RU1796059C - Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realization - Google Patents
Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realizationInfo
- Publication number
- RU1796059C RU1796059C SU914948186A SU4948186A RU1796059C RU 1796059 C RU1796059 C RU 1796059C SU 914948186 A SU914948186 A SU 914948186A SU 4948186 A SU4948186 A SU 4948186A RU 1796059 C RU1796059 C RU 1796059C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- video signal
- current value
- output
- input
- deviation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : контролируемую поверхность освещают источником света (ИС) и сканируюттелевизионной камерой (ТК) с линейным массивом фотоприемников , формируют видеосигнал (В), вычисл ют в каждом периоде сканировани среднее значение В, вычисл ют дл каждого текущего значени В локальное среднее значение (Л СЗ) совокупности текущего значени и его соседних величин, локальное среднее отклонение (ЛСО) текущего значени В и его соседних величин от ЛСЗ, отклонение текущего значени В от ЛСЗ и коэффициент усилени полученного отклонени , как отношение среднего значени В в каждом периоде сканировани к ЛСО текущего значени В и его соседних величин от ЛСЗ, вычисл ют текущее значение скорректированного сигнала путем умножени коэффициента усилени на отклонение текущего значени В от ЛСЗ, что позвол ет компенсировать неоднородности В при наличии факторов, вызывающих изменение уровн В. Сравнивают полученный сигнал с несколькими регулируемым.и пороговыми значени ми, раздел ют дефекты поверхности на несколько классов. Устройство дл осуществлени способа содержит источник света, освещающий контролируемую поверхность , последовательно соединенные телевизионную камеру с линейным массивом фотоприемников, блок компенсации нео- днородностей и блок электронной обработки сигнала. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ел С -ч 4D О О ел о соThe inventive surface is illuminated by a light source (IC) and scanned by a television camera (TC) with a linear array of photodetectors, a video signal (B) is generated, an average value B is calculated in each scanning period, a local average value (L) is calculated for each current value B SZ) the totality of the current value and its neighboring values, the local average deviation (SAL) of the current value of B and its neighboring values from the LSZ, the deviation of the current value of B from the LSZ and the gain of the obtained deviation As the ratio of the average value of B in each scanning period to the SAL of the current value of B and its neighboring values from the LSZ, the current value of the corrected signal is calculated by multiplying the gain by the deviation of the current value of B from the LSZ, which makes it possible to compensate for inhomogeneities of B in the presence of factors causing a change in level B. Compare the received signal with several adjustable. And threshold values, divide surface defects into several classes. A device for implementing the method comprises a light source illuminating the surface to be monitored, a television camera connected in series with a linear array of photodetectors, an inhomogeneity compensation unit, and an electronic signal processing unit. 2 s.p. f-ly, 2 ill. ate Sat-4D
Description
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при неразрушающем контроле качества поверхности полосового материала, например, металло- проката.The invention relates to metallurgy and can be used for non-destructive testing of the surface quality of a strip material, for example, rolled metal.
Известен оптический способ определени дефектов поверхностей, заключающийс в освещении источником света иA known optical method for determining surface defects, which consists in illumination by a light source and
сканировании приемником оптического излучени контролируемой поверхности, формировании видеосигнала и его последу- ющегоанализа с целью получени информации о дефектах.scanning by the receiver of the optical radiation of the controlled surface, the formation of a video signal and its subsequent analysis in order to obtain information about defects.
Недостатком данного способа вл етс невысока надежность обнаружени , поверхностных дефектов при наличии неоднородностей видеосигнала, однозначно отображающего оптическое изображение контролируемой поверхности.The disadvantage of this method is the low reliability of detection of surface defects in the presence of inhomogeneities of the video signal that uniquely displays the optical image of the surface being monitored.
Известно оптикоэлектроннре устройство дл обнаружени поверхностных дефек- тов, содержащее прот женный источник излучени , одновременно освещающий лист материала по всей его ширине, фотоэлектронный приемник оптического излучени и электронную схему обработки сигналов, со- ответствующих интенсивности излучени , отраженного от контролируемой поверхности листа.An optoelectronic device for detecting surface defects is known, comprising an extended radiation source that simultaneously illuminates a sheet of material over its entire width, a photoelectronic optical radiation receiver, and an electronic signal processing circuitry corresponding to the intensity of radiation reflected from the controlled surface of the sheet.
Недостатком данного устройства вл етс невысока надежность обнаружени дефектов поверхности при наличии неоднородно- стей видеосигнала, характеризующего оптическое изображение контролируемой поверхности.The disadvantage of this device is the low reliability of detecting surface defects in the presence of video signal inhomogeneities characterizing the optical image of the surface being monitored.
