Телевизионное устройство для измерения линейных размеров и положения двумерных объектов

Союз Советских Социалистических Республик,з Н 04 М 71 с присоединением заяв Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(088.8) та опубликования описания 02.08.7(54) ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ И ПОЛОЖЕНИЯ ДВУМЕРНЫХОБЪЕКТОВ Изобретение относится к телевизионной автоматике и может использоваться при рентгено-телевизионном контроле изделий,Известен рентгена-телевизионный микроскоп типа МТР, содержащий источник рентгеновского излучения, близкий к точечному, рентгено-телевизионный преобразователь с закрепленной на мишени визирной нитью, видео-контрольное устройство (ВКУ), устройство перемещения исследуемого объекта и механическое отсчетное устройство 11.Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности измерений.Известно телевизионное устройство для измерения линейных размеров и положения двумерных объектов, содержащее точечный источник рентгеновского излучения, рентгенотелевизионный преобразователь, выход которого подключен к входу блока обработки видеосигнала, соединенного с вычислительным блоком, видеоконтрольным устройством и анализатором изображения, блок программного управления, соответствующие выходы которого соединены с входами привода манипулятора, механически связанного с исследуемым двумерным объектом, вычислительного блока и входами задатчика угла и задатчика радиуса, выходы которых подключены к входам синусно-косинусного преобразователя, причем выход задатчика радиуса соединен также с третьим входом вычислительного блока 2.Однако известное устройство обладает низкой точностью измерений.С целью повышения точности измерения в 5 предлагаемое устройство введены блок вращения точечного источника рентгеновского излучения, входы которого соответственно соединены с выходом блока программного управления и выходом задатчика угла, и 10 блок вращательно-поступательного перемещения растра, выходы которого соединены со входами видеоконтрольного устройства и анализатора изображения, а входы подключены соответственно к выходам синусно-косинусно го преобразователя и источников кадровых истрочных селекторных импульсов.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема телевизионного устройства для измерения линейных размеров и по ложения двумерных скрытых объектов.Устройство содержит точечный источник 1рентгеновского излучения, рентгенотелевизионный преобразователь 2, выход которого подключен к входу блока 3 обработки видео сигнала, соединенного с вычислительным блоком 4, видеоконтрольным устройством (ВКУ) 5 и анализатором 6 изображения, блок 7 программного управления, соответствующие выходы которого соединены с входами привода 30 манипулятора 8, механически связанного сисследуемым двумерным объектом 9, вычислительного блока 4 и входами задатчиков 10и 11 и радиуса соответственно, выходы которых подключены к входам синусно-косинусного преобразователя 12, причем выход задатчика 11 радиуса соединен также с третьимвходом вычислительного блока 4, блок 13вращения точечного источника рентгеновского излучения, входы которого соответственносоединены с выходом блока 7 программногоуправления и выходом задатчика угла 10, иблок 14 вращательно-поступательного перемещения растра, выходы которого соединены свходами видеоконтрольного устройства (ВКУ)5 и анализатора 6 изображения, а входыподключены соответственно к выходам синусно-косинусного преобразователя 12 и источников 15 и 16 кадровых и строчных селекторных импульсов.Устройство работает следующим образом,Исследуемый двумерный объект 9 расположен на манипуляторе между точечным источником 1 и мишенью рентгенотелевизионногопреобразователя 2, на которую проецируетсяизображение исследуемого двумерного объекта,В рентгенотелевизионном преобразователе2 с помощью кадровых и строчных селекторных импульсов (КСИ, ССИ), поступающих свыходов источников 15 и 16, формируется рази ертка р астров ого типа.Видеосигнал с выхода рентгенотелевизионного преобразователя 2 проходит через блок3 обработки и поступает в вычислительныйблок 4, ВКУ 5 и анализатор 6 изображения.На выходе задатчиков 10 и 11 формируются сигналы, представленные параметрами,пропорциональными а и Й, из которых синусно-косинусный преобразователь 12 формируетсигналы, реализующие функции Ю 1 па, Ясоза.С помощью этих сигналов на выходе блока 14формируются импульсы КСИи ССИ, фаза которых изменяется по отношению к фазеимпульсов КСИ и ССИ, поступающих с выходов источников 15 и 16, по закону Лз 1 па иЮсова соответственно.