HU224946B1 - System for checking containers by a field programmable gate array logic - Google Patents

Description

A találmány tárgya rendszer tartályok ellenőrzésére a felhasználó által programozható kaputömblogikával, mely alkalmas tartályok kereskedelemben már nem elfogadható paramétereltéréseinek és geometriai tulajdonságainak az ellenőrzésére.

Nagy sebességű képfelfogó rendszert ismertetnek robotokhoz J. S. Smith és társai a „Transactions of the Institute of Measurements and Control” című folyóirat 1992. évi 12. számában. Itt elsősorban arról írnak részletesebben, hogy hogyan lehet lerövidíteni a képbefogadási időt, a találmányunk szerinti megoldásnál alkalmazott előfeldolgozásra vonatkozóan azonban nem tartalmaz a publikáció kitanítást.

C. S. Cham és társai olyan programozható képfeldolgozó rendszert ismertetnek az „International Journal of Electronics” 1993. 75. számban, amely rendszer FGPA-t alkalmaz. Ez a megoldás azonban nem tartályok vagy hasonló eszközök ellenőrzésére vonatkozik.

Az üvegből vagy műanyagból készült tartályok tömegtermelésére szolgáló hagyományos eljárás a tartályok több lépésben történő fúvással végzett alakítását foglalja magában. Azok a paramétereltérések, amelyek a kereskedelmi forgalomban már nem fogadhatók el, különböző típusú hibák következtében alakulhatnak ki. Az olyan eltérések ellenőrzésére, amelyek a tartályok optikai átviteli tulajdonságait befolyásolják, általában optikai letapogatási eljárásokat alkalmaznak. Az US 4,378,493, 4,378,494 és 4,378,495 lajstromszámú szabadalmi leírásokban, melyek mindegyikének feltalálója jelen találmány feltalálójával azonos, olyan eljárásokat és berendezéseket javasoltunk, amelyeknek során üvegtartályokat több olyan állomáson keresztül továbbítunk, ahol azoknak a fizikai és optikai paraméterei kerülnek ellenőrzésre. Az egyik ellenőrző állomáson az üvegtartály függőleges helyzetben van megfogva, és függőleges tengelye körül elforgatva, és egy fényforrásból szórt fényt sugároz a tartály oldalfalán keresztül. A tartály másik oldalán egy kamera van elhelyezve, mely a tartály függőleges forgásirányával párhuzamos egyenes vonal mentén elrendezett fényérzékeny elemeket vagy úgynevezett pixeleket foglal magában, melyekkel a tartály oldalfalának egy függőleges csíkján keresztül átvitt fényt figyeljük. A pixelelemek kimenetei a tartály elfordulásával együtt vannak mintavételezve, és ha a szomszédos pixeljelek egy előre kiválasztott küszöbszintnél nagyobb mértékben eltérnek egymástól, az elrendezés eseményjeleket állít elő, majd ezt követően visszautasításjelet állít elő, és a visszautasított tartályt eltávolítjuk a szállítószalagról.

Az US4,958,223 lajstromszámú szabadalmi leírásban, melynek feltalálója szintén azonos a jelen találmány feltalálójával, olyan berendezést ismertetünk, mellyel egy tartály felületi kiképzését ellenőrizzük, miközben a tartályt tengelye körül forgatjuk. A tartály egyik oldalánál egy fényforrás van elrendezve, mely szórt fényt sugároz a tartály felületére, és a tartály tengelyétől az ellenkező irányban egy kamera van elrendezve. A kamera egy CCD töltéscsatolt eszköz képérzékelőt tartalmaz, melyben a képérzékelő elemek sorokban és oszlopokban, mátrixban vannak elrendezve, és a sor- és oszloptömbök átviteli regiszterekkel és kapuzóáramkörökkel vannak ellátva, melyekkel az érzékelőelemeknél a kiválasztott képadatokat egymás után soronként és oszloponként lehet kiolvasni. A sor- és oszloptömbökkel egy képfeldolgozó áramkör van összekapcsolva, mely kameravezérlő jeleket állít elő, ezen jelek segítségével a képtömbérzékelőn végül szomszédos oszlopokból és/vagy sorokból kiválasztott adatokat összegezzük, és az érzékelőből kapott adatokat a képfeldolgozó áramkörre csak a kívánt képadatterületekről továbbítjuk. Azáltal, hogy az adatokat ilyen módon sűrítjük, nemcsak a jel/zaj viszonyt javítjuk, éspedig azzal, hogy az adatfeldolgozást magán az érzékelőn hajtjuk végre, hanem megtakarítást érünk el a képfeldolgozó memóriánál is azáltal, hogy csak a kívánt képterületekről továbbítunk adatokat.