Наиболее близким к изобретению вл - етс способ контрол поверхностных дефектов , заключающийс в освещении контролируемой поверхности источником света под углом, отличающимс от нормали к поверхности, сканировании телевизион- ной камерой контролируемой поверхности, формировании видеосигнала, сравнении сигнала с несколькими регулируемыми пороговыми значени ми, разделении дефектов поверхности на несколько классов.Closest to the invention is a method for monitoring surface defects, which consists in illuminating the surface under test with a light source at an angle different from the normal to the surface, scanning the surface with a television camera, generating a video signal, comparing the signal with several adjustable threshold values, and separating defects surfaces on several classes.
Известно устройство контрол поверхместных дефектов, содержащее источник света, телевизионную камеру, блок электронной обработки сигнала, который содержит триггерную схему с несколькими регулируемыми пороговыми напр жени ми , позвол ющую раздел ть дефекты поверхности на несколько классов.A device for controlling surface defects is known, which comprises a light source, a television camera, an electronic signal processing unit, which comprises a trigger circuit with several adjustable threshold voltages, which makes it possible to divide surface defects into several classes.
Недостаток известных способа и устройство заключаетс в том, что они не обеспечи- зают высокой надежности обнаружени поверхностных дефектов при наличии нео- днородностей видеосигнала. Это объ сн етс тем, что при вы влении сигнала от дефекта в общем обнаруживающем сигна- ле, уровень видеосигнала не остаетс посто нным из-за неизбежных отклонений в выходной энергии источника света, неравномерности освещенности контролируемой поверхности, различной чувст- вительности отдельных фотоэлементов телекамеры, изменени отражающей способности поверхности, наличи у контролируемой поверхности волнистой формы и по влени , следовательно, световых бли- ков, Это может привести к значительному повышению веро тности ошибочного результата при обнаружении дефектов и ложным срабатывани м устройства, что требует соответствующей компенсации неоднородностей видеосигнала, когда имеют место перечисленные эффекты.A disadvantage of the known method and device is that they do not provide high reliability for detecting surface defects in the presence of video signal inhomogeneities. This is explained by the fact that when a signal from a defect is detected in the general detecting signal, the level of the video signal does not remain constant due to inevitable deviations in the output energy of the light source, uneven illumination of the monitored surface, different sensitivity of individual photocells of the camera, changes in the reflectivity of the surface, the presence of a wavy shape on the controlled surface and, consequently, the appearance of light flares. This can lead to a significant increase in the probability of erroneous defects that result and false actuation of the apparatus, which requires appropriate compensation of inhomogeneities video signal when these effects occur.
Целью изобретени вл етс повышение надежности обнаружени поверхностных дефектов путем компенсации неоднородностей видеосигнала.An object of the invention is to increase the reliability of detecting surface defects by compensating for video signal inhomogeneities.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе оптико-электронного контрол дефектов на движущейс поверхности, включающем освещение контролируемой поверхности источником света под углом, отличающимс от нормали к поверхности, сканирование телевизионной камерой контролируемой поверхности, формирование видеосигнала, сравнение сигнала с регулируемыми пороговыми значени ми, разделение дефектов поверхности на классы, дополнительно в каждом периоде сканировани вычисл ют среднее значение видеосигнала , дл каждого текущего значени видеосигнала вычисл ют локальное среднее значение совокупности текущего значени и его соседних величин, вычисл ют локальное среднее отклонение текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени , вычисл ют отклонение текущего значени видеосигнала от локального среднего значени и коэффициент усилени полученного отклонени как отношение среднего значени видеосигнала в каждом периоде сканировани к локальному среднему отклонению текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени , вычисл ют текущее значение скорректированного сигнала путем. умножени коэффициента усилени на отклонение текущего значени видеосигнала от локального среднего значени . Поставленна цель достигаетс также тем, что устройство оптико-электронного контрол дефектов на движущейс поверхности, содержащее источник света, телевизионную камеру, блок электронной обработки сигнала , согласно изобретению, дополнительно содержит блок компенсации неоднородностей видеосигнала, содержащий линию задержки , две схемы выборки-хранени , два сумматора с коэффициентом усилени 1/3, блок вычитающих звеньев по модулю разности , усилитель с автоматической регулировкой усилени , интегратор и генератор тактовых импульсов, причем вход линии задержки соединен с выходом телекамеры, а выход - с входом первой схемы выборки- хранени , первый, второй и третий выходы которой соединены с соответствующими входами блока вычитающих звеньев по модулю разности и с соответствующими входами первого сумматора, выход которогоThe goal is achieved in that in the method of optoelectronic control of defects on a moving surface, including illumination of the controlled surface with a light source at an angle different from the normal to the surface, scanning by the television camera of the controlled surface, generating a video signal, comparing the signal with adjustable threshold values, separation surface defects per class; in addition, in each scanning period, the average value of the video signal is calculated, for each current value and the video signal, calculate the local average value of the totality of the current value and its neighboring values, calculate the local average deviation of the current value of the video signal and its neighboring values from the local average value, calculate the deviation of the current value of the