RU2047850C1

RU2047850C1 - Thermodiagnostics device

Info

Publication number: RU2047850C1
Application number: RU94027327A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Евтихиев; Н.Д. Куртев; Б.И. Голубь; С.С. Анцыферов; А.В. Смирнов
Original assignee: Московский Государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1995-11-10
Also published as: RU94027327A

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has information zone formation unit 10, frame formation unit 11, temperature range formation unit 12, connected to computer 8 and video control unit 9. EFFECT: improved accuracy and reproducibility of metrological parameters. 4 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к измерительным системам, предназначенным для массового теплового (температурного) контроля объектов, а более точно к тепловизионным измерительным системам. The present invention relates to measuring systems designed for mass thermal (temperature) control of objects, and more specifically to thermal imaging measuring systems.

Изобретение наиболее эффективно можно использовать в медицине, например, при проведении массовых обследований женского населения с целью выявления раковых заболеваний молочной железы по ее тепловым изображениям. Изобретение будет проиллюстрировано на примере медицинского использования. Оно также может быть применено в промышленности для дефектоскопии изделий по тепловым изображениям. The invention can be most effectively used in medicine, for example, when conducting mass examinations of the female population in order to detect breast cancer in its thermal images. The invention will be illustrated by medical use. It can also be used in industry for flaw detection of products using thermal images.

Возможно использование этого изобретения в охранных системах, для распознавания образца объекта обнаружения, в системах тепловой, космической и аэрофотосъемки. It is possible to use this invention in security systems, for pattern recognition of a detection object, in thermal, space and aerial photography systems.

Известна тепловизионная установка АТП-44М [1] предназначенная для получения тепловых изображений объекта, содержащая тепловизионную камеру, состоящую из блока сканирования, предназначенного для обеспечения необходимого угла обзора оптической системы, формирующей изображение в плоскости диафрагмы мгновенного поля зрения инфракрасного приемника излучения, связанного с усилителем электрического сигнала, который посредством блока преобразования информации формирует тепловое изображение на экране видеоконтрольного устройства. Known thermal installation ATP-44M [1] designed to obtain thermal images of the object, containing a thermal imaging camera, consisting of a scanning unit, designed to provide the necessary viewing angle of the optical system that forms the image in the plane of the diaphragm of the instantaneous field of view of the infrared radiation receiver associated with the electric amplifier a signal that, through the information conversion unit, forms a thermal image on the screen of a video monitoring device.

Установка АТП-44М не позволяет оперативно получать достоверную информацию с результатами термодиагностики о наличии или отсутствии заболевания (дефекта), что не позволяет, в свою очередь, проводить массовые обследования (диагностику). The ATP-44M installation does not allow promptly receiving reliable information with the results of thermal diagnostics about the presence or absence of a disease (defect), which does not, in turn, allow conducting mass examinations (diagnostics).

Причиной, препятствующей оперативному получению достоверной информации, а также постановке диагноза о принадлежности пациента к определенной группе, является отсутствие в составе установки АТП-44М блока формирования и обработки диагностирующего алгоритма. The reason that hinders the prompt receipt of reliable information, as well as the diagnosis of the patient’s belonging to a certain group, is the lack of a unit for the formation and processing of the diagnostic algorithm in the ATP-44M installation.

В рассматриваемой системе отсутствует устройство стандартизации съема информации с объекта, предназначенное для выполнения условия постоянства (по числу элементов разложения) и максимальности заполнения кадра выбранной зоной информативности без потери качества теплового изображения. Отсутствует также устройство установки рабочего температурного интервала в пределах зоны информативности. In the system under consideration, there is no device for standardizing information retrieval from an object, designed to satisfy the conditions of constancy (by the number of decomposition elements) and maximum filling of the frame with the selected informational zone without loss of thermal image quality. There is also no device for setting the operating temperature range within the information zone.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению выбранная в качестве прототипа тепловизионная установка АТП-46 [2]
Установка для термодиагностики, содержащая тепловизионную камеру, включающую блок сканирования, обеспечивающий заданный угол обзора, связанный с оптической системой, формирующей изображение в плоскости диафрагмы устройства установки мгновенного угла поля зрения и приемника ИК-излучения, связанный с усилителем электрического сигнала, который связан через блок согласования с ЭВМ, один из выходов которой соединен с видеоконтрольным устройством.Closest to the technical nature of the claimed invention selected as a prototype thermal imaging installation ATP-46 [2]
Installation for thermal diagnostics, comprising a thermal imaging camera including a scanning unit providing a predetermined viewing angle associated with an optical system forming an image in the aperture plane of the device for installing an instantaneous field of view and an infrared radiation receiver, connected to an electric signal amplifier, which is connected through a matching unit with a computer, one of the outputs of which is connected to a video monitoring device.

