Тепловизионное устройство

 

Изобретение относится к тепловидению и может быть использовано для контроля динамики тепловых процессов, характеризуемых быстрым изменением геометрии и интенсивности тепловых полей. Цель изобретения - расширение функциональных: возможностей устройства, упрощение и ускорение процесса анализа динамики тепловых полей. Суть изобретения заключается в анализе временного изменения теплового изображения исследуемого объекта, дающего наиболее полную информацию о динамике исследуемого объекта. Устройство рбладает более широкими функциональными возможностями, а также позволяет упростить и ускорить процесс анализа динамики тепловых полей ис-, следуемого объекта. 1 ил.

СОЮЗ СВЕЗЕТ(ЯИМ

СОЦИАЛИС ТИЧЕСИИХ

РЕСЛУБ ЛЧН (51) 5 G 01 J 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЯ .; -4

4 4

ГОСУДа СТНЕННЫй НОМИТЕт

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ ССа (46) 23.01.93. Бюл. 1 - 3 (21) 4455527!25 (22) 20,07.88 (71) Минский радиотехнический институт (72) 10.×. Гайдукевич, В.N. Марченко, H.È. Домаренок, И.Г. Мороз, A Ë.Äoстанко, А.D. Рудаковский,- A.В. Карлович и Г.Г. Верестнев (56) Thermovision 880, AGENA, 1984.

Гайдукевич 1О.Ч. и др. Тепловизионная пирометрическая система, — Электронная промышленность, 1987, 11- 3, с. 59-62. (54) ТЕПЛОВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к тепловидению и может быть использовано для

Изобретение относится к области тецдввмдч*Т ия и мож т быть использовано для контроля динамики тепловых процессов, характеризуемых быстрым изменением геометрии и интенсивности тепловых полей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, упрощение и ускорение процесса анализа динамики тепловых полей.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит телевизионную камеру (ТВК) 1, например, на основе инфракрасного видикона, аналого-цифровой преобразователь (АЦТ1)

2, первое 3, второе 4 и третье 5 запоминающие устройства, коммутатор 6, схему сравнения 7, формирователь 8 сигнала записи, эадатчик 9 интервала эапи2 контроля динамики тепловых процессов„ характеризуемых быстрым изменением геометрии и интенсивности тепловых полей. Цель изобретечия — расширение функциональных воэможностей устройства, упрощение и ускорение процесса анализа динамики тепловых полей. Суть изобретения заключается в анализе временного изменения теплового изображения исследуемого объекта, дающего наиболее полило инФормацию о динамике исслецуемого объекта. Устройство рбладает более широкими функциональными воэможностями, а также позволяет упростить и ускорить процесс анализа динамики тепловых полей ис-, следуемого объекта. 1 ил. си, эадатчик 10 линии выборки, блок

11 управления памятью, блок 12 обработки сигнала и видеоконтрольное устройство (ВКУ) 13.

Устройство работает следующим образом а

ТВК 1 преобразует излучение от исследуемого объекта (на чертеже не показан) в видеосигнал, который поступает на вход Aip 2. Изображение исследуемого объекта считывается с выхода TBK 1 поточечно в соответствии с телевизионным стандартом разложения построчно. В АЦН 2 видеосигнал. квантуется в соответствии с форматом разложения, определяемым емкостью первого 3, второго 4 или третьего 5 запоминающих устройств, и преобразуется в восьмибитный цифровой код. Таким образом, на выходе

1547493

А11!1 2 полу .cTrя последойа Гельность пи4ровых кодов, каждый из которых соотчететвует амплитуде сигнала в конкретной точке исследуемого объекта. Сигнал с вг»хода АЦП 2 подает ся па входы первого 3, второго 4 и третьего 5 запоминающих устройств.

При этом на выходе блока 11 управления памятью формируется последова-тельность адресов и сигналов записи в соответствии с принятым форматом разложения, которые подаются на вторые входы первого 3 и второго 4 запоминающих устройств .