video signal from the local average value and the gain of the obtained deviation as the ratio of the average the value of the video signal in each scanning period to the local average deviation of the current value of the video signal and its neighboring values from local mean value, the current value of the corrected signal is calculated by. multiplying the gain by the deviation of the current value of the video signal from the local average value. This goal is also achieved by the fact that the device of optical-electronic control of defects on a moving surface, containing a light source, a television camera, an electronic signal processing unit, according to the invention, further comprises a video signal inhomogeneity compensation unit containing a delay line, two sampling-storage circuits, two an adder with a gain of 1/3, a block of subtracting units modulo the difference, an amplifier with automatic gain control, an integrator and a clock generator, Rich input delay line coupled to the output of the camera, and the output - to the input of the first sample-storage circuit, the first, second and third outputs which are connected to corresponding inputs of the subtracting units modulo difference and with the corresponding inputs of the first adder, the output of which
соединен с вычитающим входом блока вычитающих звеньев по модулю разности, первый, второй и третий выходы которого соединены ,с соответствующими входами второго сумматора, причем второй выход блока вычитающих звеньев по модулю разности соединен также с входом усилител с автоматической регулировкой усилени , первый вход регулировани которого соединен с выходом второго сумматора, а второй вход регулировани - с выходом интегратора , вход которого соединен с выходом телекамеры , выход усилител с автоматической регулировкой усилени соединен с входом второй схемы выборки-хранени , выход которой соединен с блоком электронной обработки сигнала, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами синхронизации схем выборки-хранени .connected to the subtracting input of the block of subtracting links modulo the difference, the first, second and third outputs of which are connected to the corresponding inputs of the second adder, the second output of the block of subtracting links modulo the difference is also connected to the input of the amplifier with automatic gain control, the first control input of which is connected with the output of the second adder, and the second control input with the output of the integrator, the input of which is connected to the output of the camera, the output of the amplifier with automatic gain control with one with the input of the second sample-and-hold circuit, the output of which is connected to the electronic processing unit of the signal, the clock generator output connected to the synchronization inputs of the sample-and-hold circuits.
На фиг, 1 представлена структурна схема устройства оптикоэлектронного контрол дефектов на движущейс поверхности; на фиг, 2 - временна диаграмма работы устройства, на которой показаны характер изменени видеосигнала VS при наличии дефектов и неоднородности уровн видеосигнала в одном периоде сканировани и его преобразование дл формирова- ни сигналов о наличии дефектов на контролируемой поверхности.Fig. 1 is a structural diagram of an optoelectronic defect monitoring device on a moving surface; Fig. 2 is a timing diagram of the operation of the device, showing the nature of the change in the video signal VS in the presence of defects and the inhomogeneity of the level of the video signal in one scanning period and its transformation to generate signals about the presence of defects on the controlled surface.
Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.
Освещают контролируемую поверхность источником света под углом, отличающимс от нормали к поверхности, сканируют телевизионной камерой контролируемую поверхность, формируют видеосигнал , однозначно отображающий оптическое изображение поверхности, вычисл ют в каждом периоде сканировани среднее значение видеосигнала, вычисл ют дл каждого текущего значени видеосигнала локальное среднее значение совокупности текущего значени и его соседних величин, вычисл ют локальное среднее отклонение текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени , вычисл ют отклонение текущего значени видеосигнала от локального среднего значени и коэффициент усилени полученного отклонени , как отношение среднего значени видеосигнала в каждом периоде сканировани к локальному среднему отклонению текущего значени видеосигнала и его соседний величин от локального среднего значени , вычисл ют текущее значение скорректированного сигнала путем умножени коэффициента усилени на отклонение текущего значени видеосигнала от локального среднего значени . Сравнивают полученный сигнал с несколькими регулируемыми пороговыми значени ми и раздел ют дефекты поверхности на несколько классов. Локальное среднее 5 значение совокупности текущего значени и его соседних величин, локальное среднее отклонение текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени и коэффициент усилени The controlled surface is illuminated with a light source at an angle different from the normal to the surface, the controlled surface is scanned by a television camera, a video signal is generated that uniquely displays the optical image of the surface, the average value of the video signal is calculated in each scanning period, and the local average value of the population is calculated for each current value of the video signal the current value and its neighboring values, calculate the local average deviation of the current value of the video signal and its of the averaged values from the local average value, the deviation of the current video signal value from the local average value and the gain of the obtained deviation are calculated as the ratio of the average video signal value in each scanning period to the local average deviation of the current video signal value and its neighboring values from the local average value; the current value of the corrected signal by multiplying the gain by the deviation of the current value of the video signal from the local medium day value. The received signal is compared with several adjustable threshold values and surface defects are divided into several classes. Local average 5 value of the aggregate of the current value and its neighboring values, local average deviation of the current value of the video signal and its neighboring values from the local average value and gain
