CS253014B1 - Zapojeni zobrazovacího televizního řetězce v defektoskopickém zařízeni - Google Patents

Abstract

Zapojení je určeno pro defektoskooické zařízení pro zjištování vad zkoušeného materiálu prozařováním. Jeho podstata spočívá v tom, že výstup televizní kamery je spojen se vstupem horní propusti, jejíž výstup je spojen se vstupem sumové zádrže, jejíž výstup je připojen k prvnímu vstupu televizního monitoru, přičemž druhý vstup televizního monitoru je paralelně připojen k výstupu televizní kamery.

Description

Vynález ae týká zapojení zobrazovacího televizního řetězce v OeXaictMkopteká· zařízení pro zjišťování vad zkoušeného materiálu prozařováním.

Doposud známá zapojení defektoskoplckých zařízení pro nedestruktivní zjišťování vad materlýlu prozařováním, vyznačující televizní techniku, mají přímo propojenou televizní kameru snímající výstupní obraz z vhodného převodníku rentgenového záření do viditelné oblasti s televizním monitorem. Nestejná tloušťka zkoušeného materiálu ve sledovaném obraze vyvolává nutnost pracovat jen s takovým celkovým zesílením systému, které sebráni limitaci videoslgnálu. Nevýhodou tohoto provedení je snížená citlivost vůči malým vadám v materiálu, pro nSS je charakteristický nlaký kontrast vztaSený k jejich okolí.

Jedním z východisek řeSení tohoto problému je úprava statické převodní charakteristiky zobrazovacího řetšzce vložením tekového členu mezi televizní kameru a monitor, jehož převodní charakteristiko je meepojitá avStSiaeu v pracoval oblasti periodická. Nevýhodou takto dosaženého zvýraznění detailů a malým kontrastem jsou nežádoucí jevy vznikající v bodech nespojitostl převodní charakteristiky vloženého členu a zvýrazněni šumu.

Poměrně účinným prostředkem k překonání nevýhod uvedených, dosud známých zapojení defektoskpiclqřch zařízení je použití prahování videoslgnálu s časově proměnným prahem.

To však přináší s sebou dalSí nevýhody, neb se na obrazovce monitoru ztrácí informace o gradientu jasových rozdílů e detekují se i nežádoucí jasové rozdíly vyvolané na přiklad stínovým jevem. Další nevýhoda spočívá v tom, že zařízení nelze použít pro zvýraznění vad u pohybujícího se zkoušeného materiálu.

Dalším známým způsobem zvýraznění vad s malým kontrastem vůči okolí je použití číslicové filtrace. Dosud dostupné technické prostředky vlak vedou k dlouhé době zpracování jednoho obrazu a proto zařízeni nelze použít pro pohybující se zkoušený materiál.

Vynález vychází z tohoto známého stavu techniky a odstraňuje uvedené nevýhody novým zapojením zobrazovacího televizního řetězce, jehož podstata spočívá v tom, že výstup televizní kamery je spojen se vstupem horní propusti, ke které je připojen oddělovač obrazová složky, jehož výstup je přes první kondenzátor připojen ke vstupu ptvního zesilovače ke kterému je zároveň paralelně připojen první proměnný resistor spojený se signálovou zení, načež výstup prvního zesilovače je spojen přes paralelní kombinaci druhého kondenzátoru a spinače se vstupem druhého zesilovače, ke kterému je zároveň paralelně připojen druhý proměnný resistor spojený se signálovou zemi, přičemž oba proměnné resistory jsou vzájemně mechanicky spřeženy, nečež výstup druhého zesilovače je spojen se vstupem obnovgveče stejnosměrné složky, jehož výstup je připojen k prvnímu vstupu slučovače, přičemž druhý vstup slučovače je přes oddělovač zaiemňovácíe synchronizační směsi spojen se vstupem horní propusti a výstup slučovače tvoří výstup horní propusti, který je spojen se vstupem šumové zádrže, jejíž výstup je připojen k prvnímu vstupu televizního monitoru, přičemž druhý vstup televizního monitoru je paralelně připojen k výstupu televizní kamery.

