Устройство дефектоскопического контроля планарных структур

(9) ( 1 1 З,11 4 Н 04 1 7/18 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тактовых импульсов, блонализатор дефектов (АД)11-1 и 11-2, регистрыдвига, блок 13 оператив(21 (22 (46 жения, г-р9 задержки,10, эл-ты ИЛИ12-1 и 12-2 Мф 10 титут авиационс о енных де ект о выя б. ис эмери копир игнал ользованы и в тельных систем вания и диагно лы, 6 ил. ка 13 мформац,-идефектония. 1 иров ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ного приборостроения(56) Авторское свидетельство СССРУ 813202, кл, 0 01 И 21/27, 1981,(54) УСТРОЙСТВО ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКОГОКОНТРОЛЯ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУР(57) Изобретение относится к техникеТВ и повышает точность путем обеспечения инвариантности к смещению планарной структуры в поле зрения ТВдатчика (ТВД), Устр-во содержиткоординатный стол 1, оптич, блок 2,ТВД 3, синхрогенератор 4, квантователь 5, видеоконтрольный блок 6,блок 7 формирования фрагмента изобранои памяти. АД 10 содержит две группы эл-тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и две группы элтов И, Устр-во работает в режимах обучения и контроля, Перед началом об.учения все ячейки блока 13обнуляются. При обучении на входразрешения записи подается сигналлогич, 0", а на информац. вход"логич, 1", После обучения устр-васигнал с входа разрешения записиснимается. На вход разрешения считьгвания подается сигнал логич. разрешения и начинается режим контроля.дая из них устанавливается на координатный стол 1 (фиг. 6,а) и изображение контролируемого участка, увеличенное оптическим блоком 2, передается на мидень видикона телевизионного датчика 3, который преобразует полученное изображение в последовательный стандартный электрический видеосигнал, Работа телевизионного датчика3 синхронизируется строчными и кадровыми синхроимпульсами от синхронизатора 4С информационного выходателевизионного датчика 3 видеосигналпоступает на вход квантователя 5 ипервый вход видеоконтрольного блока6. Квантователь 5 осуществляет двухуровневое квантование видеосигналапо амплитуде. Видеоконтрольный блок6 отображает изображение планарнойструктуры на экране, С выхода квантователя 5 квантованный видеосигналпоступает на вход блока 7, на выходекоторого формируются одновременносигналы п строк изображения, образующие на этих выходах столбец электронного окна, который за время строкипробегает растр изображения слева направо и сдвигается вниз на одну строку.Таким образом, за время кадра этотстолбец пробегает последовательновсе элементы иэображения,Сигнал с выхода блока 7 подается на вход блока 9, т,е. видеосигналыстрок подаются на соответствующие1)-входы Ю-триггеров 20-1 - 20-3, вкоторых осуществляется одновременныйсдвиг с помощью тактовых импульсов. При этом видеосигналы задерживаютсяна время одного периода импульсов сгенератора тактовых импульсов (100 нс)и формируется второй столбец электронного окна. Сигналы с выходов блока 7 и блока 9 образуют электронноеокно размерностью 2 столбца на истрок, которое за время одного кадра сканирует все изображение, и поступают соответственно на первый и второй входы анализатора 10 дефектов,В анализаторе 10 видеосигналы соответствующих параллельно выдаваемыхстрок электронного окна подаются напервый и второй входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21-1 - 21-5 первойгруппы, следовательно на их первыевходы подаются видеосигналы соответствующих строк с выхода блока 7, ана вторые входы - видеосигналы, за 1)381731Изобретение относится к техникетелевидения и может быть использовано для автоматического контроля дефектов планарных структур,Цель изобретения - повышение точности путем обеспечения инвариантности к смещению планарной структуры вполе зрения телевизионного датчика.На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройствадефектоскопического контроля планарных структур; на фиг, 2 - схема блока формирования фрагмента изображения; на фиг, 3 - схема генератора 15тактовых импульсов; на фиг, 4 - схема блока задержки; на фиг, 5 схема анализатора дефектов; нафиг, Ьа,б,в,г - примеры изображенийпланарных структур. 20Устройство дефектоскопическогоконтроля планарных структур (фиг, 1)содержит координатный стол 1, оптический блок 2, телевизионный датчик3, синхрогенератор 4, квантователь 255, видеоконтрольный блок 6, блок 7формирования фрагмента иэображения,генератор 8 тактовых импульсов, блок9 задержки, анализатор 1 О дефектов,первый и второй элементы ИЛИ 11-1 и11-2, первый и второй регистры 12-1и 12-2 сдвига и блок 13 оперативнойпамяти.