0 отклонени текущего значени видеосигнала от локального среднего значени вл ютс величинами переменными и завис т от текущего значени видеосигнала и его соседних величин. Локальные изменени 0 deviations of the current value of the video signal from the local average value are variables and depend on the current value of the video signal and its neighboring values. Local changes
5 интенсивности увеличиваютс за счет умножени коэффициента усилени на отклонение текущего значени видеосигнала от локального среднего значени . Поскольку величина коэффициента усилени обратно5 intensities are increased by multiplying the gain by the deviation of the current value of the video signal from the local average value. Since the magnitude of the gain back
0 пропорциональна локальному среднему отклонению, участки с незначительным изменением интенсивности, т.е. с низкой контрастностью, имеют большее усиле- , ние, а участки с большим изменением ин5 тенсивности - меньшее усиление. Это позвол ет компенсировать неоднородности видеосигнала при наличии факторов, таких как отклонени в выходной энергии источника света, неравномерность осве0 щенности контролируемой поверхности, различна чувствительность отдельных фотоэлементов телекамеры, изменени отражающей способности поверхности, наличи у контролируемой поверхности волнистой0 is proportional to the local mean deviation, areas with a slight change in intensity, i.e. with low contrast, have greater gain, and areas with a large change in intensity - less gain. This makes it possible to compensate for video signal inhomogeneities in the presence of factors, such as deviations in the output energy of the light source, uneven illumination of the controlled surface, different sensitivity of individual photocells of the camera, changes in the reflectivity of the surface, and the presence of a wavy surface on the controlled surface
5 формы и по влени , следовательно, световых бликов, вызывающих изменение уровн видеосигнала.5 of the shape and appearance, therefore, of light flare causing a change in the level of the video signal.
Устройство оптикоэлектронного контрол дефектов на движущейс поверхностиDevice for optoelectronic defect monitoring on a moving surface
0 содержит источник 1 света, освещающий контролируемую поверхность 2,последовательно соединенные телевизионную камеру 3 с линейным массивом фотоприемников, блок 4 компенсации неоднородностей ви5 деосигнала и блок 5 электронной обработки сигнала. Причем блок 4 компенсации неоднородностей видеосигнала содержит линию 6 задержки, первую схему 7 выборки-хранени , первый сумматор 8 с коэффи0 циентом усилени 1/3, блок 9 вычитающих звеньев по модулю разности, второй сумматор 10 с коэффициентом усилени 1 /3, усилитель 11 с автоматической регулировкой усилени , интегратор 12, вторую схему 130 contains a light source 1 illuminating a monitored surface 2, a television camera 3 connected in series with a linear array of photodetectors, a video signal inhomogeneity compensation unit 4, and an electronic signal processing unit 5. Moreover, the video signal inhomogeneity compensation unit 4 contains a delay line 6, a first sampling-storage circuit 7, a first adder 8 with a gain of 1/3, a block 9 of subtracting units modulo the difference, a second adder 10 with a gain of 1/3, an amplifier 11 s automatic gain control, integrator 12, second circuit 13
5 выборки-хранени и генератор 14 тактовых импульсов. Вход линии 6 задержки соединен с выходом телекамеры 3, а выход - с входом первой,схемы 7 выборки-хранени , первый, второй и третий выходы которой соединены с соответствующими входами5 sample storage and clock generator 14. The input of the delay line 6 is connected to the output of the television camera 3, and the output is connected to the input of the first, sampling-storage circuit 7, the first, second, and third outputs of which are connected to the corresponding inputs
блока 9 вычитающих звеньев по модулю разности и с соответствующими входами первого сумматора 8 с коэффициентом усилени 1 /3, выход которого соединен с вычи- тающим входом блока 9 вычитающих звеньев по модулю разности, первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами второго сумматора 10 с коэффициентом усилени 1/3, причем второй выход блока 9 вычитающих звеньев по модулю разности соединен с входом усилител 11 с автоматической регулировкой усилени , первый вход регулировани которого соединен с выходом второго сумматора 10 с коэффициентом усилени 1/3, а второй вход регулировани - с выходом интегратора 12, вход которого соединен с выходом телекамеры 3, выход усилител 11с автоматической регулировкой усилени соединен с входом второй схемы 13 выборки-хранени , выход которой соединен с блоком 5 электронной обработки сигнала, выход генератора 14 тактовых импульсов соединен с входом синхронизации соответственно первой 7 и второй 13 схем выборки-хранени .unit 9 of the subtracting units modulo the difference and with the corresponding inputs of the first adder 8 with a gain of 1/3, the output of which is connected to the subtracting input of the unit 9 of the subtracting units modulo the difference, the first, second and third outputs of which are connected to the corresponding inputs of the second adder 10 with a gain of 1/3, the second output of the block 9 of subtracting links modulo the difference connected to the input of the amplifier 11 with automatic gain control, the first control input of which is connected to the output of the second ummatora 10 with a gain of 1/3, and the second control input with the output of the integrator 12, the input of which is connected to the output of the camera 3, the output of the amplifier 11c with automatic gain control is connected to the input of the second sampling-storage circuit 13, the output of which is connected to the electronic unit 5 signal processing, the output of the clock generator 14 is connected to the synchronization input of the first 7 and second 13 sampling-storage circuits, respectively.