Zvláětě výhodné zapojeni podle vynálezu je takové, Že ke vstupu ěumové zádrže je při pojen analogově - číslicový převodník, jehož výstup je spojen s prvním vstupem sčítačky, jejíž výstup je připojen k číslicové obrazové paměti, načež výstup číslicové obrazové paměti je připojen na vstup číslicově analogového převodníku, jehož výstup tvoří šumové zádrže, přičemž výstup číslicové obrezové paměti je spojen s druhým vstupem sčítačky.

Další výhodné zapojení podle vynálezu je takové, že vstup šumové zádrže je připojen přes třetí resistor se vstupem třetího zesilovače, k němuž je zároveň paralelně připojen první proměnný kondenzátor spojený se signálovou zemí, načež výstup třetího zesilovače je připojen přes čtvrtý resistor se vstupem čtvrtého zesilovače, k němuž je zároveň paralelně připojen druhý proměnný kondenzátor spojený se signálovou zemí, přičemž oba proměnné kondensátory jsou vzájemně mechanicky spřeženy a výstup čtvrtého zesilovače tvoří výs3 tup šumové zádrže.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají zejména v tom, že se docílí lepšího zobrazení vad v materiálu oproštěním videosignálu o redundantní a parasitní složky, jako jsou stínový jev, kontrast obrazu plynoucí z nestejné tloušlky prozařovaného materiálu a šum. U provedení zapojení s číslicovou obrazovou pamětí a sčítačkou jako šumovou zádrží se odstraněním redundantních složek .snižují nároky na kapacitu paměti, což vede ke zlevnění celého zařízení.

Provedeni s analogovou obrazovou pamětí jako šumovou zádrži podstatně rozšiřuje možnost využití této paměti v defektoskopii s ohledem na její dosavadní omezený dynamický rozsah. Provedení zapojení s dolní propustí ve funkci gumové zádrže umožňuje zvýraznění obrazu i za pohybu zkoušeného materiálu při podstatně snížených nákladech, v porovnání s dosud známými a používanými zařízeními. Zapojením podle vynálezu se zlepši i podmínky pracovní hygieny, neb oči hodnotitele jsou zbaveny nutnosti sledování velkých vysoce kontrastních ploch obrazu monitoru.

Několik příkladů provedení vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je základní blokové uspořádání televizního řetězce ke zjiěíování vad, na obr. 2 je znázorněno zapojení horní propusti, na obr, 3 je znázorněno zapojení šumové zádrže založené na číslicové paměti obrazu a konečně na obr. 4 je znázorněno zapojení dolní propusti ve funkci šumové zádrže.

V zapojení na obr. 1 je výstup 11 televizní kamery 1 spojen jednak s druhým vstupem 42 televizního monitoru 1, jednak se vstupem 21 horní propusti 2, jejíž výstup 22 je spojen se vstupem 31 šumové zádrže 2, jejíž výstup 32 je připojen k prvnímu vstupu 41 televizního monitoru 4.

Činnost zapojení podle obr. 1 je následující :

Videosignál z televizní kamery J. je zbaven nízkofrekvenčních složek svého spektra horní propustí 2, která kromě vysokofrekvenčních složek charakteristických pro obrysy obrazů vad propustí i šum. Šumové zádrž i slouží k protlačení šumu na přijatelnou míru. Je založena buč na integraci posloupnosti televizních snímků, nebo ne protlačení nejvyšŠích kmitočtových složek spektra videosignálu. První ze jmenovaných provedení vyžaduje objekt stojící po dobu integrace videosignálu číslicovou, nebo analogovou obrazovou pamětí, druhé provedení precuje i pří pohybujícím se objektu, avšak za cenu mírného vyhlazení obrazu obrysů vad.