В состав установки входит блок обработки по диагностирующему алгоритму, информации о принадлежности пациента к определенной группе, в ней использованы известные устройства для получения термограмм, их хранения и регистрации. The installation includes a processing unit for the diagnostic algorithm, information about the patient's membership in a particular group, it uses known devices for obtaining thermograms, their storage and registration.

Однако в АТП-46 отсутствует устройство стандартизации съема информации с объекта и устройство установки рабочего температурного интервала в пределах зоны информативности, что приводит к искажению результатов в диагностических параметрах из-за невозможности получения воспроизводимых результатов по геометрическому и температурному разрешению при проведении повторных обследований. However, in ATP-46 there is no standardization device for acquiring information from an object and a device for setting the operating temperature range within the information zone, which leads to a distortion of the results in the diagnostic parameters due to the impossibility of obtaining reproducible results for geometric and temperature resolution during repeated examinations.

Задача изобретения состоит в создании тепловизионной системы диагностики высокой точности, в которой сохраняется постоянство степени информативности при получении термограмм, что, в свою очередь, позволяет при различных линейных габаритах и температурных перепадах по исследуемой поверхности получать объективное заключение о состоянии пациента (о принадлежности к определенной группе) и прослеживать динамику при обеспечении постоянной воспроизводимости. Это дает возможность успешно решить проблему массового обследования женского населения, например, на предмет выявления рака молочной железы. The objective of the invention is to create a thermal imaging diagnostic system of high accuracy, which maintains a constant degree of information when receiving thermograms, which, in turn, allows for various linear dimensions and temperature differences along the surface to be studied to obtain an objective conclusion about the patient's condition (about belonging to a particular group ) and track the dynamics while ensuring constant reproducibility. This makes it possible to successfully solve the problem of mass screening of the female population, for example, to detect breast cancer.

Для решения поставленной задачи предлагается система термодиагностики, техническим результатом которой является сохранение требуемой информативности как по геометрическому, так и по температурному разрешению в пределах исследуемой зоны, а также повышение как надежности полученной термодиагностической информации интересующей зоны исследования, так и метрологических параметров системы (точность и воспроизводимость). To solve this problem, a thermal diagnostic system is proposed, the technical result of which is to maintain the required information content both in geometric and in temperature resolution within the studied area, as well as to increase both the reliability of the received thermal diagnostic information of the study area of interest and the metrological parameters of the system (accuracy and reproducibility )

Общими с прототипом признаками является наличие в установке для термодиагностики тепловизионной камеры, включающей блок сканирования, обеспечивающий заданный угол обзора, связанный с оптической системой, формирующей изображение в плоскости диафрагмы устройства установки мгновенного угла поля зрения и приемника ИК излучения, связанного с усилителем электрического сигнала, который связан через блок согласования с ЭВМ, один из выходов которой соединен с видеоконтрольным устройством. Common with the prototype features is the presence in the installation for thermal diagnostics of a thermal imaging camera, including a scanning unit, providing a predetermined viewing angle associated with an optical system forming an image in the aperture plane of the device for installing the instantaneous field of view and an infrared radiation receiver associated with an electric signal amplifier, which connected through a matching unit with a computer, one of the outputs of which is connected to a video monitoring device.

К отличиям предложенной установки, позволяющим достичь новый технический результат, относится то, что в установку введены блок формирования зоны информативности, блок формирования кадра и блок установки температурного интервала в зоне информативности исследуемого объекта, при этом блок формирования зоны информативности соединен первым входом с первым выходом ЭВМ, первым выходом со вторым входом ЭВМ и вторым выходом с входом блока формирования кадра, который своим выходом соединен с блоком сканирования и с управляемой диафрагмой устройства установки мгновенного угла поля зрения, второй выход и третий вход ЭВМ соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока установки температурного интервала, который своим первым входом и вторым и третьим выходами соединен с блоком согласования тепловизионной камеры с ЭВМ. The differences of the proposed installation, allowing to achieve a new technical result, include the fact that the unit includes the formation of an informative zone, a block for forming a frame and a unit for setting the temperature interval in the informative zone of the object under study, while the block for forming the informative zone is connected by the first input to the first computer output , the first output with the second input of the computer and the second output with the input of the block forming the frame, which is connected with its output to the scanning unit and to the controlled aperture of the device Fitting-keeping instantaneous field angle, the second output and the third input of the computer are connected respectively to the first input and the output of the third temperature interval setting which its first input and the second and third outputs coupled to a matching thermal imaging camera with a computer.