Блок 7 формирования фрагмента изображения (фиг, 2) содержит блоки задержки 14-1 - 14.4.Генератор 8 тактовых импульсов(фиг. 3) содержит элемент ИЛИ 15,элемент И-НЕ 16, инвертор 17, резистор 18 и конденсатор 19, 40Блок 9 задержки (фиг. 4) содержит13-триггеры 20-1 - 20-3.Анализатор 10 дефектов (фиг, 5)содержит первую и вторую группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21-1 - 21-5, 4522-1 - 22-4 и первую и вторую группыэлементов И 23-1 - 23-4 и 24-124-4.Устройство дефектоскопическогоконтроля планарных структур работаетследующим образом.Имеется два режима работы: режимобучения и режим контроля. В режимеобучения подбирается комплект планарных структур, которые признаны годньгми и характеризуются всеми возможными допустимыми отклонениями топологии. После создания комплекта такихобразцовых структур (фиг. 6,б) каждержанные блоком 9. Элементы ИСКЛЮ"ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21-1 - 21-5 первой группысравнивают логические значения двухсоседних по строке элементов разложения изображения в электронном окне.При подаче на первый и второй входыэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21-121-5 первой группы отличающихся логических сигналов на выходе их выра- Обатывается сигнал логической единицы,характеризующий обнаружение в какомлибо месте электронного окна элементарного вертикального перепада, т.е.участка контура планарной структуры. 5Аналогичным образом элементы ИСК 1 ГЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22-1 - 22-4 второй группывыделяют элементарные горизонтальныеперепады, т,е. участки контура планарной структуры во втором столбце 20электронного окна, При этом элементыИСКЛЮЧАКЗЦЕЕ ИЛИ 22-1 - 22-4 второйгруппы сравнивают логические сигналы элементов соседних строк второгостолбца электронного окна одновременно. Совпадение топологически связанных сигналов о выделенных вертикальных и горизонтальных участкахконтура во времени дает информациюоб угловых элементах изображения.Это совпадение для угловых элементов изображения фиксируется параллельно по всей высоте электронногоокна с первой и второй групп элементов И 23-1 - 23-4 и 24-1 - 24=4. Ин 35формация о выделении угловых элементов раздельно по первому и второмувыходам анализатора 10 подается напервый и второй элементы ИЛИ 11-1и 1-2, которые определяют наличие 4 Оуглового элемента соответствующеготипа в текущем столбце электронногоокна, 11 олученная информация раздельно записывается в первый и второйрегистры 12-1 и 12-2 сдвига и под 45воздействием тактовых импульсов генератора 8 тактовых импульсов сдвигается с частотой тактов,Таким образом, в первом и втором регистрах 12-1 и 12-2 сдвига в каж 50 дый данный момент времени .находится информация о наличии в столбцах электронного окна угловых элементов изображения, соответствующая плотности угловых элементов изображения, под которой понимается количество угловых элементов в электронном окне размерностью и (и) где щ - количество разрядов первого и второго регистров 12-1 и 12-2 сдвига; и - количество выводов выхода блока 7, При этом размеры электронного окна меньше минимального размера элементов топологии планарной структуры, выраженной в количествах строк и периодах последовательности импульсов с генератора 8 тактовых импульсов. Сигнал с выходов первого и второго регистров 12- и 2-2 сдвига подается на соответствующие первую и вторую группы адресных входов блока 13 оперативной памяти, который в режиме обучения работает на запись.Перед началом обучения все ячейки блока 3 обнуляются, а при обучении на вход разрешения записи подается постоянный сигнал логического нуля, а на информационный вход - сигнал логической единицы. При этом во все ячейки блока 13, адреса которых при обучении возникнут на разрядах первого и второго регистров 12- и 12-2 сдвига, запишется значение логической единицы. Поскольку подобранный комплект планарных структур для обу чения содержит все возможные (допустимые) отклонения топологии, то в блоке 13 по соответствующим адресам запишутся значения логических единиц, характеризующих годные планарные структуры. После обучения устройства по всем образцовым планарным структурам сигнал с входа разрешения записи снимается, а на вход разрешения считывания подается сигнал логического раз решения и начинается режим контроля.