于所述接收的封装数据的信息。
9. 如权利要求1所述的手持机，其中手持机配置成向所述传感器提供电力。
10. 如权利要求1所述的手持机，其中所述传感器是图像传感器并且所述手持机不包括适于使所述传感器移动的铰接驱动器。
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