Установка отличается также тем, что блок формирования зоны информативности состоит из последовательно соединенных двухмерного фильтра дифференциального типа, порогового устройства, формирователя реперных маркеров на экране видеоконтрольного устройства и аппроксимации линий, заключенных между реперными маркерами. The installation is also characterized in that the informative zone formation unit consists of a two-dimensional differential type filter connected in series, a threshold device, a marker marker former on the screen of a video monitoring device and an approximation of the lines enclosed between the reference markers.

К отличиям также относится то, что блок формирования кадра содержит пороговое устройство, соединенное своими входами с формирователем реперных маркеров блока формирования зоны информативности и источником опорного сигнала по числу элементов разложения по строке и кадру, а выходом с устройством управления установки углов отклонения зеркал строчной и кадровой развертки блока сканирования. The differences also include the fact that the frame-forming unit contains a threshold device connected by its inputs to the reference marker former of the informative zone formation unit and a reference signal source by the number of decomposition elements per line and frame, and by the output with a control device for setting the angles of deviation of the mirrors in the horizontal and frame scan unit scan.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы термодиагностики; на фиг.2 пример формирования зоны информативности; на фиг.3 пример формирования кадра исследуемого объекта с постоянным числом элементов разложения; на фиг. 4 пример диагностической карты пациента; на фиг.5 структурная схема блока согласования тепловизионной камеры с ЭВМ 8; на фиг.6 структурная схема блока формирования зоны информативности; на фиг.7 структурная схема блока формирования кадра; на фиг.8 структурная схема блока формирования температурного интервала в зоне информативности исследуемого объекта. In FIG. 1 shows a structural diagram of a thermal diagnostic system; figure 2 an example of the formation of a zone of information content; figure 3 an example of the formation of the frame of the investigated object with a constant number of decomposition elements; in FIG. 4 example of a diagnostic card of a patient; figure 5 is a structural diagram of a block matching the thermal imaging camera with computer 8; Fig.6 is a structural diagram of a block forming a zone of information content; 7 is a structural diagram of a block forming a frame; on Fig structural block diagram of the formation of the temperature interval in the area of information content of the studied object.

Система термодиагностики "АСТ" фиг.1 состоит из тепловизионной камеры (ТПВК) 1, в состав которой входит блок сканирования (БСк) 2, расположенный перед оптической системой (ОС) 3, формирующей изображение в плоскости диафрагмы устройства 4 установки мгновенного угла поля зрения, установленного непосредственно перед чувствительным элементом ИК-приемника излучения (ПИ) 5. Приемник излучения 5 соединен с усилителем (УС) 6, на выход которого подключен блок согласования (БС) 7 ТПВК 1 с ЭВМ 8, один из выходов которой соединен с видеоконтрольным устройством (ВКУ) 9. Второй выход ЭВМ 8 подключен на вход блока формирования зоны информативности БФЗИ 10, который последовательно соединен с блоком форм кадра (БФК) 11 БСк 2 и ДПЗ 4. Третий выход ЭВМ 9 подключен на вход блока формирования температурного интервала (БФТИ) 12, который последовательно соединен с блоком согласования БС 7. Thermal diagnostics system "AST" of figure 1 consists of a thermal imaging camera (TPVK) 1, which includes a scanning unit (BSK) 2 located in front of the optical system (OS) 3, forming an image in the plane of the diaphragm of the device 4 setting the instantaneous field of view angle, installed directly in front of the sensitive element of the IR radiation receiver (PI) 5. The radiation receiver 5 is connected to an amplifier (US) 6, the output of which is connected to the matching unit (BS) 7 TPVK 1 with a computer 8, one of the outputs of which is connected to a video monitoring device (VKU) 9. The second output of the computer 8 is connected to the input of the block forming the informative zone BFZI 10, which is connected in series with the block of frame forms (BFK) 11 BSK 2 and DPZ 4. The third output of the computer 9 is connected to the input of the block forming the temperature interval (BFTI) 12, which is connected in series with the matching unit BS 7.

