Изобретение относится к разделу измерительных телевизионных (ТВ) си тем, предназначенного для использования в автоматизированных системах контроля за состоянием поверхностей и может быть использовано, в частно ти, для выявления трещин, раковин, изломов на различных поверхностях (труб, коллекторов, бетонных сооружений, шахтных стволов и т.д.), а также в системах для исследования рельефа океанского дна. { звестна стерео-ТВ система для и мерения параметров объектов, содержащая источник освещения и передающую ТВ камеру, перед двумя оптическими системами которой установлены оптические затворы на жидких криста лах, выход передающей ТВ камеры через канал связи соединен с входом блока отображения, перед экраном которого также установлены оптические затворы LI1Однако в стерео-ТВ системе необходимо иметь два изображения, сняты с двух ракурсов, что снижает точнос измерения параметров малоконтрастны объектов и затрудняет автоматизацию процесса измерения. Известна стерео-ТВ измерительная система, содержащая источник освещения и две передающие ТВ камеры, выходы которых через каналы соединены с последовательно coeдинe ными вычислителем параллакса и вычислителем координат 21. Однако в известном устройстве требуемый пространственный параметр исследуемого объекта, например, глу бинный- размер объекта, вычисляется исходя из величины параллакса и параметров стерео-ТВ системы. Основно влияние на точность измерения оказы вают флуктуационные шумы, возникающие в передающих ТВ камерах и каналах связи, которые характеризуются отношением сигнал/шум. Поэтому при контроле за пространственными параметрами поверхностей, не имеющи значительных перепадов яркости (малоконтрастных поверхностей), точнос измерения такими системами невысока По той же становится нереальной автоматизация процесса измерения, так как выделение и проверка соответствия корреспондирующих элементов изображения на малоконтрастных изображениях на осзлцествимы К недостаткам таких систем относятся также наличие двух передающих ТВ камер и необходимость двойной полос частот для передачи ТВ сигнала. . Цель изобретения - повышение точ ности измерения. Для этого в ТВ устройство для из мерейия рельефа поверхности, содерж щее источник освещения и последовательно соединенные пepeдaющi o ТВ ка меру, канал связи, вычислитель параллакса и вычислитель координат, введены последовательно соединенные первый блок памяти и модулятор све- . тового потока, выход которого соедине с ВХ.ОДОМ источника освещения, также последовательно соединенные счетчик элементов телевизионного изображения и второй блок памяти, первый вход которого соединен с втоpijiM входом вычислителя параллакса, а второй выход - с вторым входом В з1числителя координат, при этом вход счетчика элементов ТВ изображения соединен с выходом канала связи. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема ТВ устройства для измерения рельефа поверхности на фиг. 2 - .изображение рельефа поверхности; на фиг. 3 - то же, на экране устройства отображения. ТВ устройство для измерения рельефа поверхности содержит первый блок 1.памяти, модулятор 2 светового потока, источник 3 освещения измеряемой поверхности 4, передающую ТВ камеру 5, канал 6 связи, вычислитель 7 параллакса, вычислитель 8 координат,счетчик 9 элементов ТВ изображения и второй блок 10 памяти. Устройство работает следующим об разом. В первом блоке 1 памяти хранится эталонное изображение, например, какая-либо периодическая структура {сетчатое или точечное поле), которое поступает на модулятор 2 светового потока, управляющий работой источника 3 освещения таким образом, чтобы сформировать на измеряемой поверхности 4 (фиг. 2оО эталонное изображение. При этом формирование элементов этого изображения может осуществляться как одновременно, так и последовательно по времени. Например, последовательность расположения модуляторов светового потока и источника освещения, показанная на фиг. 1, иллюстрирует вариант выполнения источника освещения, имеющего узкую диахграмму направленности. Развертка производится непрерывным механическим сканированием всего поля зрения передающей ТВ камеры 5. Формирование эталонного изображения осуществляется модуляцией интенсивности излучения источника 3 освещения в соответствии с выбранным законом модуляции. Возможно также применение