Az US 5,214,713 lajstromszámú szabadalmi leírásban, melynek feltalálója szintén megegyezik a jelen találmány feltalálójával, olyan rendszert ismertetünk tartályok ellenőrzésére, melyben egy kamera a tartálynak egy olyan képét kapja, mely több pixelből áll, melynek mindegyike a kép egy-egy részét képezi, és egy memória veszi és tárolja a kamerából kapott képpixeladatokat. Egy úgynevezett szisztolikus tömbprocesszor több egybites adatprocesszort foglal magában, melyek négyzetes tömbben vannak elrendezve, valamint tartalmaz egy mikrokódolt vezérlőt, mellyel az egybites adatprocesszorok közül többnek a működését vezéreljük úgy, hogy az adatokat egyidejűleg és párhuzamosan dolgozzuk fel. Egy a szisztolikus tömbprocesszortól különálló adatfüggő processzor úgy van kialakítva, hogy a képadatok feldolgozását nem sorosan és/vagy adatfüggően dolgozza fel. A kameravezérlő áramkörrel egy mesterszámítógép, memória, a szisztolikus tömbprocesszor és az adatfüggő processzor van összekapcsolva. Ezen áramkörök működésének a vezérlése során a mesterszámítógép pixeladatokat kap a kamerától. A mesterszámítógép az adatokat pixelek formájában tárolja a memóriában, a pixeladatokat kiolvassa a memóriából és ezeket az adatokat pixelenként betölti a szisztolikus tömbprocesszorba oly módon, hogy mindegyik egybites processzorokból álló egység egy bájt mennyiségű pixeladatot vesz, és a szisztolikus tömbprocesszorból adatokat küld vissza a memóriának, továbbá a memóriából pixeladatokat olvas ki és továbbít az adatfüggő processzorba, mely nem soros vagy adatfüggő képfeldolgozást végez.

Jóllehet, a fent említett szabadalmi leírásokban ismertetett rendszerek és eljárások az azokat megelőző eljárásokhoz képest jelentős előnyökkel rendelkeznek, továbbfejlesztésekre van mégis szükség. Nevezetesen, nagy szükség van arra, hogy a tartályok gyártásánál olyan ellenőrzésre alkalmas gépi megfigyelőrendszereket hozzunk létre, például tartályellenőrző rendszereket a gyártási folyamatszabályozókhoz, melyek a tartály képadatait gyorsan és valós időben dolgozzák fel, amint az adatokat kiolvassuk a kamerából, eltérően attól a megoldástól, melynél a kamerából kapott összes képadatot memóriában tárolják egy azt követő nem valós idejű adatfeldolgozáshoz. A találmány el2

HU 224 946 Β1 sődleges célja egy olyan gépi figyelőrendszer kialakítása, mely ezt az igényt kielégíti. A találmány célja pontosabban egy olyan, a fentiekben leírt tulajdonságú rendszer kialakítása, mely programozható logikai hardvert alkalmaz a képi adatok szekvenciális és valós idejű előfeldolgozására, és amelyben az előfeldolgozó hardvert könnyen át lehet programozni vagy átkonfigurálni, hogy a képi adatok előfeldolgozási műveleteit másképpen hajtsuk végre.

A találmány tárgya tehát rendszer tartályok ellenőrzésére, amely kamerát és a tartályt a kamerához képest mozgató eszközt tartalmaz, a kamera egy, a tartály letapogatott képéből sorosan és sorrendben előállított pixelsorozatokból álló képadatokat előállító kamera, amelynek bemenete - a tartály optikai jellemzői függvényében vizsgálati információt hordozó pixeladatokra válaszjelet előállító - információfeldolgozó egység kimenetére van csatlakoztatva, a kamera kimenete pedig előfeldolgozó egységen keresztül van az információfeldolgozó egységre csatlakoztatva.