Работа устройства по сн етс временной диаграммой (фиг.2). Устройство работает следующим образом. Источник 1 света освещает контролируемую поверхность 2, перемещающуюс с посто нной скоростью, под углом, отличающимс от нормали к поверхности . Телевизионна камера 3 с линейным массивом фотоприемников, расположенна в темном поле, фиксирует рассе нную составл ющую отраженного.от контролируемой поверхности светового потока , выполн ет сканирование поверхности 2 в направлении перпендикул рном направлению перемещени и формирует видеосигнал VS, однозначно отображающий оптическое изображение поверхности 2. В каждом периоде сканировани видеосигнал VS поступает на вход линии 6 задержки и интегратор 12 блока 4 компенсации неодно- родностей видеосигнала. Лини б задержки представл ет собой электрическую линию задержки, величина задержки которой определ етс сортношениемThe operation of the device is illustrated in the time diagram (Fig. 2). The device operates as follows. The light source 1 illuminates a controlled surface 2 moving at a constant speed at an angle different from the normal to the surface. A television camera 3 with a linear array of photodetectors located in a dark field captures the scattered component of the reflected light from the controlled surface of the light flux, scans surface 2 in the direction perpendicular to the direction of movement, and generates a video signal VS that uniquely displays the optical image of surface 2. B each scanning period, the video signal VS is input to the delay line 6 and the integrator 12 of the video signal inhomogeneity compensation unit 4. The delay line b is an electric delay line, the delay value of which is determined by the ratio
T-N/F, .(1) где N - количество фотоэлементов телевизионной камеры линейного сканировани ;T-N / F,. (1) where N is the number of photocells of the linear scanning television camera;
F - частота передачи видеоданных.F is the frequency of video data transmission.
Интегратор 12, реализованный на операционном усилителе, выполн ет операцию вычислени :The integrator 12, implemented on an operational amplifier, performs the calculation operation:
В 1/N ( 2 VS(i)), I 1In 1 / N (2 VS (i)), I 1
где В - среднее значение видеосигнала;where B is the average value of the video signal;
N - количество фотоэлементов телевизионной камеры линейного сканировани ; VS(i) - 1-е значение видеосигнала;N is the number of photocells of the linear scanning television camera; VS (i) - 1st value of the video signal;
5i i + N5i i + N
Таким образом определ етс среднее значение видеосигнала в.каждом периоде сканировани .In this way, the average value of the video signal is determined in each scan period.
Видеосигнал VS с выхода линии 6 за10 держки поступает на вход первой схемы 7 выборки-хранени , выполненной по стандартной схемотехнике на аналоговых реги- страх сдвига, на первом, втором и третьем выходах которой формируютс сигналыThe video signal VS from the output of the delay line 6 is fed to the input of the first sampling-storage circuit 7, made according to standard circuitry on the analog shift register, at the first, second and third outputs of which signals are generated
15 VS(i-1), VS(i) и VS0+1), где VS(i) - текущее значение видеосигнала; VS(i-1), VS0+1) - значени соседних величин текущего значени видеосигнала. Полученные сигналы VS0-1), VS(i), VS0+1) поступают на соответст20 вующие входы первого сумматора 8 с коэффициентом усилени 1/3 и блока 9 вычитающих звеньев по модулю разности. Первый сумматор 8 с коэффициентом усилени 1/3, реализованный на операционном15 VS (i-1), VS (i) and VS0 + 1), where VS (i) is the current value of the video signal; VS (i-1), VS0 + 1) are the values of adjacent values of the current value of the video signal. The received signals VS0-1), VS (i), VS0 + 1) are supplied to the corresponding inputs of the first adder 8 with a gain of 1/3 and block 9 of the subtracting units modulo the difference. The first adder 8 with a gain of 1/3, implemented in the operating room
25 усилителе, выполн ет операцию вычислени ; . ,25 amplifier, performs a calculation operation; . ,
m() HA/SO-1) + VS(I) + VS(l+1))/3,(3) где m(l) - локальное среднее значение совокупности текущего значени видеосигнала иm () HA / SO-1) + VS (I) + VS (l + 1)) / 3, (3) where m (l) is the local average value of the aggregate of the current value of the video signal and
30 его соседних величин; .30 of its neighboring quantities; .