Zapojení na obr. 2 je vstup 21 horní propusti 2 spojen se vstupem oddělovače obrazové složky, jehož výstup je přes první kondensátor 8 spojen jednak s prvním proměnným resistoren který má druhý vývod spojen se signálovou zemí 14. jednak se vstupem 101 prvního zesilovače 1 0. Výstup prvního zesilovače 10 je přes paralelní kombinaci druhého kondensátoru 11 a spínače 12 připojen jednak k druhému proměnnému resistoru 13. jenž je nastavován současně s prvním proměnným resistorem 2 a má druhý vývod spoje se signálovou zemí 14. jednak se vstupem 151 druhého zesilovače 12, jehož výstup je přec obnovevač 16 stejnosměrná složky připojen k prvnímu vstupu 1 Ti slučovače 17. jehož drahý vstup 175 je připojen k výstupu oddělovače I zatemňovací a synchronizační směsi, který je svým vstupem připojen ke vstupu 21 horní propusti 2· Výstup slučovače 17 tvoří zároveň výstup 22 horní propusti 2.

činnost zapojení podle obr. 2 je následující :

Úplný videosignál se rozděluje ná obrezovou složku a zatemňovací a synchronizační směs pomocí oddělovačů 6 a I· Obrazová složka se zpracovává horní propustí typu RC s proměnným mezním kmitočtem nastavovaným současně proměnnými resistory 2 o 12· Horní propust je druhého řádu při rozpojení spínače 12 a prvního řádu při‘spojení spínače 12· Zesilovače 12 a 12 zajišlují impedanční oddělení článků horní propusti a případně napěíově zesilují obrazovou složku videosignálu. Obnoveveč 16 stejnosměrné složky doplňuje stejnosměrnou složku tak, aby po slouěení obrazové složky a zatemňovací a synchronizační směsi ve slučovači 17 vzniknul na výstupu 22 horní propusti 2 normovaný úplný videosignél.

V obr. 3 je vstup 31 Sumové zádrže J spojen se vstupem analogově-číslicového převodníku 20. jehož výstup je připojen k prvnímu vstupu 181 sčítačky 18. spojené s číslicovou obrazovou pamětí £2· Výstup 191 číslicové obrazové paměti 19 je spojen jednak s druhým vstupem 182 sčítačky 18. jednak se vstupem číslicově-analogového převodníku 2J, jehož výstup tvoří zároveň výstup J2 Sumové zádrže J.

Činnost zapojení Sumové zádfiže podle obr.· 3 je následující :

Videosignál je digitalizován po prostorové a úrovňové diskretizaci. Číslicové vzorky z analogově-číslicového převodníku 20 se sečtou ve sčítačce 18 s dosud získanou sumou předchozích vzorků příslušných témuž obrazovému prvku. Takto se pro každý prvek obrazu pořídí suma hodnot vzorků z předvoleného počtu N televizních snímků.

Jsou-li jednotlivé, sobě odpovídající vzorky šumu z posloupnosti televizních snímků navzájem nezávislé a mají-li totéž rozděleni s nulovou střední hodnotou a s o konečným rozptylem o , pak suma N takových vzorků má rovněž nulovou střední hodnotu 2 a rozptyl N. o . To vede N - násobnému zlepšení poměru signálu k šumu. Po převodu číslicově-ftnnlogovým převodníkem 23 je na výstupu 32 Sumové zádrže J videosignál ke zobrazení na televizním monitoru

V obr. 4 je vstup 3í dolní propusti v· funkci ěoaové zádřže i appjen přes třetí resistor 24 jednak s prvním proměnným kondensátorem 26, jehož druhý vývod je připojen k signálové zemi li, jednak se vstupem 251 třetího zesilovače 25. jehož výstup je přes čtvrtý rezistor 29 připojen jednak k druhému proměnnému kondenzátoru 28. jenž je nastavován souběžně s prvním proměnným kondensátorem 26 a má druhý vývod spojen se signálovou zemi 14. jednak ke vstupní svorce iji-ítvrtáho aeailovače ϋ, jehož výstup je spojen s výstupem 32 gumové zádrže J.