A rendszer lényege, hogy az előfeldolgozó egység egy, a kamerához csatlakoztatott - a pixeladatbájtokat sorosan és sorrendben vevő - felhasználó által programozható kaputömböt tartalmaz, amely változtathatóan konfigurálható - sorrendi pixeladatbájtokat egyidejűleg és valós időben feldolgozó - hardver-logikaielemekből álló kaputömb, továbbá az előfeldolgozó egységben a felhasználó által programozható kaputömbhöz egy - a hardver-logikaielemek konfigurációját szelektíven változtató és a kamerából vett pixeladatokon feldolgozási műveleteket végző - eszköz van csatlakoztatva.

Előnyös az a kiviteli alak, ahol a szelektíven változtató eszköz egy, a konfigurációprogramokat tartalmazó digitális memóriát, egy a digitális memóriában lévő konfigurációprogramok közül választó programozható logikai tömböt, és egy, a hardver-logikaielemek felhasználó által programozható kaputömböt a digitális memóriából kiválasztott konfigurációprogram függvényében konfiguráló eszközt tartalmaz.

Előnyös továbbá, ha a felhasználó által programozható kaputömbhöz és az információfeldolgozó egységhez egy, a tartály pillanatnyi helyzetének megfelelő jelet adó szinkronizálóeszköz, előnyösen kódoló van csatlakoztatva, amelynek bemenete a tartálymozgató eszközhöz van csatlakoztatva.

A találmány szerinti rendszert az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol

Az 1. ábra a találmány szerinti rendszer első előnyös olyan kiviteli alakjának tömbvázlatát szemlélteti, amely a tartály aljának és sarokrészeinek az ellenőrzésére alkalmas, a 2. ábra az 1. ábra szerinti rendszer előfeldolgozó egységének tömbvázlata, a 3. ábra a 2. ábrán látható, a feldolgozó által programozható kaputömb részletesebb tömbvázlata, mely az 1. ábra szerinti megvalósításban alj- és sarokrész-analízishez van elrendezve;

a 4A. és 4B. ábrán egy, az 1. ábrán ellenőrzött tartály aljának és sarokrészének a vázlatos rajza (4A. ábra), és az azokról eredményképp kapott elektronikus kép (4B. ábra) látható, és végül az 5A. és 5B. ábrán egy, a kereskedelemben elfogadható paramétereltéréseket tartalmazó tartály alj- és sarokrész vázlatos rajzai (5A. ábra) és az arról kapott kép (5B. ábra).

Az 1. ábrán látható a találmány szerinti 10 rendszer, mely öntött 12 tartály 26 aljának és 28 sarokrészének az ellenőrzésére van kialakítva. Egy 14 szállítószalag, mely tipikusan magában foglal egy (nem ábrázolt) csillagkereket és egy 16 csúszólapot, úgy van elhelyezve és több öntött 12 tartályt tartalmazó tárolóegységgel összekötve, hogy egymás után továbbítsa a 12 tartályokat az 1. ábrán látható ellenőrző helyre. A 14 szállítószalag bármilyen ismert, az adott célra alkalmas típusú lehet, például olyan, amilyen az US 4,230,219 és 4,378,493 lajstromszámú szabadalmi leírásokban van ismertetve, melynek tipikusan tartalmaznia kell egy forgatható csillagkereket, amelynek segítségével egymás után vannak a 12 tartályok a kívánt helyzetbe továbbítva, ahol rögzített helyzetben vannak megtartva az ellenőrzési művelet alatt. A 14 szállítószalag mentén egy 18 tartálymozgató eszköz van elrendezve, például egy hajtógörgő, mely a 12 tartállyal az ellenőrző helynél kapcsolódik össze, és a 12 tartályt a hossztengelye körül megforgatja.

A 12 tartály lehet például egy öntött üvegpalack, melynek 20 testrésze, lényegében hengeres 22 nyaka, mely 24 vállból felfelé nyúlik ki, valamint egy 26 alja van, melyet 28 sarok köt össze a 12 tartály 20 testrészével. A 10 rendszernek az 1. ábrán látható elrendezése a 12 tartály 26 alját és 28 sarkát ellenőrzi. Mint az azonban az alábbi leírásból nyilvánvaló lesz, a találmány semmiképpen sem korlátozódik erre az ellenőrzési módra.

