Телевизионная система контроля дефектов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 04 и 7/.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДЮ СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3326412/18-09 (22) 03.08.81 (46) 30.05,83. Бюл. М 20 (72) С. И.Жданов, К. Т. Колин, В.А. Морозов, Ю.А.Наволоцкий и В.С.Шумляев (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. H.A.Áoí÷Бруевича (53) 621 397(088.8) (56) I. Промышленная телевизионная установка ПТУ-49. Технико-экономическая информация. Сер. "Порты и морские пути". M., 1964, с.15 (прототип). (54)(57) 1. ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА

КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ, содержащая и пере. дающих камер, соединенных с механизмом перемещения камер, вход запуска которого соединен с первым выходом пульта управления, синхрогенератор, первый выход которого соединен с первым входом видеоконтрольного блока и с синхровходами и передающих камер, коммутатор, и первых входов которого соединены с соответствующими выходами и передающих камер, а выход коммутатора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока, о т л и— чающая с я тем, что, с целью уменьшения времени контроля и повышения надежности контроля, введены и блоков обнаружения сигнала дефекта, реле времени, блок сигнализации и фор мирователь управляющих сигналов, при этом выход каждой из и камер подключен к первому входу соответствующего блока обнаружения сигнала дефекта, выходы и блоков обнаружения сигнала дефекта соединены с информационными входами формирователя управляющих сигналов, второй вход каждого из и блоков обнаружения сигнала дефекта соединен с вторым выходом пульта управления, третий групповой выход которого подключен к групповому управляющему входу формирователя управляющих сигналов, синхровход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, третий выход которого подключей к третьему входу каждого блока. обнаружения сигнала дефекта, первый выход формирователя управляющих сигналов соединен через реле времени с механизмом перемещения, а через пульт управления - с блоком сигнализации, пятый выход пульта управления соединен с третьим входом видеоконтрольного блока, причем и вторых входов. коммутатора соединены- с соответствую. щими выходами формирователя управляащих сигналов.

2. Устройство по п.1, -о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения сигнала дефекта содержит последовательносоединенные пороговый блок и триггер, причем вход порогового блока является первым входом блока об наружения сигнала дефекта, второй вход триггера является вторым входом блока обнаружения сигнала, дефекта, третий вход триггера является третьим входом блока обнаружения сигнала де- . Фекта.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что видеоконтрольный блок, содержащий электроннолучевую трубку, соединенную с видеоусилителем, а также генератор кадровой развертки, подключенный к соответст» дующему входу электроннолучевой трубки, и первый генератор строчной раз102 вертки, последовательно соединенные делитель частоты, второй генератор строчной развертки и коммутатор, при этом вход делителя частоты соединен с входом первого генератора строчной развертки и с входом генератора кад" ровой развертки и является первым входом видеоконтрольного блока, выход

1025 первого генератора развертки соединен с вторым входом "коммутатора, выход которого подключен к соответствующему входу электроннолучевой трубки, причем вход ридеоусилителя является вторым входом видеоконтрольного блока, а третий вход коммутатора является третьим входом видеоконтрольного блока.

Изобретение относится к телевидению и может использоваться при построении прикладных телевизионных систем контроля за состоянием подводных частей гидротехнических сооружений 5 (например,, тела плотины и дамбы).

В настоящее время для осмотра под" водных частей гидротехнических соору- . жений используются промышленные телевизионные установки (ПТУ). Одноканаль- 10 ная ПТУ содержит подвижную телевизион. ную (ТВ) камеру, пульт управления и видеоконтрольный блок. Использование одноканальной ПТУ неэффективно, так . как у подводных ТВ камер ограничены 15 — угол зрения и расстояние наблюдения, ч то приводит к значительному уменьшению площади осматриваемой поверхности, При использовании многоканальной ПТУ, содержащей несколько подвижных ТВ 20 камер и несколько видеоконтрольных блоков, необходимо либо привлечение нескольких операторов, либо резкое снижение скорости перемещения камер, чтобы обеспечить необходимую надеж- 25 ность контроля. ,Можно использовать ПТУ, содержащую несколько TB камер, и коммутирующее устройство, с помощью которого сигналы от камер могут поочередно подклю- Ç0 чаться к одному видеоконтрольному блоку.