VS(i), VS0-1), VS0+1) - текущее значение видеосигнала и значени его соседних величин . Таким образом определ етс локальноеVS (i), VS0-1), VS0 + 1) - the current value of the video signal and the values of its neighboring values. Thus, the local
35 среднее значение дл каждого текущего значени видеосигнала.35 average value for each current value of the video signal.
Сигнал m(i), снимаемый с выхода первого сумматора 8 с коэффициентом усилени 1 /3, поступает на вычитающий вход блока 9The signal m (i), taken from the output of the first adder 8 with a gain of 1/3, is fed to the subtracting input of block 9
40 вычитающих звеньев по модулю разности, реализованного, по стандартной схемотехнике на операционных усилител х, который выполн ет операцию вычислени : R(i-1)|VS(i-1)-m(i)l ;40 subtracting units modulo the difference, implemented according to standard circuitry with operational amplifiers, which performs the calculation operation: R (i-1) | VS (i-1) -m (i) l;
45 R(i) |VS(l)-m(i)| ;(4)45 R (i) | VS (l) -m (i) | ;(4)
R(l+1) |VS(i+1)-m(i)l ; где R(i), R(i-1), R(i+1) - отклонени текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени ;R (l + 1) | VS (i + 1) -m (i) l; where R (i), R (i-1), R (i + 1) are the deviations of the current value of the video signal and its neighboring values from the local average value;
50 VS(I), VS0-1), VS0+1) - текущее значение видеосигнала и значени его соседних величин;50 VS (I), VS0-1), VS0 + 1) - the current value of the video signal and the values of its neighboring values;
m(l) - локальное среднее значение сово- . купности текущего значени видеосигнала иm (l) is the local mean value of co-. the completeness of the current value of the video signal and
55 его соседних величин.55 of its neighboring quantities.
Сигналы R(i-1). R(l), R0+1) с первого, второго и третьего выходов блока 9 вычитающих звеньев по модулю разности поступают на соответствующие входы второго сумматора 10 с коэффициентом усилени 1/3, причем сигнал R(l), снимаемый с второго выхода блока 9 поступает на вход усилител 11с автоматической регулировкой усилени , Второй сумматор 10 с коэффициентом усилени 1/3, реализованный на операционном усилителе, выполн ет операцию вычислени ;Signals R (i-1). R (l), R0 + 1) from the first, second, and third outputs of block 9 of subtracting units modulo the difference are fed to the corresponding inputs of the second adder 10 with a gain of 1/3, and the signal R (l) taken from the second output of block 9 fed to the input of an amplifier 11c with automatic gain control, a second adder 10 with a gain of 1/3, implemented on the operational amplifier, performs a calculation operation;
S() (R(i-1) + R(i) + R(+1))/3,(5) где S(i) - локальное среднее отклонение те- Kyaiero значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени ;S () (R (i-1) + R (i) + R (+1)) / 3, (5) where S (i) is the local average deviation of the Kyaiero video signal value and its neighboring values from the local average value ;
R(l), R(i-1), R(l+1) - отклонени текущего значени видеосигнала и его соседних величин от локального среднего значени . Таким образом определ етс локальное среднее отклонение дл каждого текущего значени видеосигнала.R (l), R (i-1), R (l + 1) are the deviations of the current value of the video signal and its neighboring values from the local average value. In this way, a local mean deviation is determined for each current value of the video signal.