Egy 16 csúszólap alatt 30 fényforrás van elrendezve, mely fényt továbbít felfelé a 16 csúszólapban kialakított 32 nyíláson keresztül a 12 tartály 26 aljába és 28 sarkába. A 16 csúszólap 32 nyílása felett 34 kamera van elrendezve, melynek segítségével a 12 tartály 26 alját és 28 sarkát a 12 tartály száján keresztül ellenőrizzük, miközben a 12 tartályt álló helyzetben tartjuk, a tengelye körül forgatjuk, és alulról a 30 fényforrással megvilágítjuk. A 34 kamera tehát az ellenőrzendő 12 tartály legalább egy részének a képét veszi. A 12 tartály megvilágított 26 aljának és 28 sarkának a képét a 34 kamerán belül 36 lencsével fókuszáljuk egy CCD lineáris tömb típusú 38 érzékelőn. Tehát a 12 tartály 26 aljának és 28 sarkának lineáris vagy egydimenziós képét hozzuk létre a 34 kamera 38 érzékelőjével, amely kép a 38 érzékelőből sorban egymás után kiolvasható vagy letapogatható pixeladatbájtokból áll. A 34 kamerát 40 információfeldolgozó egységgel vezérelve a képadatokat sorosan töltjük be bájtonként egy 42 előfeldolgozó egységbe. A 42 előfeldolgozó egységben a képadatokat előre kiválasztott módon dolgoz3

HU 224 946 Β1 zuk fel, majd azokat a 40 információfeldolgozó egységre továbbítjuk, így kapjuk meg az ellenőrzési információt, a 12 tartály optikai tulajdonságainak függvényeként. A 40 információfeldolgozó egység elő tud állítani egy visszautasító jelet, melynek segítségével a nemkívánatos vagy nem elfogadható paramétereltéréseket tartalmazó 12 tartályt külön lehet választani, vagy pedig elő tud állítani egy olyan képet, mely a 12 tartály összes ellenőrzött részét vagy azoknak egy részét tartalmazza, és azt 44 kijelzőn jeleníti meg. A 40 információfeldolgozó egység és a 42 előfeldolgozó egység működését a 12 tartály forgatásához szinkronizáljuk, vagy közvetlenül egy 45 kódoló segítségével a 12 tartály tényleges elfordulásának függvényében, vagy pedig közvetve az idő növekedésével, mely utóbbi esetben a 12 tartályt állandó sebességgel forgatjuk. A 45 kódoló a 18 tartálymozgató eszköz kimenete és a 40 információfeldolgozó egység és a 42 előfeldolgozó egység bemenete közé van csatlakoztatva.

A 2. ábrán látható a 42 előfeldolgozó egység egy kiviteli alakja, amelynek egyik bemenete a 34 kamera által továbbított képadatokat soros formában bájtonként veszi, és egy 48 átmeneti tárolóban eltárolja. Másik bemenete, amely a 45 kódoló kimenetére van csatlakoztatva, egy 46 felhasználó által programozható kaputömb bemenete, amely 46 felhasználó által programozható kaputömb olyan ismert programozható logikai eszköz, mely változtathatóan konfigurálható logikai elemek hardvertömbjét tartalmazza, mellyel a 34 kamerából érkező pixeladatokat sorosan és valós időben dolgozzuk fel a hardver-logikaielemek konfigurációja által meghatározott módon. A 46 felhasználó által programozható kaputömb egy előnyös kiviteli alak szerint FLEX 8000 típusú programozható logikai eszközcsalád lehet, melyet az Altéra Corporation, San Jósé, Kalifornia, U.S.A. cég forgalmaz. A 46 felhasználó által programozható kaputömb még 50 RAM-mal és 52 digitális memóriával van összekötve, mindkettő konfigurációs program információt vesz és képanalízist hajt végre, mint azt az alábbiakban leírjuk. A 46 felhasználó által programozható kaputömb vezérlőbemenete bemenőjelet kap a 40 információfeldolgozó egységtől, egy 54 programozható logikai tömbön keresztül a 46 felhasználó által programozható kaputömb szelektív beprogramozásához vagy átprogramozásához, mely kimenő képinformációt továbbít a 40 információfeldolgozó egységre egy 56 átmeneti tárolón keresztül. Az 52 digitális memória legalább egy, de előnyösen több programot tartalmaz a 46 felhasználó által programozható kaputömb szelektív konfigurálásához, hogy az eltérő előfeldolgozási műveleteket hajtson végre a bemenő képpixeladatokon. Ezeket a programokat a 40 információfeldolgozó egység segítségével lehet kiválasztani a végrehajtandó ellenőrző programtól, például az 1. ábra szerinti megvalósításban a 26 alj és a 28 sarok ellenőrzésétől, valamint a kívánt előfeldolgozási algoritmustól függően. Egy ilyen előfeldolgozási algoritmust a 26 alj és a 28 sarok ellenőrzésére a 3. ábrán fogunk részletesen ismertetni.