Блок согласования 7 (фиг.5) тепловизионной камеры с ЭВМ может содержать последовательно соединенные сумматор 13, регулируемый усилитель 14 и АЦП 15, выход которого является первым выходом блока 7, соединенным с выходом ЭВМ 8. Первый и второй входы сумматора 13 являются, соответственно, первым и вторым входами блока 7. Управляющий вход и выход регулируемого усилителя 14 являются третьим входом и вторым выходом блока 7, соответственно. The coordination unit 7 (Fig. 5) of a thermal imaging camera with a computer may contain a series-connected adder 13, an adjustable amplifier 14 and an ADC 15, the output of which is the first output of block 7 connected to the output of the computer 8. The first and second inputs of the adder 13 are, respectively, the first and second inputs of block 7. The control input and output of the adjustable amplifier 14 are the third input and second output of block 7, respectively.

Блок 10 БФЗИ (фиг.6) может содержать последовательно соединенные двумерный фильтр дифференцирующего типа 16, пороговое устройство 17, формирователь 18 реперных маркеров на экране ВКУ, аппроксиматор линий 19, заключенных между реперными маркерами. Block 10 BFZI (Fig.6) may contain series-connected two-dimensional filter of differentiating type 16, threshold device 17, driver 18 of reference markers on the VKU screen, an approximator of lines 19 enclosed between reference markers.

Блок 11 БФК (фиг.7) может содержать пороговое устройство 20, соединенное своими входами с формирователем реперных маркеров 18 блока 10 и источником опорного сигнала 21 по числу элементов разложения по строке и кадру, а выходом с устройством управления 22 установки углов отклонения зеркал строчной и кадровой развертки блока сканирования 2 и устройством 4 установки мгновенного угла поля зрения. Block 11 BFK (Fig.7) may contain a threshold device 20 connected to its inputs with a shaper of marker markers 18 of block 10 and a reference signal source 21 according to the number of decomposition elements per line and frame, and the output with the control device 22 setting the angles of inclination of the lowercase mirrors and the frame scan of the scanning unit 2 and the device 4 for setting the instantaneous field of view angle.

Блок 12 БФТИ (фиг.8) формирования температурного интервала в зоне информативности исследуемого объекта содержит источники 23, 24, электронные коммутаторы 25, 26, детектор 7 минимального значения напряжения, детектор 28 максимального значения напряжения, вычислительные блоки 29, 30, запоминающие блоки 31, 32. Block 12 BIPT (Fig) formation of the temperature interval in the area of information of the studied object contains sources 23, 24, electronic switches 25, 26, detector 7 of the minimum voltage value, detector 28 of the maximum voltage value, computing units 29, 30, memory blocks 31, 32.

Входы детекторов 27, 28 образуют вход блока 12, соединенный со вторым входом блока 7. Управляющий вход блока 12, соединенный с входом ЭВМ, образован управляющими входами электронных коммутаторов 25, 26 и запоминающих элементов 31, 32. The inputs of the detectors 27, 28 form the input of block 12 connected to the second input of block 7. The control input of block 12, connected to the input of the computer, is formed by the control inputs of electronic switches 25, 26 and memory elements 31, 32.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Измеряемый лучистый поток (ЛП), пройдя блок сканирования 2, состоящий из зеркал строчной и кадровой развертки и оптическую систему 3, фокусируется в плоскости диафрагмы мгновенного поля зрения устройства 4, расположенной непосредственно перед чувствительным элементом (ЧЭ) приемника лучистой энергии 5. The measured radiant flux (LP), having passed the scanning unit 2, consisting of horizontal and vertical scanning mirrors and the optical system 3, is focused in the plane of the diaphragm of the instantaneous field of view of the device 4, located directly in front of the sensitive element (SE) of the radiant energy receiver 5.

Электрический сигнал, пропорциональный падающему ЛП, через усилитель 6 и блок согласования 7 ТПВК с ЭВМ, попадает на вход ЭВМ 8 и отображается после соответствующей обработки в виде теплового изображения на экране ВКУ 9. An electrical signal proportional to the incident LP through the amplifier 6 and the matching unit 7 TPVK with the computer, goes to the input of the computer 8 and is displayed after appropriate processing in the form of a thermal image on the screen of the VKU 9.

