Телевизионная система контроля дефектов Советский патент 1983 года по МПК H04N7/18 

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 кадровой развертки и является первым входом видеоконтрольного блока, выход

первого генератора развертки соединен с вторым входом коммутатора; выход которого подключен к соответствующемувходу электроннолучевой трубки, причем вход видеоусилителя является вторым входом видеоконтрольного блока, а третий вход коммутатора является третьим входом видеоконтрольного блока.

Изобретение относится к телевидению и может использоваться при постро нии прикладных телевизионных систем контроля за состоянием подводных частей гидротехнических сооружений (например,, тела плотины и дамбы). В настоящее время для осмотра подводных частей гидротехнических сооружений используются промышленные телевизионные установки (ПТУ). Одноканаль ная ПТУ содержит подвижную телевизион ную (ТВ) камеру, пульт управления и видеоконтрольный блок. Использование одноканальной nty неэффективно, так как у подводных ТВ камер ограничены угол зрения и расстояние наблюдения, приводит к значительному уменьшению площади осматриваемой поверхности При использовании многоканальной ПТУ содержащей несколько подвижных ТВ камер и Н(5сколько видеоконтрольных блоков, необходимо либо привлечение нескольких операторов, либо резкое снижение скорости перемещения камер, чтобы обеспечить необходимую надежность контроля. . . .Можно использовать ПТУ, содержащую несколько ТВ камер, и коммутирующее устройство, с помощью которого сигналы от камер могут поочередно подключаться к одному видеоконтрольному блоку. .. Известна прикладная ТВ установка, содержащая п 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 которого соединены с механизмом перемещения камер и с входами видеоконтрольного блока tl 3 Недостатками ТВ системы являются продолжительное время осмотра относительно больших площадей, особенно в мутных средах, когда расстояние наблюдения ограничено, и низкая надежность обнаружения, особенно при ртносительно высоких скоростях пер мещения 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 п 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 п передающих камер, коммутатор, п первых входов которого соединены с соответствующими выходами h передающих камер, а выход коммутатора соединен с вторым входом видеоконтрольного блока, введены п блоков обнаружения сигнала дефекта реле времени, блок сигнализации и формирователь управляющих сигналов, при этом выход каждой камер подключен к первому входу еоответствующего блока обнаружения сигнала дефекта, выходы п блоков обнаружения сигнала дефекта соединены с информационными входами формирователя управляющих сигналов, второй вход каждого из п блоков обнаружения сигнала дефекта соединен с вторым выходом пульта управления, третий групповой выход которого подключен к групповому управляющему входу формирователя управ3 10 ляющих сигналов, синхровход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, третий выход которого подключен к третьему входу каждого блока обнаружения сигнала дефекта, первый амход формирователя управляющих сигналов соединен через реле времена с механизмом перемещения, а через пульт управления - с блоком сигнали зации, пятый выход пульта управления .соединен с третьим входом видеоконтР ольного блока, причем п вторых входов коммутатора соединены с соответс вущими выходами формирователя управ ляющих сигналов. При этом блок обнаружения сигнала дефекта содержит последовательно соединенные пороговый блок и три ггер, вход порогового блока-является первнм входом блока обнаружения сигнала дефекта, второй вход Триггера являет ;ся вторым входом блока обнаружения .сигнала.дефекта, а третий вход триггера является третьим входом блока ;. рбнаружени я .си гнала дефе кт а. Видеоконтрольный блок, содержит электроннолучевую: трубку, соедяненную с видёоуси лителем, а также генератор кадровой развертки, подключенный к соответствующему, входу электро нолучевой трубки, и:первый генератор строчной раавертки, последовательно соединенные делитель частоты, второй генератор строчной развертки и коммута:тор, при этом вход делителя частоты соединен с входом первого гене ратора строчной развёртки и с входом генератора кадровой 1развертки и явлЯетСя первым, входом видеоконтрольного блока, выход первого генератора развёрстки соединен с вторым входом коммутавтора, выход -которого подключе к соответствующему входу Электроннолучевой трубки, причем вход видеоусилителя является, вторым входом видео контроль но го- блока, а третий вход коммутатора явл;яётся третьим входом видеоконтрольногс блЬка. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемой телевизионной системы контроля дефекто на фиг.2 - то же, возможный вариант выполнения формирователя управляющих сигналов; на фиг.З сквозная характеристика порогового блока; на фиг.4 временные диаграммы, поясняющие рабо ту телевизионной системы контроля дефектов. 5 Телевизионная система содержит п передающих ТВ камер 1, механизм 2 перемещения камер, п блоков 3 обнаружения, коммутатор 4, видеоконтрол ъйый блок 5, формирователь 6 управяяш х сигналов, синхрогенератор 7. пульт 8 управления, блок 9 сигнализации, реле 10 времени, порюговый блок 11, триггер 12, п электронных ключей 13 еме ситель И, видеоусилитель 15, кинескоп 16 с отклоняющей системой, генератор 17 кадровой развертки, делитепь 18 частоты, первый генератор 19 строч- ной развертю 1, коммутатор 20, второй генератор 21 строчной развертки. Формирователь б управляющих сигналов содержит перимй коммутатор 22, два элемента ИЛИ 23 и 2, два йлемента И 25 и 26, второй коммутатор 2 и кольцевой счетчик 28. Телевизионная система работает следующим образом.- , 8 автоматическом | ежмме сигиаты .с - -. выходов ТВ камеры 1 поступает wa «ко- ; ды коммутатора , который с есг чивэет поочередную (построчную)передачу.сигналов от ТВ камер 1 на вход видео-. контрольного блока 5- Работа коммутатора в случае поясняется фиг.. На управляемые входы электронных ключей 13 подаются сигналы от ТВ камер 1. На управляющие входы ключей , подаются импульсы, длительность которых равна длительности одной строки , а период следования равен 3 общего случае п Tj.p), при этом импульсы на каждом входе сдвинуты по времени относительно доуг. друга на . Таким образом,, на- исходе смесителя 14 1юрмируется сигнал, составленный из сигналов трех ТВ камер 1-я строка - от первой камеры, 2-я строка - от вторсй камеры, 3-я строка - от третьей камеры, й-я строка jcnr первой камеры и т.д. В дежурном режиме развертка по горизонтали видеоконтрольного блока 5 осу1 ствпя ется с помощью генератора строчж развертки 21, подключенного через к 5м 4Утатор 20 к отклоняющей системе кинескопа 16, при этом частота второго генератора 21 разверткн составляет 1. Синхронизация второго генератора 21 осуществляется с помощью строчных синхроимпульсов, которые fioдаются от синхрогенератора 7 через делитель 18 частоты. С помощью механизма 2 перемещения все п камер одновременно перемещаются вдоль плоскости