Если, например, первое 3, второе

4 и третье 5 запоминающие устройства выполнены размером 256 256 элементов, то Формируемый на выходе блока

11 управления памятью адрес представляет собой 16-битный код, старшие 8 бит которого определяют номер строки (адрес строки), а младшие 8 бит — номер столбца (адрес столбца) первого,3 » второго 4 запоминающих устройств. Одновременно. с адресом на выходе блока 11 управления памятью формируется импульс записи, по которому производится запись цифрового кода с выхода АЦП 2 в первое 3 и второе 4 запоминающие устройства, при этом сигналом с первого выхода блока 12 обработки сигнала задается .номер запоминающего устройства. За время одного кадра блок 11 управле35 ния памятью перебирает последовательно все адреса первого 3 и второго 4 запоминающих устройств и по окончании кадра в них оказывается записанным полное изображение исследуемого объекта. Одновременно с записью инФормации в первое 3 и второе 4 за-. поминающие устройства происходит ее считывание в блоке 12 обработки сигнала, оттуда оиа поступает иа экран

ВЕУ 13. Для Фиксирования изображения в первом 3 и втором 4 запоминающих устройствах и на экране ВКУ 3 3 на выходе блока ll управления памятью

59 прекращается формирование импульса записи. Общая синхронизация T3I(АБЛ 2, рлока 11 управления памятью осуществляется сигналом тактовой последовательности элементов разложения, ЧаСтОта КОТОРОГО ЗаВИСИт OT ФОРi5 мата используемых первого 3, второго

4 и третьего 5 запохинающих устдоИств.

Этот сигнал тактовой последовательности Формируется ."u nåðíoè ьнх пе блока )? обработки сигнала.

Запись информации в третье запоминающее устройство 5 производится в следующей последовательности. На наблюдаемом на экране ВКУ 13 изображении исследуемого объекта выбирается столбец или строка, анализ временного изменения которой Mor бы дать наиболее полную информацию о динамике исследуемого процесса. Затем признак строка/столбец и номер данной строки или столбца выставляется с помощью задатчика 10 линии выборки, сигнал с выхода которого поступает на первый вход схемы сравнения 7. На вто1!ой вход схемы сравнения 7 подаются адреса с выхода блока ll управления памятью. В соответствии с признаком строка/столбец в схеме сравнения 7 происходит сравнение кода, заданного на выходе задатчика 10 линии выборки с адресом строки (старшие 8 разрядов), Формируемым на выходе блока

ll правления памятью (если установлен признак строка) или с адресом столбца (младшие 8 разрядов, если установлен признак столбец). При совпадении указанных кодов на выходе схемы сравнения 7 формируется импульс, который поступает на вход Формирователя 8 сигнала записи. В Формирователе 8 сигнала записи синхронно с сигналом тактовой последовательности элементов разложения, поступающим с первого выхода блока 12 обработки сигнала, формируется импульс записи и адрес записи, которые подаются на второй вход коммутатора 6. Коммутатор 6 по наличию импульса с выхода схемы сравнения 7 пропускает адрес записи на второй вход третьего запоминающего устройства 5, в которое по данному адресу записывается сигнал, поступающий с выхода АЦП 2 на его первый вход. В формирователе сигналов записи последовательно изменяется адрес записи по столбцу (по вертикали) с каждым импульсом, поступающим с первого выхода блока 1 2 обработки сигнала при наличии мпульса на выходе схемы сравнения 7. При этом адрес записи.по строке (по .горизонтали) изменяется через заданный интервал времени, определяемый импульсами, поступающими с выхода задатчика 9 интервала записи. Устанавливая значение интерв-:ëa времени

1 5 «7 «

1" . :" г I ° . 1 I,! I!:.«1е ««ла гчнх»

1!llTppi . НЛ 1 " "ll!IC !I, Меж!! О 1«.«Mp HR7 I общее время нако11ления хронограммы в третьем эаг«омнна1шем устройстве 5 и тем самь1м нэме1«ят1-. время наблюде5 ния за ис след1 амьен объектом .

Непосредственно анализ динамики тепловых полей исследуемого объекта происходит следующим образом. С помощью эадатчика 10 линии выборки выставляется признак строка/столбец и номер выбранной ли1ши, которая индицируется на экране ВЕУ 13 вместе с изображением исследуемого объекта .

