CS245929B1

CS245929B1 - A method for detecting local luminance differences, for non-destructive inspection of material by irradiation, using a television image and involved in performing this method

Info

Publication number: CS245929B1
Application number: CS846537A
Authority: CS
Inventors: Jan Spunda
Original assignee: Jan Spunda
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS653784A1

Abstract

Způsob je určen zejména k použití v defektoskopii při odhalování malých necelistvostí materiálů. Jeho podstata spočívá ve zjiáíování lokálních malých jasových rozdílů při nedestruktivní kontrole materiálu prozařováním, s využitím televizního zobrazení. Videosignál se prahuje časově proměnným a periodickým referenčním napětím, načež se výsledek prahování zobrazuje společně s původním televizním obrazem na obrazovce.The method is intended primarily for use in defectoscopy for detecting small imperfections in materials. Its essence lies in detecting local small brightness differences during non-destructive inspection of the material by irradiation, using television imaging. The video signal is thresholded by a time-varying and periodic reference voltage, after which the result of the thresholding is displayed together with the original television image on the screen.

Description

Vynález se týká zjišťování lokálních jasových rozdílů při nedestruktivní kontrole pevných nebo kapalných materiálů pomocí lonozujícího záření, nebo pomocí neutronů s využitím teieviz ního zobrazení. Jeho hlavní použití je v defektoskopii při odhalovali malých necelistvostí materiálů.The invention relates to the detection of local luminance differences in non-destructive control of solid or liquid materials by means of ionizing radiation or by neutrons using a television image. Its main use is in defectoscopy when revealing small imperfections of materials.

Obraz na televizní obrazovce získaný prozáření» materiálu nebo zkoušené součásti hodnotí operátor přímým pozorováním. K dosažení vysoké citlivosti této kontroly necelistvostí materiálu je zapotřebí rozpoznat co nejmenší lokální jasové rozdíly na obrazovce bez ohledu na to, v které partii obrazu se nacházejí. Pokud operátor nastaví kontrast zobrazení tak, eby bylo zobrazeno celé gradační rozpětí obrazu, snižuje se citlivost k malým změnám jasu. Pokud operátor zvýší tuto citlivost nastavením vyššího kontrastu zobrazení, zbaví se možnosti rozpoznání vady v tmavých a/nebo svět lých partiích, jejichž gradace bude vzhledem k omezené převodní charakteristice televizního systému potlačena.The image on the television screen obtained by irradiating the »material or test part is evaluated by the operator by direct observation. To achieve a high sensitivity of this material imperfection control, it is necessary to detect as little local luminance differences on the screen as possible, regardless of which part of the image they are in. If the operator adjusts the display contrast so that the entire gradation range of the image is displayed, the sensitivity to small changes in brightness is reduced. If the operator increases this sensitivity by setting a higher display contrast, the operator will be unable to detect a defect in dark and / or light parts, the gradation of which will be suppressed due to the limited transmission characteristics of the television system.

Jedním řešením tohoto rozporu je. způsob, který spočívá v zavedení přenosové funkce televizního systému, která je po částech lineární. To zaručuje větší zisk zobrazovacího kanálu při zachování možnosti zobrazení celého gradačního rozpětí obrazu, avšak současně vede k nepřesné interpretaci obrazu, která nevyhovuje zejména pro defektoskopii.One solution to this contradiction is. a method of introducing a transmission function of a television system that is linear in portions. This ensures greater gain of the imaging channel while maintaining the possibility of displaying the whole gradation range of the image, but at the same time leads to an inaccurate interpretation of the image, which is not particularly suitable for defectoscopy.

Další známý způsob zvýrazňování malých místních jasových rozdílů v digitalisovaném obraze spočívá v použití lokálních operátorů. Tento způsob poskytuje dobré výsledky, ale jeho nasazení v defektoskopii vyžaduje náročnou a.finančně nákladnou obrazovou parně l a speciální rychlý procesor, protože implementace uvedeného způsobu na běžných počítačích je pomalá.Another known method of enhancing small local luminance differences in a digitized image is by using local operators. This method provides good results, but its deployment in defectoscopy requires a demanding and costly image steam and a special fast processor because implementation of the method on conventional computers is slow.

245 929245 929

- 2 Nedostatky výěe uvedených a dosud používaných způsobů a zařízení pro zjišťování lokálních malých jasových rozdílů, při nedestruktivní kontrole materiálu prozařováním, s využitím televizního zobrazení jsou odstraněny způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že videosignál se prahuja Časově proměnným a periodickým referenčním napětím, načež se výsledek prahování zobrazuje. společně s původním televizním obrazem na obrazovce.The shortcomings of the above-described methods and apparatuses for detecting local small luminance differences in non-destructive screening of material by means of television imaging are eliminated by the method according to the invention, which consists in that the video signal is thresholded whereupon the thresholding result is displayed. along with the original TV image on the screen.