Известна прикладная ТВ установка, содержащая и ТВ камер, конструктивно связанных с механизмом перемещения камер, выходы которых соединены с вхо дами коммутатора, выход которого соединен с входами m видеоконтрольных блоков, пульт управления, выходы ко" 40 торого соединены с механизмом перемещения камер и с входами видеоконтрольного блока 1 1 .

Недост ат ками такой ТВ системы являются продолжительное время осмотра относительно больших площадей, особенно в. мутных средах, когда расстояние наблюдения ограничено, и низкая надежность обнаружения, особенно при .относительно высоких скоростях перемещения камер, приводящих кроме того к дополнительной потере четкости ТВ изображения, Цель изобретения - уменьшение времени контроля и повышение надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в телевизионную систему контроля дефектов, содержащую и передающих .камер, соединенных с механизмом перемещения камер, вход запуска которого соединен с первым выходом пульта управления, синхрогенератор, первый выход которого соединен с первым входом видеоконтрольного блока и с синхровходами и передающих камер, коммутатор, и первых входов которого соединены с соответствующими выходами и передающих камер, а выход коммутатора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока; введены и блоков обнаружения сигнала дефекта реле времени, блок сигнализации и формирователь управляющих .сигналов, при этом выход каждой из п камер подклю-. чен к первому входу соответствующего блока обнаружения сигнала дефекта, выходы и блоков обнаружения сигнала дефекта соединены с информационными входами формирователя управляющих сигналов, второй вход каждого из и блоков обнаружения сигнала дефекта соединен с вторым выходом пульта управления, третий групповой выход ко- торого подключен к групповому управляющему входу формирователя управ1

3 102102» 4 ляющих сигналов, синхровход которого- - Телевизионная система содержит и соединен с вторым выходом синхроге- -- передающих ТВ камер,3, механизм 2 нератора, третий выход которого под- перемещения камер, и блокоВ 3 обйаруключен .к третьему входу каждого бло- жения, коммутатор. 4, видеоконтройьяый ка обнаружения сигнала дефекта, пер- >..блок 5, формирователь 6 управляющих.+ " вый выход формирователя управляющих сигналов, синхрогенератор 7, пульт 8 сигналов соединен через реле времени управления, блок 9 сигнализации, реле с механизмом перемещения, а через 10 времени, пороговый блок 11, триг- . пульт управления - -c блоком сигнали- гер 12, и электронных ключей 1$, смезации, пятый выход пульта управления 1О ситель 14, видеоусипитель 15, киМе" соединен с.третьим входом видеоконт- . скоп 16 с отклоняющей системой, генерольного блока, причем. и вторых вхо- ратор 17 кадровой развертки, делитель-::-. . дов коммутатора соединены с соответст- - 18 частоты, первый генератор. 1 строч. вующими выходами формирователя управ- ной развертки, коммутатор 20, вторМ ляющих сигналов, 1 -генератор 21 строчной развертки.

При этом блок обнаружения сигнала формирователь 6 управляющих сигнадефекта содержит последовательно со" лов содержит первый коммутатор 22., единенные пороговый блок и триггер, два элемента ИЛИ 23:.и 24, два елеиен. вход порогового блока-является пер- . та И 2» и 26, второй комгмутатор 2 и вйм.входом блока обнаружения сигнала 2 кольцевой счетчик 28. дефекта, второй вход:триггера являет= .. Телевизионная система работает ся вторым входом. блока обнаружения - следующим образом. сигнала. дефекта, а третий вход триг-. -.. .В автоматическом режиие сигна3а4..с -.-.- -.;гера является третьим входом блока, выходов ТВ камеры 1 поступают; йе--ахо." -

-обнаружения. сигнала дефекта. - ды коммутатора 4, который, обеспечивает "