Az 54 programozható logikai tömb előre beprogramozható a 40 információfeldolgozó egységből érkező parancsjelekkel, melyekkel szelektíven lehet vezérelni a 46 felhasználó által programozható kaputömböt, hogy abba az 52 digitális memóriából konfigurációprogramokat töltsünk át. A program betöltése történhet a rendszer hálózati feszültségre való rákapcsolásakor, vagy pedig ha a tároltaktól eltérő előprogramozási algoritmust kívánunk használni, az 54 programozható logikai kaputömbön keresztül a 40 információfeldolgozó egységről továbbított vezérelőjellel.

A 3. ábra a 2. ábrán látható 46 felhasználó által programozható kaputömb működési tömbvázlata, mely úgy van konfigurálva, hogy az 1. ábra szerinti megvalósításában a 26 alj és 28 sarok ellenőrzésére szolgáló képpixeladatokat dolgozza fel előzetesen. A 34 kamerából érkező pixeladatokat sorosan vesszük pixelbájtonként egy 60 színkronizálóegységnél, melyet 62 órajel-generátor vezérel. A 60 szinkronizálóegység kimenetére egy 64 pixelszámláló is rá van csatlakoztatva, mely a 34 kamerából érkező pixeladatok nyomkövetését vezérli a letapogatott képeken belül. A szinkronizált pixel bemenőadatokat 66, 68, 70 soros léptetőregisztereken keresztül futtatjuk. A 60 szinkronizálóegység és a 66, 68, 70 soros léptetőregiszterek kimenetei 72 multiplexer egy-egy bemenetével vannak összekötve. Tehát a lineáris CCD- 38 érzékelő négy soros elemének a kimenőjeleit képező pixeladatok négy soros bájtja a 72 multiplexer négy bemenetén jelenik meg. A programozással szelektíven beállítunk egy pár 74, 76 logikai kaput, melyek közül a 74 logikai kapuval a 34 kamerával letapogatott és egy letapogatási soron belül összehasonlítandó pixeladatbájtok közül választjuk ki a megfelelőt, míg a 76 logikai kapuval az összehasonlítandó pixeladatbájtok letapogatási sorszámát választjuk ki. Azaz az analízist ebben a példakénti kiviteli alakban úgy hajtjuk végre, hogy összehasonlítjuk egymással az egy letapogatási soron belül lévő pixeladatbájtokat, éspedig vagy a szomszédos pixeladatbájtokat hasonlítjuk össze egymással, vagy pedig a 74 logikai kapu programozásával meghatározott számú bájttal egymástól elválasztott pixeladatbájtokat hasonlítunk össze, és két letapogatási sorban két ugyanolyan bájtszámot hasonlítunk össze, vagy két szomszédos letapogatási sorban, vagy pedig két olyan letapogatási sorban, melyeket egymástól a 76 logikai kapu programozásával meghatározott szám választ el egymástól. A 74 és 76 logikai kapukat a 62 órajel-generátor hajtja meg. A 64 pixelszámláló és a 74 logikai kapu kimenete 78 kivonóáramkörrel van összekötve, mely a 74 logikai kapu beállításából vonja ki a pixelszámlálás értékét minden egyes letapogatási sor belsejében. A 78 kivonóáramkör kimenetén egy olyan címet állít elő, mely 80 letapogatási adat-RAM-ot címez meg (mely része a 2. ábrán látható 50 RAM-nak). A 84 kivonóáramkör bemenetel a 76 logikai kapu és a 82 számláló kimenetére vannak csatlakoztatva. A 78 kivonóáramkör előállítja a cím pixelrészét, a 84 kivonóáramkör pedig a cím letapogatási részét. Ez a két 78 és 84 kivonóáramkör elő tudja állítani a futó letapogatási sorban vagy egy előző letapogatási sorban bármelyik előző pixel címét. A futó pixeladatot folyamatosan letároljuk a 80 letapogatási

HU 224 946 Β1 adat-RAM-ban. Tehát az ugyanabban a letapogatási sorban lévő vagy egy előző letapogatási sorban lévő előző pixelből megkaphatjuk a pixeladatot oly módon, hogy megcímezzük a megfelelő helyet az 50 RAM-ban.