Для получения на экране ВКУ максимального заполнения кадра сформированной зоной информативности (фиг.3) с одинаковым постоянным числом элементов разложения (например, 128х128, 256х256, 512х512 и т.д.) с выхода ЭВМ 9 подается команда на БФЗИ 10 фиг.5, который формирует границы информативности путем обработки исходного теплового изображения первоначально с помощью двумерного дифференциального фильтра 16, а затем путем порогового ограничения в пороговом устройстве 17. В результате формируется контурное изображение объекта, которое выводится на экран ВКУ 9. На нем с помощью формирователя 18 устанавливаются реперные маркеры, разделяющие линии контурного изображения на множество простых линий. Затем с помощью аппроксиматора 19 эти линии визуализируются в виде элементарных утонченных линий, представляющих собой, по существу, координаты границ зон информативности на исходном тепловом изображении. Одновременно с этим с блока 18 подается сигнал на один вход блока 29 БФК 11 фиг.7. Величина сигнала информационно определена как число элементов разложения, входящих в координаты границ зон информативности. In order to obtain on the VKU screen the maximum filling of the frame with the generated information zone (Fig. 3) with the same constant number of decomposition elements (for example, 128x128, 256x256, 512x512, etc.) from the output of the computer 9, a command is sent to BFZI 10 of figure 5, which forms the boundaries of information content by processing the initial thermal image initially using a two-dimensional differential filter 16, and then by a threshold restriction in the threshold device 17. As a result, a contour image of the object is formed, which is displayed on the VK screen 9. On it via driver 18 installed fiducial markers dividing line of the edge image into a plurality of simple lines. Then, using the approximator 19, these lines are visualized in the form of elementary refined lines, which are, in essence, the coordinates of the boundaries of the information zones in the original thermal image. At the same time, a signal is supplied from block 18 to one input of block 29 of BFK 11 of FIG. 7. The magnitude of the signal is informationally defined as the number of decomposition elements included in the coordinates of the boundaries of the zones of information content.

Поскольку блок 20 представляет собой устройство сравнения, на второй вход которого подключен источник опорного сигнала информационно определенный, как число элементов разложения максимально заполняющих кадр, в нем происходит сравнение двух сигналов и сигнал рассогласования подается в устройство управления 22, в котором вырабатываются углы отклонения зеркал строчной и кадровой развертки (выход к БСк 2) так, что происходит максимальное заполнение кадра установленной зоной информативности, синхронно с ним подается сигнал к блоку 4 на изменение мгновенного угла поля зрения, например, путем изменения размера ДПЗ так, что зона информативности максимально заполняет кадр с одинаковым и постоянным числом элементов разложения, при этом сигнал рассогласования (от 20 к 22) будет равен нулю. Это обеспечивает формирование кадра и возможность получения на экране ВКУ 9 теплового изображения интересующего участка объекта при условии изменения геометрических размеров объекта без потери информативности по геометрическому разрешению или же получать идентичные условия для обследования одного и того же пациента через различные промежутки времени, что крайне необходимо при определении динамики процесса. Since the block 20 is a comparison device, the second input of which is connected to a reference signal source informationally defined as the number of decomposition elements maximally filling the frame, two signals are compared in it and the error signal is supplied to the control device 22, in which the angles of deviation of the lowercase and scan (output to BSK 2) so that the frame is maximally filled with the set information zone, synchronously with it a signal is sent to block 4 to change the instantaneous angle of the field of view, for example, by changing the size of the SPS so that the informative zone fills the frame with the same and constant number of decomposition elements, and the mismatch signal (from 20 to 22) will be zero. This ensures the formation of a frame and the possibility of obtaining on the VKU 9 screen a thermal image of an object’s area of interest, provided the geometric dimensions of the object are changed without loss of information by geometric resolution, or identical conditions are obtained for examining the same patient at different time intervals, which is extremely necessary when determining process dynamics.

