Способ помехоустойчивой записи и считывания кодовой информации

 

Изобретение относится к записи и считыванию информации, используется для маркировки тепловыводящих элементов атомных реакторов и позволяет повысить помехоустойчивость записи и считывания кодовой информации. Способ включает выполнение на поверхности объекта кодовой структуры, состоящей из трехмерных маркирующих меток в виде канавок, проекцирование светового пучка от источника света на кодовую структуру и последующее формирование ее изображения с помощью оптической системы на поверхности фотоприемника. Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что запись кодовой информации производят двумя параллельными информационными каналами, разнесенными в пространстве объекта по глубине кодового рельефа и каждому из которых на поверхности фотоприемника соответствует заданная область. Формирование изображения осуществляют методом светового сечения, при этом маркирующие метки выполняют с глубиной, превышающей пространственное разрешение и меньшей глубины резкости оптической системы, и шириной, превышающей ее пространственное разрешение, а световой пучок проецируют поперей маркирующих меток узкой полоской с шириной меньшей глубины канавок. 8 ил.

Изобретение относится к записи и считыванию информации и может быть использовано, например, в атомной промышленности.

Известен способ записи штрихового кода и считывания отраженного сигнала при помощи датчика изображения [1] позволяющий распознавать штриховой код с большой степенью точности и лишь в условиях с невысоким уровнем помех.

Известен способ записи данных на объекте в виде углублений или выступов [2] Считывание по этому способу происходит путем регистрации и обработки величин различной яркости. Высотные различия объекта сначала регистрируются посредством высотомера, причем различные высотные уровни преобразуются в различные данные шкалы серого, которые затем поступают на систему считывания.

Надежность этого способа считывания данных резко уменьшается при использовании его в технических процессах, изменяющих состояние поверхности объекта.

Известен способ записи штрихового кода на носителе двумя дорожками [3] одна из которых содержит тактовые коды, расположенные с равномерным интервалом и информационные коды, представляющие записанные данные, при этом сигналы обеих дорожек считываются раздельно.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая помехоустойчивость при использовании в технологических процессах, меняющих состояние поверхности.

Наиболее близким к изобретению является способ считывания с помощью лазерного луча штрихового кода, вытравленного на полированной поверхности топливного стержня, используемого в ядерном реакторе [4] при этом стержень располагают таким образом, что поверхность со штриховым кодом размещается рядом с поверхностью рассеивателя света и между этой поверхностью и считывателем света. Лазерный луч направляется на поверхность с кодом так, что свет, отраженный от этой поверхности, попадает на рессеиватель, а затем в считыватель света. Поверхность рассеивателя размещена под углом 30^o по отношению к тракту распространения луча по направлению к поверхности кода так, что только 25% света отражателя в считыватель. Считыватель может изменять положение между позицией генерации света и позицией приема света.

Недостатком прототипа также является его низкая помехозащищенность.

Задача изобретения разработка помехоустойчивого способа записи и считывания кодовой информации с вероятностью ошибки при считывании не более 10^-6.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе, включающем выполнение на поверхности объекта кодовой структуры, состоящей из маркирующих меток, проецирование светового пучка от источника света на кодовую структуру и последующее формирование ее изображения с помощью оптической системы на поверхности фотоприемника.

согласно изобретению запись кодовой информации осуществляют двумя параллельными информационными каналами, разнесенными в пространстве объекта по глубине кодового рельефа, каждому из которых на поверхности фотоприемника при считывании соответствует заданная область. Формирование изображения на поверхности фотоприемника осуществляют методом светового сечения, при этом трехмерные маркирующие метки выполняют глубиной, превышающей пространственное разрешение и меньшей глубины резкости оптической системы и шириной, превышающей ее пространственное разрешение, а световой пучок проецирует поперек маркирующих меток узкой полосой с шириной, меньшей глубины канавок.

На фиг. 1 показана диссоциация кодового первообраза на два отдельных образа, где 1 первообраз, 2 p-образ, 3 n-образ.

На фиг. 2 изображен кодовый рельеф с двумя информационными каналами, разнесенными по его глубине, где 1 p-канал, 2 n-канал.

На фиг. 3 изображен раздельный перенос двух каналов информации из пространства объекта в плоскость изображения, где 1 p-канал, 2 n-канал.

На фиг. 4 показано раздельное изображение двух информационных каналов на поверхности фотоприемника, где 1 p-канал, 2 n-кпанал.

На фиг. 5 изображена схема светового сечения кодового рельефа, где 1 - p-канал, 2 n-канал.

На фиг. 6 изображено сечение кодового рельефа после химического травления и анодирования.

На фиг. 7 изображено сечение кодового рельефа после химического травления, анодирования и противозадирного лакирования.

На фиг. 8 изображено сечение кодового рельефа после химического травления, анодирования и противозадирования лакирования с заблокированным p-каналом информации.

Способ помехоустойчивой записи и считывания кодовой информации предлагается использовать при изготовлении ТВЭЛ атомных реакторов. На цилиндрической поверхности ТВЭЛ лазерным способом наносится штриховая кодовая структура. Эта структура представляет собой кодовый трехмерный рельеф из отдельных канавок 80 мкм шириной и 80 мкм глубиной, параллельных оси ТВЭЛ. Кодовая структура подвергается воздействию маршрутных технологических процессов: химическому травлению, анодированию, противозадирному лакированию.

Кодовая информация записывается двумя параллельными информационными каналами: поверхностным (p-канал) и глубинным (n-канал), разнесенными по глубине в пространстве объекта (фиг. 6). Считывание кодовой информации с поверхности ТВЭЛ осуществляется методом светового сечения. Изображение освещенной щели в виде световой полосы шириной 60 мкм проецируется на кодовую поверхность под углом 45^o к образующей кодового цилиндра. Световая полоса ориентирована перпендикулярно направлению оси кодового цилиндра. Отраженный от кодового рельефа световой поток, несущий кодовую информацию направлен под углом 45^o к образующей кодового цилиндра. В плоскости изображения, совмещенной с поверхностью фотоприемника, наблюдается поперечное сечение кодового рельефа. Оба информационных канала раздельно переносятся на поверхность фотоприемника и преобразуются в электрические сигналы. После лакирования ТВЭЛ на кодовой поверхности появляются помехи (фиг. 7), которые могут полностью заблокировать p-канал информации, в то время как n-канал сохраняет кодовую информацию в полном объеме (фиг. 8).

Такой способ записи и считывания кодовой информации обеспечивает высокую достоверность распознавания кода.

Формула изобретения

Способ помехоустойчивой записи и считывания кодовой информации, включающий выполнение на поверхности объекта кодовой структуры, состоящей из трехмерных маркирующих меток в виде канавок, проецирование светового пучка от источника света на кодовую структуру и последующее формирование ее изображения с помощью оптической системы на поверхности фотоприемника, отличающийся тем, что запись кодовой информации производят двумя параллельными информационными каналами, разнесенными в пространстве объекта по глубине кодового рельефа, каждому из которых на поверхности фотоприемника при считывании соответствует заданная область, формирование изображения в плоскости фотоприемника осуществляют методом светового сечения, при этом маркирующие метки выполняют с глубиной, превышающей пространственное разрешение и меньшей глубины резкости оптической системы, и шириной, превышающей ее пространственное разрешение, а световой пучок проецируют поперек маркирующих меток узкой полосой с шириной, меньшей глубины канавок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8