A 72 multiplexer kimenete és a 80 letapogatási adat-RAM kimenete 86 multiplexerre vannak csatlakoztatva. A 86 multiplexer válogatni tud a legfrissebb pixeladatbájt és három azt közvetlenül megelőző pixeladatbájt közül (a 72 multiplexeren keresztül), valamint egy előre kiválasztott korábbi pixeladatbájt közül (a 80 letapogatási adat-RAM-on keresztül) akár ugyanazon letapogatási soron belül, akár pedig egy kiválasztott előző letapogatási sorban. A 86 multiplexer kimenete 88 arányszámító egység egyik bemenetére van csatlakoztatva, melynek másik bemenete 60 szinkronizálóegység kimenetével van összekötve, melyen a legutolsó pixeladat bemenőbájtja jelenik meg. A 88 arányszámító egységnél tehát a futó bemenő adatbájtot össze lehet hasonlítani a három közvetlenül azt megelőző bájtok közül bármelyikkel, mely három előző bájt a 66, 68, illetve 70 soros léptetőregiszterek kimenetén jelenik meg vagy ugyanazon soron belüli előző bájtokkal, melyeket a 78 kivonóáramkör és a 80 letapogatási adat-RAM határoznak meg, vagy pedig bármelyik előző letapogatási sorból származó ugyanazon pixeladatbájttal, melyet a 84 kivonóáramkör és a 80 letapogatási adat-RAM határoznak meg. A 88 arányszámító egységet előnyösen az 52 digitális memória részeként alakítjuk ki (lásd 2. ábra), mely a két bemenőbájtot két ROM-cím bemenőjelként veszi, és amelynek kimenőjele az azok közötti arány függvénye lesz. Ilyen arányok előre tárolva vannak az 52 digitális memóriában.

A 88 arányszámító egység kimenete 90 összehasonlító áramkör egyik bemenetére van csatlakoztatva, melyben a kiszámított arányt összehasonlítjuk egy 92 küszöbértékjel-egységben lévő azon küszöbértékkel, melyet az 50 RAM-ban előzőleg eltároltunk (lásd

2. ábra). Az 50 RAM-ban minden egyes pixelhez tartozik egy küszöbértékjel, és a 64 pixelszámláló úgy címezi meg az 50 RAM-ot, hogy mindenkor a megfelelő küszöbértékjelet olvassuk ki. Ha az összehasonlítás azt jelzi, hogy a képpixelbájtoknak a 88 arányszámító egység által meghatározott aránya nagyobb a 92 küszöbértékjel-egységben tárolt küszöbértéknél, egy 94 találatszámláló tartalmát növeljük eggyel. Ha a 94 találatszámláló tartalma, azaz az egymást követő találatok száma elér egy előre meghatározott értéket, akkor az egy „folt” érzékelését jelzi, és egy 96 foltszámláló tartalmát növeli meg eggyel. A 96 foltszámláló tartalmát az egymást követő találatok sorozata végén, növeljük meg eggyel. A 90 összehasonlító áramkör kimenetén előállított találatjelek 98 elemen keresztül 100 multiplexer kimenetén hoznak létre egy jelet, mely a 40 információfeldolgozó egységre továbbít adatokat (lásd 1. ábra). Sorozatos találatok esetén a 100 multiplexer kimenetén a jelet a 96 foltszámlálóból, a 94 találatszámlálóból, a 88 arányszámító egységből, 60 szinkronizálóegységből, 64 pixelszámlálóból és a 82 számlálóból érkező jelek hozzák létre. Tehát a képadatbájt-összehasonlításokból származó sorozatos találatok eredményeképp képinformációt továbbítunk a 40 ínformációfeldolgozó egységre. A 40 információfeldolgozó egység ezen adatok száma és gyakorisága alapján minőség-ellenőrző információt tud előállítani. Ilyen módon a 40 információfeldolgozó egységnek nem kell az összes képadatot feldolgoznia, csak azokat az adatokat, melyek az el nem fogadható kereskedelmi paramétereltérések érzékelése szempontjából szóba jönnek. Más lehetőség természetesen az, hogy a 40 információfeldolgozó egység az 50 RAM-ból kapott összes pixeladatot továbbítja feldolgozásra és/vagy a 44 kijelzőn történő megjelenítésre.