После окончания формирования кадра по команде от ЭВМ 8 с блока БФТИ 12 фиг. 8 на БС7 фиг.5 поступают управляющие напряжения U₁ и U₂. Cигнал U на выходе регулируемого усилителя 14 связан с сигналом U_вх, поступающим от усилителя 6 на первый вход сумматора 13 следующим соотношением
U (U_вх + U₁) ˙ kU₂ (1) где К константа. Таким образом, с помощью напряжений U₁ и U₂ можно менять начальный уровень и ширину диапазона сигнала U_вх, вводимого через БС7 в ЭВМ 8.After the formation of the frame on command from the computer 8 from the BFTI block 12 of FIG. 8, BS7 of FIG. 5 receives control voltages U ₁ and U ₂ . The signal U at the output of the adjustable amplifier 14 is connected with the signal U _I received from the amplifier 6 at the first input of the adder 13 by the following relation
U (U _in + U ₁ ) ˙ kU ₂ (1) where K is a constant. Thus, using the voltages U ₁ and U _2, you can change the initial level and the width of the signal range U _I entered through BS7 in the computer 8.

Для автоматической установки оптимального температурного диапазона с ЭВМ 8 на управляющий вход блока БФТИ поступает управляющий сигнал, которым электронные коммутаторы 25 и 26 соединяют соответственно первый и второй выходы блока БФТИ 12 с выходами источников напряжения 23, 24. На сумматор 13 БС7 и регулируемый усилитель 14 поступают, вырабатываемые этими источниками, напряжения U₁ ^o, U₂ ^o, соответственно. Величины этих напряжений выбираются такими, чтобы минимальное и максимальное значения сигнала U_min, U_maх на выходе регулируемого усилителя 14, заведомо попадали в интервал (U_н, U_в), где U_н и U_в соответственно нижняя и верхняя границы динамического диапазона АЦП 15 группы выбранных для обследования реальных объектов (в данном случае для всех обследуемых пациентов).To automatically set the optimum temperature range from the computer 8, a control signal is supplied to the control input of the BFTI unit, with which the electronic switches 25 and 26 connect the first and second outputs of the BFTI unit 12 to the outputs of the voltage sources 23, 24. The BS 13 and the adjustable amplifier 14 are fed to the adder 13 generated by these sources, voltages U ₁ ^o , U ₂ ^o , respectively. The magnitudes of these voltages are selected so that the minimum and maximum values of the signal U _min , U _max at the output of the adjustable amplifier 14, obviously fall into the interval (U _n , U _c ), where U _n and U _are respectively the lower and upper boundaries of the dynamic range of the ADC 15 groups selected for examination of real objects (in this case, for all patients examined).

Видеосигнал с регулируемого усилителя 14 поступает на детекторы 27, 28 БФТИ 12, которые фиксируют соответственно минимальное U_min и максимальное U_maх значения видеосигнала в каждом кадре (кадровым cинхроимпульcом тепловизионной камеры детекторы обнуляются).The video signal from the adjustable amplifier 14 is fed to the BIPT detectors 27, 28, which record the minimum U _min and maximum U _max values of the video signal in each frame, respectively (the detectors are reset to zero by the frame sync pulse of the thermal imaging camera).

В соответствии с (1), для U_min и U_maх можно записать

(2) где U_вх.min, U_вх.maх, соответственно минимальное и максимальное значения входного видеосигнала U_вх.According to (1), for U _min and U _max, we can write

(2) where U _in.min , U _in.max , respectively, the minimum and maximum values of the input video signal U _in .

В вычислительных блоках 29, 30 вычисляются напряжения U_1опт и U_2опт, обеспечивающие установку оптимального диапазона сигнала на выходе регулируемого усилителя 14. Эти напряжения находятся по формулам

(3)
Вычислительные блоки могут быть построены на основе известных блоков аналоговых вычислительных машин или на основе цифровых процессоров. В последнем случае на входах вычислительных блоков 29, 30 должны быть АЦП. Параметры U_н, U_в, U₁ ^o, U₂ ^o как заранее известные устанавливаются в блоках 29, 30 перед началом работы.In the

computing units

29, 30, the voltages U _1opt and U _{2opt are calculated} , which ensure the installation of the optimal signal range at the output of the adjustable amplifier 14. These voltages are found by the formulas

(3)
Computing blocks can be built on the basis of known blocks of analog computers or on the basis of digital processors. In the latter case, the inputs of the

computing units

29, 30 must be an ADC. The parameters U _n , U _in , U ₁ ^o , U ₂ ^o as previously known are set in

blocks

29, 30 before starting work.