činnost dolní propusti ve funkci ěumové zádrže J podle obr. 4 je následující : Dolní propust typu RC druhého řádu s mezní frekvencí nastavitelnou souběžně měnitelnými prvním a druhým proměnným kondensátorem 26 a 28 potlačí nejvyěěl kmitočtové slož ky videosignálu, v nichž je zastoupen především šum a částečně informace o jasovém gradientu obrazu. Jisté snížení hodnot gradientů jasu není na závadu zjistitelnosti vad. Třetí a čtvrtý zesilovač 25 a 27 slouží k impedančnímu oddělení článků propusti a k případnému napštovému zesílení videosignálu.

Ve funkci Sumové zádrže J může být s výhodou použita i analogová obrazová pamět založené na principu pamětové elektronky. Zapojení podle vynálezu- ruší až dosud závažnou překážku v jejím použití při zlepšování jakosti obrazu, která Je dána malým dynamickým rozsahem takové paměti.

Claims (3)

1. Zapojení zobrazovacího televizního řetězce v defektoskopickém zařízení pro zjišíování vad zkoušeného materiálu prozařováním, který sestává z televizní kamery a televizního monitoru, vyznačující se tím, že výstup (11) televizní kamery (1) je spojen se vstupem (21) horní propusti (2), ke kterému je připojen oddělovač (6) obrazové složky, jehož výstup je přes první kondenzátor (8) připojen ke vttupu (101) prvního zesilovače (10), ke taterému je zároveň pareleleně připojen první proměnný resistor (9), spojený se signálovou zemí (14), načež výstup prvního zesilovače (10)je spofi jen přes paralelní kombinaci druhého kondenzátoru (5) a spinače (12) se vstupem (151) druhého zesilovače (15), ke kterému je zároveň paralelně připojen druhý resistor (13), spojený se signálovou zemí (14), přičemž proměnné resistory (9,13) jsou vzájemně mechynicky spřaženy, načež výstup druhého zesilovače (15) je spojen se vstupem obnovovače (16) stejnosměrné složky, jehož výstup je připojen k prvnímu vstupu (171) slučovače (17), přičemž druhý vstup (172) slučovače (17) je přes oddělovač (7) zatemňovací a synchronizační směsi spojen se vstupem (21) horní propusti (2) a výstup slučovače (17) tvoří výstup (22) horní propusti, který je spojen se vstupem (31) šumové zádrže (3), jejíž výstup (32) je připojen k prvnímu vstupu (41) televizního minitoru (4), přičemž druhý vstup (42) televizního mbnitoru (4) je paralelně připojen k výstupu (11) televizní kamery (1).

2. Zapojení zobrazovacího televizního řetězce podle bodu 1, vyznačující se tím, že ke vstupu (31) Sumové zádrže (3) je připojen analogově-číslicový převodník (20), jehož výstup je spojen s prvním vstupem (181) sčítačky (18), jejíž výstup je připojen k číslicové obrazové paměti (19), načež výstup (191) číslicové obrazové paměti (19) je připojen ns vstup číslicově analogového převodníku (23), jehož výstup tvoří výstup (32) šumové zádrže (3), přičemž výstup (191) číslicové obrazové paměti (19) je spojen s druhým vstupem (182) sčítačky (18).

3. Zapojení zobrazovacího televizního řetězce oodle bodu 1 s 2, vyznačující se tím, že vstup (31) šumové zádrže (3) je připojen ořeš třetí resistor (24) se vstupem (251) třetího zesilovače (25), k němuž je zároveň paralelně připojen první proměnný kondenzátor (26), spojený se signálovou zemí (14), načež výstup třetího zesilovače (25) je připojen přes čtvrtý resistor (29) se vstupem (271) čtvrtého zesilovače (27), k němuž je zároveň paralelně připojen druhý proměnný kondenzátor (28), spojený se signálovou zemí (14), přičemž oba proměnné kondenzátory (26,28) jsou vzájemně mechanicky spřaženy a výstup čtvrtého zesilovače (27) tvoří výstup (32) šumové zádrže (3).