A 4A. ábrán egy tartály 102 alját jelöltük, ahol a sarok is látható. A tartály 102 aljának egy 104 belső gyűrűje, egy 106 indulógyűrűje és kiemelkedő koptató108 bordázata van. A 4A. ábrán szaggatott vonallal feltüntettünk három, 110, 114 és 116 letapogatási vonalat. A 4A. ábrán ezenkívül a jobb megértés kedvéért szemléltetünk egy 38a képet, mely a tartály teljes 102 aljának és sarkának a 34 kamera 38 érzékelője által a 110 letapogatási vonal mentén látott részét szemlélteti. Mint már említettük, ebben a kiviteli alakban a 38 érzékelő egy lineáris tömb típusú érzékelő, melynek több érzékelőeleme, például 512 db érzékelőeleme van. Ezen érzékelőelemek közül 6 db 38b, 38c, 38d, 38e, 38f és 38g érzékelőelemet szemléltetünk, amelyek a 4A. ábrán a tartály tengelyénél, a 104 belső gyűrűnél, a 106 indulási gyűrűnél, valamint a 108 bordázat belső és külső élénél voltak elhelyezve. A 38 érzékelőt a tartály forgása közben egymás után tapogatjuk le, és ilyen módon egy kétdimenziós elektronikus 120 képet állítunk elő a tartály 102 aljáról, beleértve a sarokrészt is, melyet a 4B. ábrán mutatunk be. A 108 bordázat a 120 kép legalján látható, a 106 indulógyűrű közvetlenül felette, efölött van a 104 belső gyűrű képe, majd efölött van a tartály középvonalát jelző vonal képe. A 106 belső gyűrű megismételt 106’ képe látható a 120 kép felső részén. A 110, 114, 116 letapogatási vonalakat ezen a 4B. ábrán is szaggatott vonalakkal tüntettük fel, feltüntettük továbbá a 110 letapogatási vonalban a 38a képet, valamint a 38b, 38c, 38d, 38e, 38f és 38g érzékelőelemeket.

Az 5A. és 5B. ábrán olyan tartály 124 alját mutatjuk be, ahol Időben nem állandó és áttetsző szemcseelváltozások találhatók. Az 5A. ábrán 126, 128, 130 és 132 szemcséket szemléltetünk a tartály 124 aljában. Az ezekről vett megfelelő képeket pedig az 5B. ábrán láthatjuk. Figyeljük meg, hogy a 134 letapogatási vonalon, a tartály 122 középvonalánál lévő 126 szemcsék és a 104 belső gyűrűjénél lévő 128 szemcsék ismétlődő jellegűek, de a tartály 122 középvonalának a másik oldalán. A 126 szemcse a tartály 122 középvonalánál az előzőeknél kisebb sebesség miatt elkenődik.

A fentiekben olyan rendszert ismertettünk, mely teljesen kielégíti a találmány elé kitűzött és a bevezetőben ismertetett összes célt. Belátható természetesen az is, hogy jóllehet a találmányt a 12 tartály alját és sarkát analizáló kiviteli példán keresztül ismertettük, a találmányt könnyen lehet alkalmazni más típusú tartályvizsgálatokra és -analízisekre is. így például alkal5

HU 224 946 Β1 ból olvassuk ki, az olyan paramétereket pedig, mint a küszöbértékek, pixelenként tárolhatjuk egy külső

RAM-ban.

