WO1995006262A1 - Verfahren zum erkennen von ultraschallerfassten objekten - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Erkennen von Oberflächenstrukturen und oberflächennahen Strukturen von mit Ultraschall erfaßten Objekten, insbesondere flächigen Objekten, wie z.B. auf Identifikationskarten plazierte Objekte ist Gegenstand der Anmeldung. Gemäß diesem Verfahren werden bekannte Impulsantworten eines Objektes in umgekehrter Reihenfolge auf das zu untersuchende Objekt geschallt und nur in dem Fall, in dem das zu untersuchende Objekt mit dem erfaßten Objekt übereinstimmt, wird nach einer gewissen Zeit ein Einzelimpuls zurückgesandt. Die Erfindung nutzt die Autokorrelation, die sich ergibt, wenn die gesendete Impulsfolge zu dem zu prüfenden Objekt paßt.

Description

"Verfahren zum Erkennen von ultraschallerfaßten

Objekten"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Oberflächenstrukturen und oberfläohennahen Strukturen von mit Ultraschall erfaßten Objekten, wie zum Beispiel auf Identifikationskarten plazierte Objekte, wie Fingerab¬ drucke.

Ein Erkennen von Objekten, zum Beispiel zu Identirika- tionszwecken mit Ultraschall, ist bisher über die Impuls- Echo-Methode vorgenommen worden, wie sie auch zur stö¬ rungsfreien Werkstoffprüfung herangezogen wird.

ERSATZBLATT Ver_fahren zum Erfassen von Objekten mit Ultraschall, bei denen das Objekt auf einer Fläche aufliegt und durch einen an der vorgenannten Fläche angrenzenden Festkörper oder einen mit Flüssigkeit gefüllten Körper mit Ultraschallwel¬ len beschallt wird und die am Objekt gestreuten Wellen von einem Empfänger aufgenommen werden, sind bekannt. Die vom Empfänger aufgenommenen, vom Objekt zurUckgestreuten Wellen enthalten Informationen über die durchschnittliche Intensi¬ tät und/oder Phase der RUckstreuung, die an einen Computer zur Analyse und Aufzeichnung weitergegeben wird. Es kann dabei entweder eine Impulsgruppe (Burst) oder nur ein einzelner Impuls gesendet werden.

Bei Sendung eines Einzelimpulses kommt durch die Ultra¬ schallanregung des Objektes als Antwort nicht ein Einzel¬ impuls zurück, sondern Impulsfolgen und zwar über eine gewisse Zeitdauer und natürlich in verschiedenen Rich¬ tungen. Die rückgestreuten Impulsfolgen lassen sich auch als modulierte Impulsgruppe bezeichnen. Wenn die rückge¬ streuten Impulsantworten in jeder Richtung erfaßt und ab¬ gespeichert sind, erhält man als Endergebnis eine Infor¬ mation, die sich als Bild aber auch als eine Sammlung von Kurven darstellen läßt.

Basierend auf dieser Theorie wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Erkennen von mit Ultraschall erfaßten Objek¬ ten vorgeschlagen, also von Objekten, die bereits erfaßt sind und die Sammlung der Impulsantworten bereits bekannt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspr oh 1 niedergelegt. Ausgehend von den Impulsantworten eines Objektes wird auf elektronischem Wege über einen Digital¬ analogwandler die beim Erfassen erhaltene Impulsfolge erzeugt und in umgekehrter Reihenfolge von der Richtung,

ERSATZBLATT sie gekommen sind, wieder auf das zu untersuchende Objekt geschallt. Falls es sich bei dem Objekt um das Gesuchte handelt, das den gesendeten Impulsfolgen entspricht, wird als Antwort nach einer bestimmten Zeit ein Einzelimpuls zurückgesandt. Dieser Vorgang kann für verschiedene Rich¬ tungen wiederholt werden, also Impulsfolgen aus verschie¬ denen Richtungen gesendet werden, da dann garantiert ist,, daß bei Rückkehr von mehreren Einzelimpulsen eine Sicher¬ heit gegeben ist, daß es sich bei dem Objekt um das ge¬ suchte handelt. Die zum Erkennen eingegebene Anregung muß zu der erfaßten Struktur passen, denn anderenfalls haben die Antworten nur eine schwache Amplitude.

Es ist leicht erkennbar, daß bei Sendung einer für das Objekt passenden Impulsfolge zu einer bestimmten Zeit der Empfänger von allen Objektpunkten eine starke Impulsantwort erhält. Der Empfänger ist dabei so programmiert, daß er nur einen starken RUckimpuls oder mehrere starke RUcki pulse an das Auswertegerät weitergibt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Objekte erfaßt werden, die beim Erkennen anders liegen als sie beim Erfassen gelegen haben. Bei der Erkennung verändert sich dabei lediglich die Zeitspanne der Rückantwort, die dann gegenüber der der Erfassung geändert ist.

Die Erfindung nutzt die Autokorrelation, die sich ergibt, wenn die gesendete Impulsfolge zu dem gesuchten und vorher erfaßten Objekt paßt. Für eine Autokorrelation ist Jedoch ein starker Impuls charakteristisch. Falls sich ein solcher Impuls, wie schon ausgeführt, für einige Richtungen wieder¬ holt, so ist dies die Grundlage für die Feststellung, daß es sich bei dem geprüften und vorher mit Ultraschall

ERSATZBLATT erfaßten Objekt um das richtige handelt. Falls es diese Impulse nicht gibt, ist dies die Grundlage für die Fest¬ stellung, daß das Objekt nicht mit der Vorlage über¬ einstimmt.

ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Erkennen von mit Ultraschall erfaßten

Objekten, wie beispielsweise auf Identifikationskarten plazierte Objekte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mittels Ultraschall erfaßten und gespeicherten Impulsantworten eines bestimmten Objektes über einen Digitalanalogwandler in Impulsfolgen umgewandelt werden und ein Impuls oder Impulsfolgen auf das zu untersuchende Objekt gesandt werden, wonach nach bestimmter Zeit ein Einzelimpuls zurückkommt, sobald die Impulsfolgen mit der Impulsantwort des Objektes übereinstimmen, wobei der Impuls- oder Impulsfolgen von einem Empfänger aufgenommen und an ein Auswerte¬ gerät weitergegeben werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Impulsfolgen in verschiedenen Richtungen auf das zu untersuchende Objekt gesandt werden.

3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder .2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Impulsfolgen über eine gewisse Zeitdauer ge_¬ sendet werden.

ERSATZBLATT