Видеоконтрольный блок, содержит : поочередную (построчную)передачу -сиг" электроннолучевую:: трубку, соедянен-- налов от ТВ камер 1 на вход виден- .. ную с видеоусилителем, а также гене- контрольного блока 5. Работа- комйутаратор кадровой развертки, подключен- тора в случае п=3 поясйявтся фиг.з,. ный к соответствующему .входу электрон- . Ha. управляемые входы электронных зо нолучевои трубки, й-первый генератор ключей 13 подаются сигналы от ТВ ка-, строчной "развертки, последовательно мер 1. Иа управляющие входы ключей соединенные делитель частоты, второй: подаются импульсы, длительность когенератор строчной развертки и ком-. торых равна длительности одной myoмутатор, при этом вход делителя час- ки Т т, а период следования рааей тоты соединен с входом первого, гене- З : 3 Т (в общем. случае и Т. --) паяй стР стр ратора строчной развертки и с входом . этом импульсы на каждом. входе. сдви-, . генератора кадровой развертки и яв- нуты по времени относительно друг ляется первым, входом видеоконтроль-: друга на Т . Таким образом на- выстр

% ного-блока, выход первого генератора ходе смесителя 14 формируется сигнал., развертки соединен с вторым входом : составленный из сигйалов трех ТВ ка40 коммутатора, выход которого подключен . мер. 1-я строка - от первой камеры .

i к соответствующему входу электронно- . 2--я строка - от второй камеры,- 3-я. лучевой трубки, причем вход видео- -: строка - от третьей камеры,.-4.-я стоо- . усилителя является вторым входом ви":. ка-от первой камеры и т.д. -В--дежур- . деоконтрольного блока, а третий вход - 5 нам режиме развертка- по гориэойтали . коммутатора является третьим входом - виде®юэнтрольного блока 5 осуществля. видеоконтрольного блока. ется с -помощью генератора строчнрйразвертки- 21, подключенного через

На фиг.l представлена структурная коммутатор 20 к отклоняющей системе электрическая схема предлагаемой те- -- -кинескопа: 16, при этом частота вталевизионной системы контроля дефекърв; рто генератора 21 развертки аоставна фиг.2 - то же, возможный вариант ваяет. .. Синхронизация второго. ге: и выполнения формирователя управляющих - нератора 21 осуществляется с помощью. сигналов; на фиг.3 - сквозная харак- строчных синхроимпульсов, которье по теристика порогового блока; на фиг.4- Я даются от синхрогенератора 7 через" временные диаграммы, поясняющие рабо" делитель 1.8 частоты. С помощью мехату телевизионной системы контроля низма 2 перемещения все и камер однодефектов. временно перемещаются вдоль плоскости5 102 наблюдения (например, вдоль поверхности тела плотины). При попадании в поле зрения одной из ТВ камеры какого-либо объекта (например, трещины) на выходе этой камеры формируется перепад напряжений, полярность которого будет определяться соотношением яркостей объекта и фона. Этот перепад напряжений поступит на вход соответствующего порогового блока 11, входящего в состав соответствующего блока

3, имеющего пороговую характеристику, представленную на фиг.4. В исходном состоянии сигнал на выходе порогового блока 11 находится на нижнем уровне (логический О). В случае, если перепад напряжений превысит пороговый уровень, сигнал на выходе порогового блока 11 перейдет на верхний уровень (логическая 1) и перебросит IК-триггер из состояния 0 в состояние 1 (на выходе триггера 12). Сигнал с выхода всех tK-триггеров подается íà и входов формирователя 6 управляющих сиг-, налов.

В автоматическом режиме на выходе коммутатора 22 поступают сигналы от блока 3.. В случае, когда на выходах всех блоков 3 сигналы равны 0 (при отсутствии объекта ) на инверсном выходе второго элемента ИЛИ 24 сигнал равен 1, и на выходы второго коммутатора 27 поступают сигналы с выхода кольцевого счетчика 28, имеющие форму, представленную на фиг.3. Если на один из взводов формирователя 6 управляющих сигнал например первый, поступает сигнал, равный 1 (в поле зрения первой ТВ камеры 1 появился объект), на инверсном выходе элемента ИЛИ 24 сигнал станет равным О, и коммутатор 27 отключит входы коммутатора 4 от выходов кольцевого счетчика 28 и подключит их к выходам элементов ИЛИ 23 и элементов И 25 и 26.