mazható a találmány szerinti rendszer a tartály oldalfalának az ellenőrzésére, mint azt az US4,601,395 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetik, tartály felületi simaságának ellenőrzésére, mint azt az US4,701,612 lajstromszámú szabadalmi leírásban, tartály lezárásánál a tömítés felületének ellenőrzésére, mint azt az US4,945,228 lajstromszámú szabadalmi leírásban, vagy pedig öntött tartály azonosítására, mint azt az US4,644,151 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetetik. Belátható az is, hogy annak ellenére, hogy a találmányt adatkompressziós előfeldolgozást alkalmazó formában ismertettük, azaz az adatok előfeldolgozásnál a kereskedelemben elfogadható paramétereltéréseket jelző találatokat dolgozzuk fel, és csak ezt az információt továbbítjuk a 40 információfeldolgozó egységbe további analízisre, a találmány szerinti programozható logikai eszköz más előfeldolgozási célokra is alkalmas lehet, például adatszürésre, konvolúciós szűrésre, FIR-szűrésre, Z-transzformációs szűrésre, kimaródás analízisére vagy dilatáció analízisére. A találmány szerinti megoldás egy különösen lényeges előnye, hogy az előfeldolgozási műveletek egyikéhez vagy mindegyikéhez szükséges algoritmusokat előre el lehet tárolni az 52 digitális memóriában (lásd 2. ábrát), és azokat a 40 információfeldolgozó egységgel szelektíven lehet tetszés szerint aktiválni (lásd 1. ábra). A találmány szerinti rendszerben kép- 42 előfeldolgozó egység a 34 kamerától soros üzemmódban vett pixeladatokat valós időben dolgozza fel. A rendszer pipeline jellegű, amivel azt kívánjuk érzékeltetni, hogy bármilyen időpontra igaz, hogy az előfeldolgozó egység elemei a pixeladatok sorosan egymást követő bájtjait dolgozza fel. A rendszer ebből következően a leglassúbb elemhez szükséges időben is el tudja végezni az előfeldolgozási műveletet, ahelyett hogy az összes feldolgozó elem idejét kellene összegezni. A valóságban az összes pipeline elem párhuzamosan dolgozza fel a pixeladatokat. Ha további műveletre van szükség, további pipeline fokozatokkal lehet a rendszert kiegészíteni anélkül, hogy az előfeldolgozási művelet bármilyen mértékben is lelassulna. A programozható logikai eszközbe további elemeket, például összeadókat, tárolókat, számlálókat, multiplexereket és összehasonlító egységeket lehet beépíteni. Szorzó- és osztóáramköröket előnyösen táblázatok formájában valósítunk meg, egy külső ROM-ban, vagy RAM-ban. A korábban letapogatott adatokat külső RAM-ban tároljuk el, és ab-

Claims (3)

1. Rendszer (10) tartályok ellenőrzésére, amely kamerát (34) és a tartályt (12) a kamerához (34) képest mozgató eszközt tartalmaz, a kamera (34) egy, a tartály (12) letapogatott képéből sorosan és sorrendben előállított pixelsorozatokból álló képadatokat előállító kamera (34), amelynek bemenete - a tartály (12) optikai jellemzői függvényében vizsgálati információt hordozó pixeladatokra válaszjelet előállító - információfeldolgozó egység (40) kimenetére van csatlakoztatva, a kamera (34) kimenete pedig előfeldolgozó egységen (42) keresztül van az információfeldolgozó egységre (40) csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy az előfeldolgozó egység (42) egy, a kamerához (34) csatlakoztatott - a pixeladatbájtokat sorosan és sorrendben vevő - felhasználó által programozható kaputömböt (46) tartalmaz, amely változtathatóan konfigurálható sorrendi pixeladatbájtokat egyidejűleg és valós időben feldolgozó - hardver-logikaielemekből álló, soros léptetőregisztereket (66, 68, 70) tartalmazó kaputömb, továbbá az előfeldolgozó egységben (42) a felhasználó által programozható kaputömbhöz (46) egy, a kamerából (34) vett pixeladatokon feldolgozási műveleteket végző RAM (50) és egy, a hardver-logikaielemek konfigurációját szelektíven változtató eszköz van csatlakoztatva.

2. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a hardver-logikaielemek konfigurációját szelektíven változtató eszköz egy konfigurációs programokat tároló digitális memóriát (52), valamint az információfeldolgozó egység (40) által kiválasztott konfigurációs program szerint a felhasználó által programozható kaputömböt (46) konfiguráló programozható logikai tömböt (54) tartalmaz.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a felhasználó által programozható kaputömbhöz (46) és az információfeldolgozó egységhez (40) egy, a tartály (12) pillanatnyi helyzetének megfelelő jelet adó szinkronizálóeszköz, előnyösen kódoló (45) van csatlakoztatva, amelynek bemenete a tartálymozgató eszközhöz (18) van csatlakoztatva.