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 перепа напряжений поступит на вход соответствующего псзрогового 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 0). В случае, если перепад напряжений превысит пороговый уровень, сигнал на выходе порогового блоки 11 перейдет на верхний уровень (логическая 1) и перебросит 1К-триггер из состояния О в состояние 1 (на выходе триггера 12). Сигнал с выхода всех 1К-триггеров подается на п входов формирователя 6 управляющих си1- налов.

В автоматическом режиме на выходе коммутатора 22 поступают сигналы от блока 3- В случае, когда на выходах всех блоков 3 сигналы равны О (при отсутствии объекта )на инверсном выходе второго элемента ИЛИ 2k сигнал равен 1, и на выходы второго коммутатора 27 поступают сигналы с выхода кольцевого счетчика 28, имеющие форму, представленную на фиг.З. Если на один из входов формирователя 6 управляющих сигнал например первый, поступает сигнал, равный 1 (в поле зрения первой ТВ камеры 1 появился объект), на инверсном выходе элемента ИЛИ 2Ц сигнал станет равным О, и коммутатор 27 отключит входы коммутатора k от выходов кольцевого счетчика 28 и подключит их к выходам элементов ИЛИ 23 и элементов И 25 и 2б. При этом только на первом выходе коммутатора k сигнал будет равен 1, на остальных - 0. Тогда первый электронный ключ 13 будет открыт, а остальные ключи закрыты и на выход коммутатора k пройдёт сигнал только от первой ТВ камеры 1. На втором выходе элемента ИЛИ 2 сигнал, в этом случае, станет равным 1. Этот сигнал подается через реле 10 времени на механизм 2 перемещения и выключает последний. Реле 10 времени производит задержку сигнала на время, равное tj Lo/Vtg р, , где LQ - расстояние

наблйдения; V - 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 2Ц 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 1б будут подключены выходы первого генератора 19 строчной развертки, частота которого равна f(.p .Таким образон, 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 изображение, 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 0. С инверсного выхода элемента ИЛИ 2k, сигнал, равный 1, подается на коммутатор 27, который вновь подключает выходы кольцевого счетчика 28 н вхо.дам коммутатора Ц. Одновременно отключается блок 9 сигнализации и коммутатор 20 подключает к отклоняющей системе кинескопа 16 второй генератор 21 строчной развертки. При этом на

0 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

5 исходное состояние. Одновременно включается механизм 2 перемещения . После исчезновения объекта из поля зрения ТВ камеры 1 с пульта 8 управления:-на вход коммутатора 22 подается сигнал О,

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

Кроме автоматического режима возможен и режим ручного управления, при котором оператор может производить 5 выбор любой из .передающих камер для наблюдения, при этом на экране видеоконтрольного блока 5 воспроизводится одно соответствующее ТВ изображение.

Применение предлагаемой ТВ 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 подводной 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) обеспечить практически высокую наежность обнаружения объектов.

По сравнению с многоканальной flty.

предлагаемая система позволяет в 3 раза увеличить скорость контроля и сократить до одного числа операторов при высокой надежности обнаружения. Кроме того, при использовании предлагаемой ТВ системы оператору нет необходимости постоянно осуществлять визуальный контроль, т.е. он может одновременно выполнять и другие операции или обслуживать несколько таких систем.

Фиг.З