При этом только на первом выходе коммутатора 4 сигнал будет равен 1, на остальных - О. Тогда первый элект. ронный ключ 13 будет открыт, а остальные ключи закрыты. и на выход коммутатора 4 пройдет сигнал только от первой ТВ камеры 1. На втором выходе элемента ИЛИ 24 сигнал, в этом случае, станет равным 1. Этот сигнал подается через реле 10 времени на. механизм 2 перемешения и выключает последний, Реле 10 времени производит задержку сигнала на время, равное

t> LzJVtg p,- .где Lp - расстояние

1025 б ключается блок 9 сигнализации и коммутатор 20 подключает к отклоняющей системе кинескопа 16 второй генератор

21 строчной развертки. При этом на экране видеоконтрольного блока 5 вновь воспроизводится панорамное изображение всех камер. Одновременно с пульта 8 управления подается сигнал на второй вход триггера 12, переводящий его в исходное состояние. Одновременно включается механизм 2 перемещения . После исчезновения объекта из боля зрения

ТВ камеры 1 с пульта 8 управления.на вход коммутатора 22 подается сигнал О, 40

45 при этом входы коммутатора 22 соединяются с выходами блоков. 3.

1О

30 наблюдения ; Ч - скорость. перемещения камер; 2 (3 - угол зрения объектива камеры. За это время ТВ. камера переместится на столько, что объект попадает в середину поля зрения камеры, Одновременно сигнал, равный 1, с выхода элемента ИЛИ 24 подается на пульт

8 управления и через него на блок 9 и на коммутатор 20 видеоконтрольного блока 5. При этом к входам отклоняющей системы кинескопа 16 будут подключены выходы первого генератора 19 строчной развертки, частота которого равна f . .Таким образои, в этом случае видеоконтрольный блок 5 работает в обычном режиме и на экране воспроизводится изображение, наблюдаемое первой камерой.

Аналогичным образом можно показать, что в случае появления объекта в поле зрения второй и третьей камеры, на экране видеоконтрольного блока 5 будет воспроизводиться иэображение, наблюдаемое соответствующей камерой.

Для продолжения наблюдения с пульта 8 управления на вход коммутатора 22 подается сигнал, равный 1, при этом входы: коммутатора 22 отключаются от выходов блоков 3 и на них подаются от пульта 8 управления сигналы, равные О.

С инверсного выхода элемента ИЛИ 24, сигнал, равный 1, подается на коммутатор 27, который вновь подключает выходы кольцевого счетчика 28 н вхо.дам коммутатора 4. Одновременно отКроме автоматического режима возможен и режим ручного управления, при котором оператор может производить выбор любой из передающих камер для наблюдения, при этом на экране видеоконтрольного блока 5 воспроизводится одно соответствущщее ТВ изображение.

102102$ фиг t

Вмх f

Вх.2

Яьл(.3 дыФ м яз. ф ЗхЮ

8х. 7

Рх8

8х5

Применение предлагаемой TB системы контроля подводных объектов позволяет увеличить в несколько раз скорость перемещения ТВ камер, увеличить поле зрения системы (за счет использования нескольких ТВ камер), повысить надежность обнаружения объектов (или дефектов на объекте) и облегчить условия работы оператора за счет автоматизации процесса обнаружения.

По сравнению с подводно" однокамерной ТВ установкой, предлагаемая система позволяет примерно на порядок увеличить скорость контроля (при увеличении в 3 раза скорость .перемещения камер и использовании 3-х ТВ камер) и обеспечить практически высокую надежность обнаружения объектов.

По сравнению с многоканальной ПТУ, Ъ

5 предлагаемая система позволяет в 3 раза увеличить скорость контроля и сократить до одного числа операторов при высокой надежности обнаружения.

Кроме того, при использовании пред10 лагаемой TB системы оператору. нет необходимости постоянно осуществлять визуальный контроль, т.е. он может одновременно выполнять и другие операции или обслуживать несколько та15 ких систем.

I02 I025

В

„ 0

Составитель О. Канатчикова

Редактор I0.Середа Техред Т.фанта Корректор М.Шароши

Заказ 3934/51 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал Illlll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4