В режиме контроля вместо образцо вых планарных структур на координатный стол 1 устанавливается контролируемая планарная структура. При этом режим работы всех блоков устройства, кроме блока 13, не изменяется. Если в топологии контролируемой планарной структуры появляется дефект, то количество угловых элементов изображения из выделенных блоком вьщеления угловых элементов иэображения оказьг вается для прямоугольной топологии, как правило, большим, чем для образцовых структур и из блока 13 в режиме считывания вырабатывается сигнал логического нуля, характеризующий наличие дефекта. Этот сигнал подается на второй вход видеоконтрольногоблока 6 и отмечается светящейся точкой на экране. Поскольку работа всехблоков синхронизирована от синхрогенератора 4 и генератора 8 тактовыхимпульсов, то светящаяся отметка(точка) будет находиться на экраневидеоконтрольного блока 6 правее иниже выявленного дефекта планарнойструктуры. Сигналы о выявленных дефектах планарных структур с выходаблока 13 могут быть использованы ив других информационно-измерительныхсистемах для дефектоскопирования идиагностирования, для чего можетбыть использован выход блока 13. 15 формула изобретения 1. Устройство дефектоскопического контроля планарных структур, содержащее оптически связанные и последовательно расположенные иа одной оптической оси координатный стол, оптический блок и телевизионный датчик, 25 входы строчных и кадровых импульсов которого соединены с первым и вторым выходами синхрогенератора соответственно, квантователь и видеоконтрольный блок, входы которых соединены с 30 выходом телевизионного датчика, а также анализатор дефектов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения инвариантности к смещению планарной структуры в поле зрения телевизионного датчика, в него введены последовательно соединенные блок формирования фрагмента иэображения, сигнальный вход которого соединен с 40 выходом квантователя, а выход соединен с первым входом анализатора дефектов, и блок задержки, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования фрагмента изо бражения, а выход соединен с вторым входом анализатора дефектов, блок оперативной памяти, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с первой группой выходов анализатора дефектов,и первый регистр сдвига,выходы которого соединены с первойгруппой адресных входов блока оперативной памяти, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входыкоторого соединены с второй группойвыходов анализатора дефектов, и второй регистр сдвига, выходы которогосоединены с второй группой адресныхвходов блока оперативной памяти, выход которого соединен с другим входом видеоконтрольного блока, а также генератор тактовых импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторымвыходами синхрогенератора, а выходсоединен с тактовыми входами блокаформирования фрагмента изображения,блока задержки и первого и второгорегистров сдвига. 2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализатор дефектов содержит первую группу из пяти элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых являются первым входом анализатора дефектов, а вторые входы - вторым входом анализатора дефектов, вторую группу из четырех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых объединены с вторыми входами одноименного элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы, а вторые входы - с вторыми входами последующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы, а также первую и вторую группы из четырех элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходом анализатора дефектов, при этом первые и вторые входы элемечтов И первой группы соединены с выходами соответственно одноименных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй группы, а первые и вторые входы элементов И второй группы соединены с выходами соответственно одноименных элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ второй группы и последующих элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы.1381731углоЬе злементы Углойге элемент а о О О О О О О 7 7 7 7 рг. б Составитель Э, Борисов А, Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обр/56В 1 Заказ ног ени 30 уш роектнзя, 4 Производственно-и ческое предприятие, г. Ужгород,Тираж 660 1 ИИПИ Государстве о делам изобре Москва, Ж