Сигнал S(i) с выхода второго сумматораSignal S (i) from the output of the second adder
10 с коэффициентом усилени 1/3 поступает на первый вход регулировани усилител 10 with a gain of 1/3 is fed to the first input of the amplifier control
11 с автоматической регулировкой усилени , на второй вход регулировани которого поступает сигнал В с выхода интегратора 12, Усилитель 11 с автоматической регулировкой усилени , реализованный по стандартной схемотехнике, выполн ет операцию вычислени :11 with automatic gain control, the second control input of which receives signal B from the output of the integrator 12, The amplifier 11 with automatic gain control, implemented according to standard circuitry, performs the calculation operation:
C(i) (В /S(i)) R(l). КО) I VS(I) - m(i) I , (6)C (i) (B / S (i)) R (l). KO) I VS (I) - m (i) I, (6)
где СО) - текущее значение скорректированного сигнала;where СО) is the current value of the corrected signal;
R(l) I VS(I) - m(i) I - отклонение текущего значени видеосигнала от локального .среднего значени ;R (l) I VS (I) - m (i) I is the deviation of the current value of the video signal from the local average value;
В - среднее значение видеосигнала в каждом периоде сканировани ;B is the average value of the video signal in each scanning period;
SO) локальное среднее отклонение текущего значени видеосигнала и его сосед- них величин от локального среднего значени ;SO) a local average deviation of the current value of the video signal and its neighboring values from the local average;
КО) В/SO) - коэффициент усилени ;KO) B / SO) - gain;
VS(i) - текущее значение видеосигнала;VS (i) - current value of the video signal;
m(i) - локальное среднее значение совокупности текущего значени видеосигнала и его соседних величин, Таким образом определ етс текущее значение скорректированного сигнала.m (i) is the local average value of the aggregate of the current value of the video signal and its neighboring values. Thus, the current value of the corrected signal is determined.
Полученный сигнал СО) с выхода усилител 11 с автоматической регулировкой усилени поступает на вход второй схемы 13 выборки-хранени , выполненной по стандартной схемотехнике на аналоговых регистрах сдвига, с выхода которой сигнал С поступает на вход блока 5 электронной обработки сигнала, в котором выполн етс сравнение полученного сигнала с несколькими регулируемыми пороговыми значени ми и разделение дефектов поверхности наThe received signal CO) from the output of the amplifier 11 with automatic gain control is fed to the input of the second sampling-storage circuit 13, performed according to standard circuitry on analog shift registers, the output of which signal C is fed to the input of the electronic signal processing unit 5, in which the comparison the received signal with several adjustable threshold values and the separation of surface defects into
несколько классов. На вход синхронизации соответственно первой 7 и второй 13 схем выборки-хранени поступает сигнал с выхода генератора 14 тактовых импульсов с час- 5 тотой F передачи видеоданных.several classes. At the synchronization input, respectively, the first 7 and second 13 sampling-storage circuits receive a signal from the output of the clock generator 14 with the frequency 5 of the video data transmission F.
Таким образом данное устройство позвол ет компенсировать неоднородности видеосигнала при наличии факторов, вызывающих изменение его уровн , и тем самымThus, this device allows you to compensate for the heterogeneity of the video signal in the presence of factors causing a change in its level, and thereby
0 повышает надежность обнаружени поверхностных дефектов и качество контрол поверхности . Устройство реализовано на элементах вычислительной техники серийно выпускаемых промышленностью.0 improves the reliability of detection of surface defects and the quality of surface monitoring. The device is implemented on elements of computer technology commercially available from industry.
5 Пример. Контроль качества поверхности осуществл етс следующим образом. Поверхность освещаетс источником света, выполненным с использованием галогенных ламп накаливани . Контролируема по0 верхность перемещаетс с посто нной скоростью 2,5 м/с. Габаритные размеры исследуемой полосы:5 Example. Surface quality control is carried out as follows. The surface is illuminated by a light source made using halogen incandescent lamps. The controlled surface moves at a constant speed of 2.5 m / s. Overall dimensions of the investigated strip:
ширина, мм905 толщина, мм 0,35width, mm905 thickness, mm 0.35
5 шероховатость, мкм 0,65 roughness, μm 0.6
Телевизионна камера линейного сканировани с приемником оптического излучени , число фотоэлементов которого 2000, фиксирует рассе нную составл ющую отра0 женногЬ от контролируемой поверхности светового потока, выполн ет сканирование поверхности с частотой 2500 Гц в направлении перпендикул рном направлению перемещени и формирует видеосигнал,A linear scanning television camera with an optical radiation receiver, the number of photocells of which is 2000, captures the scattered component reflected from the controlled surface of the light flux, scans the surface with a frequency of 2500 Hz in the direction perpendicular to the direction of movement and generates a video signal
5 однозначно отображающий оптическое изображение поверхности. Частота передачи видеоданных составл ет 5 МГц. Видеосигнал поступает на вход блока компенсации неоднородности-; видеосигнала.5 uniquely displays an optical image of a surface. The video transmission frequency is 5 MHz. The video signal is input to the heterogeneity compensation unit; video signal.