источника освещения с широкой диаграммой направленности, в котором последовательно расположены источник освещения и модулятор 2 светового потока. Изображение, спроектированное на измеряемую поверхность 4, после отраяфния от нее в направлении оси пе редающей ТВ камеры 5 оказывается Промодулированным функцией рельефа таким образом (фиг. 2 cf ) , что элементы отраженного изображения приобретают сдвиг относительно элементов эталонного изображения в направлении базисного вектора (параллакс), и тем больший, чем больше удален данный элемент от плоскости нулевых параллаксов (фиг. 3), Изображение, отраженное от исследуемой, поверхности . (объекта) , преобразуется передающей ТВ камерой 5 в видеосигнал и передается по каналу б связи. Координаты вдоль базисного вектора элементов переданного ТВ изображения определяются вычислителем 7 .параллакса и сравниваются с исходными координатами тех же элементов , хранящихся во втором блоке 10 п мяти. Значение параллакса (Д) пост пает в вычислитель 8 координат, в котором в соответствии с величиной параметрами первого блока 1 па мяти, модулятора 2, оптической системы передающей ТВ камеры 5 и базис съе1. вычисляется требуемый параме например расстояние до точки поверх ности, освещенной данньам элементом, Z(X,V). Чтобы определить, какому именно элементу эталонного изображения соответствует элемент, параллакс которого измеряется, производится счет элементов счетчиком 9. Номер, элемента поступает в второй блок 10 памяти, в котором хранятся координаты эталонного изображения. Координата по оси, параллельной базисному вектору между центрами оп тических систем передающей камеры и осветителя , поступает в вычислитель 7 параллакса, а координаты эта лонного изображения, определяющие точку на измеряемой поверхности, в которой измеряются г(Х, - X и , поступают в вычислитель 8, где вычисленное значение Z ставится в соответствии с координатами К, У . Таким образом, в предлагаемом устройстве измеряются пространственные параметры (рельеф) при передаче изображения, снятого с одного ракурса, и в полосе частот одного ТВ канала. Отсутствие флуктуационных шумов второй передающей ТВ камеры, второго канала связи, как и наличие на поверхности резких перепадов яркости, вызванных проекцией на нее эталонного высококонтрас ого изображения, приводит к повышению точ- . ности измерения. Возм9жность нахождения соответствующих (корреспондирующих) элементов путем подсчета номера элемента при развертке ТВ изображения позволяет автоматизировать процесс измерения рельефа малоконтрастных поверхностей. Работа устройства иллюстрируется фиг. 2 и 3, где приведено изображение поверхности, пространственные параметры которой необходимо измерит и ее рельефа, и показано ТВ изображение, переданное по каналу связи. В качестве эталонного изображения используется изображение вертикальной периодической решетки образованной чередующимися черными и белыми полосами. По сдвигам элементов решетки в горизонтальном направлении можно измерить рельеф поверхности и определить, что верхний объект имеет форму полусферы, а нижние объекти - плоские, отличающиеся от всей поверхности только по яркости Эффективность изобретения определяется уменьшением вдвое количества передаваемой информации и повышением точности измерения только из-за отсутствия флyJ тyaциoннь x шумов во втором изображении в iff раз. Дополнительное увеличение точности примерно в 2-3 раза обеспечивается повышением энергии.высокочастотных состйвляющих в ТВ изображении при проекции на исследуемую поверхность эталон,ного высококонтрастного изображения.
r
ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ, .содержащее источник освещения и последовательно соединенные переедающую телевизионную камеру, канал связи, вычислитель параллакса и вычислитель координат, от ли. чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные первый блок памяти и модулятор светового потока, выход которого соединен с входом источника освещения, а также последовательно соединенные счетчик элементов телевизионного изображения и второй блок памяти, первый выход которого соединен с входом вычислителя параллакса, а второй выход - с вторым входом вычислителя координат, при этом вход счетчика элементов телевизионного изображения соединен с. выходом канала связи. (Л ff со л f , г вг. I Ю
V