K provádění tohoto způsobu je výhodné zapojení prahovacího a slučovacího obvodu takové, že první vstup prahovacího obvodu je spojen se vstupní svorkou zapojení a druhý vstup prahovacího obvodu je. spojen s výstupem funkčního generátoru, přičemž výstup prahovacího obvodu je spojen s druhým vstupem slučovacího obvodu, jehož první vstup je připojen ke vstupní svorce zapojení a jehož výstup je spojen s výstupní svprkou zapojení.To carry out this method, it is advantageous to connect the threshold and merge circuit such that the first threshold circuit input is connected to the input terminal of the circuit and the second threshold circuit input is. the output of the threshold circuit is connected to a second input of the merge circuit, the first input of which is connected to the input terminal of the circuit and the output of which is connected to the output terminal of the circuit.

Výhodné provedení zapojení je takové, že prahovací obvod je tvořen napěťovým komparátorem.A preferred embodiment of the circuit is such that the thresholding circuit is formed by a voltage comparator.

Rovněž je výhodné provedení zapojení takové, že prahovací obvod je tvořen okénkovým diskriminátorem.It is also advantageous to implement the circuitry such that the thresholding circuit is formed by a window discriminator.

Výhody uvedeného způsobu a zapojení k provádění tohoto způsobu spočívají zejména v tom, že videosignálj postupující na vstuDní svorku zapojeníjje prahován prahovacím obvodem v závislosti na referenčním napětí určovaném funkčním generátorem. Prahovaný videesignál je tím transformován na dvouhodnotový signál, který se slučuje s původním videosignálem ve slučovacím obvodu tak, že je možné sledovat výsledek prahování spolu s původním obrazem. Při rovnosti okamžitých hodnot videosignálu a referenčního napětí dochází teoreticky k nekonečnému přenosu soustavy a tak k vysokému stupni zvýraznění malých jasových rozdílů. Toto zvýraznění je účinné v celém rozpětí gradační stupnice vzhledem k tomu, že referenční napětí se mění s časem. Přitom zapojení zařízení k provádění tohoto způsobu je realisačně jednoduché,a tím i finančně úsporné.The advantages of the method and the wiring for carrying out the method are, in particular, that the video signal advancing to the input wiring terminal is thresholded by a threshold circuit depending on the reference voltage determined by the functional generator. The thresholded video design is thus transformed into a two-valued signal that merges with the original video signal in the merge circuit so that the thresholding result can be tracked along with the original image. If the instantaneous values of the video signal and the reference voltage are equal, there is theoretically an infinite transmission of the system and thus a high degree of accentuation of small luminance differences. This enhancement is effective over the entire range of the gradation scale as the reference voltage varies with time. At the same time, the connection of the device for carrying out this method is simple to implement and thus economical.

Dva příklady provedení zapojení k provádění způsobu jsou schematicky znázorněny na připojeném výkresu.Two exemplary embodiments of the circuitry for carrying out the method are shown schematically in the attached drawing.

- 3 245 929- 3 245 929

Ba ob» 1 je echema zapojení pro zjišťování lokálních malých jasových rozdílů v televizním obraze prostým prahováním videosignálu pomocí komparátoru s časově proměnným prahem. Na obr.2 je schéma zapojení pro zjišťování lokálních malých jasových rozdílů v televizním obraze pomocí okénkové diskriminace videosignálu s časově proměnnou úrovní okénka.Indeed, 1 is an echema of engagement for detecting local small luminance differences in a television image by simply thresholding the video signal with a time-varying threshold comparator. Fig. 2 is a circuit diagram for detecting local small luminance differences in a television image by window discrimination of a video signal with time-varying window level.

Zapojení je uspořádáno tak, že vstupní svorka £ zapojení je spojena se vstupem 41 praK-ovacího obvodu 4, k jehož druhé vstup ní svorce 42 je připojen výetup funkčního generátoru _£. Výstup prahovacího obvodu £ je spojen s druhým vstupem 52 slučovacího obvodu 5, jehož první vstup 51 je spojen se vstupní svorkou £ zapojení. Výetup slučovacího obvodu 5 tvoří výstupní svorku 2 zapojení činnost zapojení je následující:The wiring is arranged such that the wiring input terminal 6 is connected to the input 41 of the scrubber circuit 4, to the second input terminal 42 of which the output of the functional generator 6 is connected. The output of the threshold circuit 6 is connected to a second input 52 of the merge circuit 5, the first input 51 of which is connected to the input terminal 8 of the circuit. The output of the merge circuit 5 forms the output terminal 2 of the wiring the wiring is as follows:

Funkční generátor £ vyrábí periodický průběh referenčního napětí s nenulovou konečnou strmostí nárůstu napětí. Vrcholové hodnoty vyráběného napětí souhlasí s vrcholovými hodnotami videosignálu přiváděného ke vstupní svorce £ zapojení. Jeho perioda je však nej· méně o jeden řád delší než perioda snímkového rozkladu. Prahovací obvod £ vydává na svém výstupu dvouhodnotový signál podle vzájemného vztahu okamžitých hodnot videosignálu a referenčního napětí. Tento signál se ve slučovacím obvodu 5 přidává do videosignálu tak, že podprahové nebo nadprahové části obrazu jsou v obraze vyznačeny barevně. Takto vyznačené segmentové oblasti se mění periodicky s časem a z jejich existence a tvaru snadno operátor vyhodnotí přítomnost lokálních malých jasových rozdílů v obraze, které indikují místa výskytu malých necelistvostí materiálu ·The functional generator 8 produces a periodic reference voltage waveform with a non-zero final voltage rise steepness. The peaks of the voltage produced correspond to the peaks of the video signal fed to the wiring input terminal. However, its period is at least one order longer than the frame decay period. The threshold circuit outputs a two-valued signal at its output according to the relationship between the instantaneous values of the video signal and the reference voltage. This signal is added to the video signal in the merge circuit 5 such that the subliminal or supra-threshold portions of the image are colored in the image. Segment areas so marked change periodically with time, and from their existence and shape, the operator can easily evaluate the presence of local small luminance differences in the image, indicating the location of small material imperfections.

U příkladu zapojení na obr.2 je vstupní svorka £ zapojení spojena s prvním vstupem 91 ^prvního komparátoru 9, s prvním vstupem 61 druhého komparátoru 6 a s prvním vstupem 51 slučovacího obvodu £, jehož výetup je spojen s výstupní svorkou 2. zapojení. Funkční generátor 3 je spojen s druhým vstupem 92 prvního komparátoru 9. a dále přes nastavitelný napěťový zdroj £ s druhým vstupem 62 druhého komparátoru 6. Výstup prvního komparátoru 9 j® spojen s prvním vstupem 8£ obvodu 8 neekvivalence, k jehož druhému vstupu 82 je připojen výstup druhého komparátoru 6. Výstup obvodu 8 neekvivalence je spojen s druhým vstupem 52. slučovacího obvodu £·In the example of wiring in FIG. 2, the wiring input terminal 6 is coupled to the first input 91 of the first comparator 9, the first input 61 of the second comparator 6, and the first input 51 of the merge circuit 6, the output of which is connected to the output terminal 2 of the wiring. The function generator 3 is coupled to the second input 92 of the first comparator 9 and further via an adjustable voltage source 6 to the second input 62 of the second comparator 6. The output of the first comparator 9 is connected to the first input 8 of the non-equivalence circuit 8 to which the second input 82 is the output of the second comparator 6 is connected. The output of the non-equivalence circuit 8 is connected to the second input 52 of the merge circuit 52.

- 4 245 929 činnost druhého příkladu zapojení podle vynálezu, schematicky znázorněného na obr.2 je obdobná jako u předcházejícího příkladu zapojení,S tím rozdílem, že první komparátor 2, druhý komparátor 6, nastavitelný napěťový zdroj J a obvod 8 neekvivalence tvoří okénkový diskriminátor, takže segmentové oblasti obrazu odpovídají částem obrazu uvnitř nebo vně okénka, jehož poloha se časem mění a jehož Síře ee zadává velikostí napětí z nastavitelného napěťového zdroje J.The operation of the second exemplary circuit according to the invention schematically shown in FIG. 2 is similar to the previous circuit, except that the first comparator 2, the second comparator 6, the adjustable voltage source J and the non-equivalence circuit 8 form a window discriminator. so that the segmented regions of the image correspond to portions of the image inside or outside the window, whose position changes over time and whose sulfur ee enters by the magnitude of the voltage from the adjustable voltage source J.

Zobrazení získané podle uvedeného příkladu zapojení je výhodné při dalších možnostech využití vynálezu, jako na příklad při posuzování přenosových vlastností studiových i průmyslových televizních kamer nebo při zajišťování osvětlení scény.The image obtained according to the present example of wiring is advantageous in other applications of the invention, such as in assessing the transmission characteristics of studio and industrial television cameras or in providing scene illumination.

Claims

1 · A method of detecting local brightness differences in the nondestructive testing of materials radiography, using a television display using thresholding video signal wherein the video signal is thresholded time varying periodic reference voltage, then the ^e result of thresholding displays together the original TV picture on the screen .

2. A wiring for carrying out the method according to claim 1, comprising a threshold circuit and a merge circuit, characterized in that the first input (41) of the threshold circuit (4) is connected to the input terminal (1) of the wiring and the second input (42) of the threshold circuit. (4) is coupled to the output of the functional generator (3), the output of the thresholding circuit (4) being coupled to a second input (52) of the merge circuit (5), the first input of which is connected to the wiring input terminal; the output of which is connected to the outlet by a wiring terminal (2).

Connection according to Claim 2, characterized in that the threshold circuit (4) is a voltage comparator.

4. Connection according to claim 2, characterized in that the threshold circuit (4) is a window discriminator.