0 Дл данных условий проведени контрол качества изменение уровн видеосигнала находитс в пределах 1-64 мВ, т.е. мВ. Среднее значение видеосигнала составл ет0 For these quality control conditions, the change in video signal level is between 1-64 mV, i.e. mV The average value of the video signal is
55
В 1/N ( I. VS(I)) 44,16MB;B 1 / N (I. VS (I)) 44.16 MB;
I 1I 1
50fifty
величина задержки -Т 400мкс,the delay value is T 400 μs,
Сигнал С с выхода блока компенсации неоднородностей видеосигнала поступает на вход блока электронной обработки сиг- нала, в котором выполн етс сравнение полученного сигнала с несколькими регулируемыми пороговыми значени ми, например Pi, P2, РЗ, и разделение дефектов поверхности на несколько классов. Количество и величина пороговых значений определ етс степенью классификации поверхностных дефектов,The signal C from the output of the video signal inhomogeneity compensation unit is fed to the input of the electronic signal processing unit, in which the received signal is compared with several adjustable threshold values, for example, Pi, P2, RE, and the separation of surface defects into several classes. The number and magnitude of threshold values is determined by the degree of classification of surface defects,
Способ и устройство предназначены дл обнаружени дефектов типа трещин, царапин, наколов, плен, складок и т.д. Минимальные характеристические размеры определ емых дефектов составл ют:The method and apparatus are intended to detect defects such as cracks, scratches, taps, captures, creases, etc. The minimum characteristic dimensions of the detected defects are:
длина 1 мм; ширина 0,5 мм.length 1 mm; width 0.5 mm.
Сумматоры с коэффициентом усилени 1/3, блок вычитающих звеньев по модулю разности выполнены по стандартной схемо- технике на операционных усилител х, схемы выборки-хранени реализованы на аналоговых регистрах сдвига, усилитель с автоматической регулировкой усилени и лини задержки выполнены по стандартной схемотехнике, генератор тактовых импульсов представл ет собой генератор, стабилизированный кварцем.Adders with a gain of 1/3, a block of subtracting units modulo the difference are made according to the standard circuitry on operational amplifiers, sampling and storage schemes are implemented on analog shift registers, an amplifier with automatic gain control and a delay line are made according to standard circuitry, a clock generator The pulse is a quartz stabilized oscillator.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914948186A RU1796059C (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914948186A RU1796059C (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1796059C true RU1796059C (en) | 1993-02-15 |
Family
ID=21580703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914948186A RU1796059C (en) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1796059C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483295C2 (en) * | 2011-02-02 | 2013-05-27 | Николай Александрович Кравцов | Method to diagnose quality of surface structure of metal-roll |
-
1991
- 1991-06-25 RU SU914948186A patent/RU1796059C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| За вка DE № 3411578, кл. G 01 N21/88, 1985, Патент US № 4507564, кл. G 01 N21/89, 1985. Патент DD №2410662, кл. G01 В 11/30, 1984. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483295C2 (en) * | 2011-02-02 | 2013-05-27 | Николай Александрович Кравцов | Method to diagnose quality of surface structure of metal-roll |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6175645B1 (en) | Optical inspection method and apparatus | |
| US5070733A (en) | Photoacoustic imaging method | |
| US2812447A (en) | Flaw detector for continuous sheet material | |
| JP4491391B2 (en) | Defect inspection apparatus and defect inspection method | |
| JPS62138740A (en) | Defect detecting method for sheet surface | |
| US20060221331A1 (en) | High Throughput Inspection System and a Method for Generating Transmitted and/or Reflected Images | |
| GB2104214A (en) | Inspection system | |
| EP0008353B1 (en) | Method of detection and classification of flaws on metallic surfaces | |
| US4570074A (en) | Flying spot scanner system | |
| RU1796059C (en) | Method of electrooptical inspection of defects on a moving surface and a device for its realization | |
| US4155012A (en) | Discrimination circuit arrangements | |
| JP2533610B2 (en) | Foreign matter inspection device | |
| JPH04113260A (en) | Method and apparatus for detecting surface defect | |
| JP3273969B2 (en) | Inspection device for uneven density of sheet | |
| JPS5842420B2 (en) | Method for detecting surface flaws on objects | |
| JPH0735703A (en) | Image processing method | |
| JPH09281051A (en) | Inspection apparatus | |
| JPH05164702A (en) | Surface inspecting device | |
| JPH1130590A (en) | Foreign matter and defect inspecting device, and manufacture of semiconductor device | |
| JPS591978B2 (en) | Object condition inspection device | |
| JP2880721B2 (en) | Defect inspection equipment | |
| Asundi et al. | Automated visual inspection of moving objects | |
| RU2059228C1 (en) | Device for defectoscopic checking of optically transparent crystals | |
| SU1578470A1 (en) | Apparatus for checking appearance of parts of bushing type | |
| JPH01214743A (en) | Optical apparatus for checking |