КСИи ССИпоступают на соответствующие входы ВКУ 5 для синхронизации развертки растворового типа и входы анализатора 6 изображения, В последнем сравниваются видеосигналы от изображения или частиизображения исследуемого двумерного объекта 9 в каждом текущем кадре и в предыдущих кадрах, записанных в электронной памяти, причем опорными точками на временной оси, по отношению к которым определяется фаза видеосигнала, являются импульсыКСИи ССИ,Если видеосигналы от изображения не совпадают, на выходе анализатора 6 вырабатывается сигнал рассогласования, поступающийна вход блока 7 программного управления(БПУ).Импульсы КСИ, ССИприводят во вращательно-поступательное движение телеви 55 60 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 зпонпый растр ВКУ 5, синхронное с вращением точечного источника 1 (по в противоположную сторону).Неподвижное, четкое изображение исследуемого двумерного объекта на экране ВКУ 5 дает визуальное подтверждение совпадения сравниваемых видеосигналов двумерного изображения в анализаторе изображения.БПУ 7 с помощью сигнала рассогласования, поступающего с выхода анализатора изображения, обеспечивает следующую цикличность работы устройства.С приходом внешней команды Начало работы с БПУ 7 на задатчики 10 и 11 поступают команды, по которым сигналы на выходах задатчиков 10 и 11 начинают непрерывно изменяться.В результате точечный источник 1 вращается по окружности с фиксированным радиусом г в плоскости параллельной мишени рентгенотелевизионного преобразователя 2, а синхронно с точечным источником 1 (но в противоположную сторону) каждая точка растра ВКУ 5 перемещается по окружности с радиусом, изменяющимся пропорционально параметру на выходе задатчика 11 радиуса.Если же сравниваемые в анализаторе изображения видеосигналы не совпадают полностью ни при одном Я, то при помощи привода манипулятора начинает вращаться исследуемый двумерный объект 9 вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, параллельных мишени рентгенотелевизионного преобразователя 2.При совпадении сравниваемых видеосигналов на выходе анализатора изображения исчезает сигнал рассогласования, а БПУ 7 выдает команду прекратить изменение сигналов на выходах задатчиков 10 и 11 и команду вычислительному блоку 4 приступить к вычислению линейных размеров.В этот момент плоскость исследуемого двумерного объекта 9 параллельна мишени рентгенотелевизионного преобразователя 2, а положение этой плоскости между точечным источником 1 и мишенью рентгенотелевизионного преобразователя 2 и коэффициент геометрического увеличения двумерного изображения К(Я) однозначно определяются сигналом на выходе задатчика 11 радиусаКЯ) =1+ -где Л - радиус вращения точек теневогоизображения исследуемого двумерного объекта 9;г - радиус вращения точечного источника 1.В вычислительном блоке 4 результат измерения линейных размеров умножается на поправочный коэффициент КЯ), при необходимости вычисляется расстояние от плоскости двумерного объекта до мишени рентгенотеле визионного преобразователя 2,бо 5413 оставитель В. Белякови рректор Л. Ко А. Камышнико Рсдакто ов Подписи Тираж 818 комитета Совета Министров СС бретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова Гочность измерения линейных размеров двумерных обьекто при работе с источником рейтгсновского излучения, близким к точечному при большом геометрическом увеличении поыш;астся в 5 - 10 раз. Формула изобретенияТелев.1 зпонное устройство для измерения линейных размеров и положения двумерных объектов, содержащее точечный источник рентгеновского излучения, рентгенотелевизионный преобразователь, выход которого подключен к входу блока обработки видеосигнала, соединенного с вычислительным блоком, видеоконтрольны.,; устройством и анализатором изображения, блок программного управления, соответствующие выходы которого соединены со входами привода манипулятора, механически связанного с исследуемым двумерным обьектом, вычислительного блока и входами задатчика угла и задатчика радиуса, выходы которых подключены ко входам синусно-косннусного преобразователя, причем,каз 1698/8 Изд. М 60 ЦНИИПИ Государственног по делам и 113035, Москва, выход задатчика радиуса соединен также с третьи ы входом вычислительного олока) о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блок вра щения точечного источника рентгеновскогоизлучения, входы которого соответственно соединены с выходом блока программного управления и выходом задатчика угла, и блок вращательно-поступательного перемещения 10 растра, выходы которого соединены со входами видеоконтрольного устройства и анализатора изображения, а входы подключены соответственно к выходам синусно-косинусного преобразователя и источников кадровых и 15 строчных селекторных импульсов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Рабодзей Н. В. и др. Электронная промышленность, 1972,7, стр. 19 (аналог).20 2, Кошелев В. А. Телевизионный измеритель дефектов, материалы конференции МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1972 (прототип).