Изображение указанной линии формируется с помощью импульсов, поступающих с вь«хода схемы сравнения 7 на второй вход блока 12 обработки сигна- 20 ла.Местоположение линии на исследуемом объекте выбирается с целью получения максимальной информации об исследуемом процессе. Затем с помощью задатчика 9 интервала записи выстав- 25 ляется интервал записи таким образом, чтобы время записи хронограммы равнялось времени протекания исследуемого процесса. Росле нажатия кнопки запуска таймера (на чертеже не показан) 3О на выходе эадатчика 9 интервала записи формируется импульс, обнуляющий счетчик адресов формирователя 8 сиг» налов записи. С указанного момента начинается запись хронограммы в третье запоминающее устройство 5, как описано выше. Количество импульсов, формируемых нэ выходе задатчика 9 интервалов записи, равно количеству столбцов третьего запоминающего устройства 5, что определяет как объем накопленной видеоинформации, так и общее время наблюдения исследуемого процесса. Во время записи хронограммы два текущих изображения теплового поля записываются в первое 3 и втсрое 4 запоминающие устройства, как описано выше. Таким образам, по окончании записи хронограммы в первое 3 и второе 4 запоминакщие устройства сохраняются изображения исследуемого объекта в разные моменты времени (на- пример, начальное и конечное иэббражеиие), по которым можно оценить изменение геометрии теплового поля, а третье запоминающее устройство 5 содержит хронограмму выбранной линии изменяощихся во времени иэображений исследуемого теплового процесса.

r1

11!lс1 орма1;ия с I«r".. с дг н нг о1««го лтс рого 4 !! треть егг 5:«а11«1. 111«,«ь 1:11«х устр«-Рс тв иостуттает н ., « Ii 1.. сс. рлботкн сигнала, где «на цг«етокол1«РУе гся, преобразуется в 1«ццес сиги:.и и г1одается HR ВКУ 13. Счнт11в:«н1«а информации иэ первого 3, второго 4 и третьего 5 эапоминанщнх устройсt!! На экран ВКУ 1 3 происходит по Рмиул:. сг«м с вьгхода блока 1.1 управления памятью.

I!pe этом коммутатор 6 при отсутствии импульсов на выходе схемы сравнения

7 управляет работой третьего запоминающегоо устройства 5. С помощью блока

12 обработки сигнала на экране ВКУ 13 могут быть построены п ро Фили вдоль выбранной горизонтальной или вертикальной линии на иэображении теплового поля исследуемого объекта. Данные проФили харак тернэуют временное изменение температуры в одной точке иэображения или термопрофили вдоль выбранных линий в различные моменты времени.

Иутем по" òðîåíèÿ вертикальных и горизонтальных профилей для различных линий на хронограмме можно определить тепловое распределение вдол1 исследуемого объекта в любой момент времени, а также определить скорость изменения температуры в любой точке исследуемого объекта.

Таким образом, устройство обладает более широкими функциональными воэможностями, а также позволяет упростить и ускорить процесс анализа динамики тепловых полей, так как оно н.ьряду с зг.поминанием нескольких полных кадров изображения через некоторый интервал времени позволяет получать временную развертку выбранной линии иэображения теплового поля, которая дает наглядное представление об изменении теплового поля во времени, причем интервал времени между соседними линиями хронограммы может быть выбран мннималъным (время кадровой развертки), что позволяет производить анализ динамики быстропротекающих процессов.

Формула изобретения

Тепловизионное устройс тго, содержащее теплрвизиониую камеру, ньгход которой соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, первое, второе и третье запоминающие устрой ства, первые входЫ которьгх соелииены с выходом аналого .цифрового 11реобраэоСоставитель A ..Леви

Р едак тор Н . Коляда Техред М.Лидык, Корректор О. Краьцова

Подписное

Заказ 108ч

Тираж

ВБИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры иям при ГК1ГГ СССР

1!3035, Изсква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 наталя, а в1гсоды — с черным входом блока Обработки сигнала блок управ пения пяиять10, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго запоминающих устройств, при этом первый выход блока обработки сигнала соединен с входами синхронизации блока управления памятью, аналвго-циф- рового преобразователя и тепловизион- 10 но11 камеРЫ и втоРой д1 цщд Q анхо дом видеоконтрольного ус 1 ройства, л и ч G ю ц е е с я тем что с це лью расщирения функциональных возможностей устройства, упрощения и ускорения процесса анализа динамики . тепловых полей,, .и нега ьведень1 коммутатор, формирователь сигналон записи, схема сравнениями зядатчик интернBJIG записи и задятчик линии выборци,при этом первый вход коммутатора соединен с выходом блока управления памятью, второй вход — с выходом формирователя сигналов записи, третий вход — с выходом схемы сравнения, первым входом формирователя сигнала записи и вторым входом блока обработки сигнала, а выход — с вторым входом третьего запоминающего устройства, причем второй вход формирователя сигналов записи соединен с выходом задатчика интервалов записи, а третий вход — с первым выходом блока обработки сигнала, первый нход схемы сравнения соединен с выходом задатчика линии выборки, а второй вход — с выходом блока управления памятью.