Подставляя (3) в (1) и учитывая (2), получаем, что минимальное и максимальное значения видеосигнала на выходе регулируемого усилителя 14 при подаче на блок БС7 напряжений U_1опт, U_2опт будут соответственно равны U_н и U_в. Таким образом, температурный интервал, вводимый в ЭВМ, автоматически оптимизируется для объектов выбранной группы.Substituting (3) into (1) and taking into account (2), we find that the minimum and maximum values of the video signal at the output of the adjustable amplifier 14 when applying voltage U _1opt , U _2opt to the _{BS7 unit} are equal to U _n and U _c . Thus, the temperature range entered in the computer is automatically optimized for the objects of the selected group.

После прекращения сигнала, поступающего с ЭВМ, напряжения U_1опт, U_2опт запоминаются в запоминающих блоках 31, 32, которые могут быть выполнены, например, на основе следящих АЦП. Коммутаторы 25, 26 служат для подачи на БС7 напряжений U_1опт, U_2опт (положение В₁), а затем с их помощью осуществляется ввод в ЭВМ 8 сигнала оптимального температурного интервала (положение В₂), выбранного по сформированному кадру.After the termination of the signal from the computer, the voltage U _{1 opt} , U _{2 opt are} stored in memory blocks 31, 32, which can be performed, for example, based on servo ADCs. The switches 25, 26 are used for supplying voltage U _1opt , U _2opt (position В ₁ ) to _BS7 , and then they are used to input into the computer 8 the signal of the optimal temperature interval (position В ₂ ), selected from the generated frame.

Повышение точности диагностики, а следовательно, и надежности получаемых результатов достигается:
1) сохранением постоянного числа элементов разложения при максимальном заполнении кадра установленной зоной информативности, без потери качества теплового изображения;
2) получением воспроизводимого рабочего температурного интервала в пределах выбранной зоны информативности.Improving the accuracy of diagnosis, and therefore the reliability of the results obtained is achieved:
1) by maintaining a constant number of decomposition elements with the maximum filling of the frame with the installed information zone, without loss of thermal image quality;
2) obtaining a reproducible operating temperature range within the selected information zone.

Это позволяет при различных линейных габаритах и температурных перепадах по исследуемой поверхности получать объективное заключение о состоянии пациента (о принадлежности к определенной группе) и прослеживать динамику при обеспечении постоянной воспроизводимости, что дает возможность решить проблему массового обследования. This allows for various linear dimensions and temperature differences along the surface to be obtained to obtain an objective conclusion about the patient's condition (membership in a particular group) and to track the dynamics while ensuring constant reproducibility, which makes it possible to solve the problem of mass examination.

Claims

1. INSTALLATION FOR THERMAL DIAGNOSTICS, comprising a thermal imaging camera, including a scanning unit, providing a predetermined viewing angle associated with an optical system forming an image in the aperture plane of the device for setting the instantaneous field of view and the infrared radiation receiver associated with the electric signal amplifier, which connected through a matching unit with a computer, one of the outputs of which is connected to a video monitoring device, characterized in that the unit for forming the information zone, the unit for forming frame and the unit for forming the temperature interval in the informative zone of the studied object, while the informative zone forming unit is connected by the first input to the first computer output, the first output with the second computer input and the second output with the input of the frame forming unit, which is connected to the scanning unit by its output, and with the diaphragm of the device for setting the instantaneous field of view angle, made controlled by the second output and the third input of the computer are connected respectively to the first input and the third output of the unit forming eraturnogo interval which its second input and the first and second outputs connected to the block matching thermal camera and computer.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the informative zone formation unit consists of a series-connected two-dimensional filter of a differentiating type, a threshold device, a marker for the marker and a line approximator.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the block for forming a frame contains a threshold device connected by its inputs to a reference marker former of a block for forming an information zone and a reference signal source according to the number of decomposition elements per line and frame, and the output to a control unit scanning and with controlled aperture.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the temperature interval forming unit in the informative zone of the object under study contains two voltage sources, two electronic switches, detectors of the minimum and maximum voltage values, two computing units and two storage units, while the inputs of the minimum detectors and the maximum voltage values form the second input of the block, which is connected to the second output of the block matching the thermal imaging camera with a computer, the first input of the block connected to the output of the computer, It is connected by the control inputs of electronic switches and storage units, and the outputs of electronic switches are the unit outputs connected by electronic switches to the outputs of voltage sources.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the matching unit of the thermal imaging camera with the computer contains a series-connected adder, an adjustable amplifier and an ADC, the output of which is the first output of the unit and connected to the input of the computer, the first and second inputs of the adder are respectively the first and second block inputs, and the control input and output of the adjustable amplifier are the third input and second output of the block, respectively.