дефектоскопия сварной швов

Прикладные задачи, решаемые с помощью систем технического зрения. Антитеррористическое оборудование Специальные технические средства Криминалистическое оборудование Аппаратура защиты информации Технические средства охраны Оптико-электронные системы  Разделы сайта Главная страница Редакция журнала Архив статей Тематический архив Подписка Реклама в журнале Ссылки Технические новинки Поиск Публикации журнала "Специальная Техника" №6 2002 год. [1998] [1999] [2000] [2001] [2002] [2003] [2004] [2005] [2006] [2007] [2008] СЕМИН Михаил Сергеевич ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ В последнее время очевиден прогресс микроэлектроники в развитии устройств регистрации изображений. Расширилась сфера их применения: телевизионные камеры уже ставят дефектоскопия сварной швов на шлемы парашютистов, дефектоскопия сварной швов на болиды “Формулы-1”, дефектоскопия сварной швов даже в замочные скважины. И это серийная техника! Одновременно столь же интенсивно развиваются технологии производства специальных приемников изображений. Давно освоены матричные оптические приемники с разрешением 4000х4000 элементов дефектоскопия сварной швов больше, дефектоскопия сварной швов в последнее время появились матрицы, сочетающие высокое разрешение – более 1000х1000 элементов – и скорость съемки, на порядки превышающую “привычные телевизионные” 25 кадров в секунду, а также матрицы, позволяющие регистрировать отдельные фотоны. Наряду со стремительным развитием устройств регистрации изображений создается математическое обеспечение обработки изображений, что позволяет говорить о системах технического зрения (СТЗ), конечным “продуктом” которых является не само изображение, а параметры контролируемого процесса. Таким образом, для любого конкретного случая можно создать систему технического зрения, намного превышающую возможности человеческого глаза, дефектоскопия сварной швов порой и человека как анализатора изображений. При этом использование специальных алгоритмов обработки получаемого изображения позволяет иногда добиться совершенно неожиданных по эффективности решений, казалось бы, в тупиковых ситуациях. Существует расхожее мнение, что спрос рождает предложение. Однако во времена технологических прорывов предложения новых решений часто опережают спрос по той простой причине, что потенциальные потребители этих новаций либо не знают о них, либо в силу инерции мышления “не могут догадаться” применить их в своей практике. СТЗ в термовизионных и термоизмерительных технологиях Разработчик НПП “ТЕРМОТЕХ” Для получения температурных полей различных объектов, имеющих температуру 700 °С дефектоскопия сварной швов выше, разработан программно-аппаратный комплекс “TERMO”, выполняющий следующие основные функции: расчет температуры, коэффициента излучения, интегральной плотности потока излучения в каждой видимой точке объекта; представление температурной картины объекта в режиме реального времени по следующим параметрам: коэффициент излучения объекта, пропускание среды, отражение зеркала, температура окружающих объектов; сигнал о выходе температуры за заданные границы в указанных участках термоизображения; запись серий кадров на диск с возможностью последующего воспроизведения и обработки. Анализ термоизображений производится в следующих видах: цветная термограмма (несколько палитр, динамические границы палитры); профили распределения в заданных точках вдоль указанных направлений; распределение температуры в выбранных точках по времени; изотермы; статистика по выбранному региону (максимум, минимум, среднее, среднеквадратичное отклонение дефектоскопия сварной швов т.п.); гистограмма значений в регионе. Все функции анализа доступны в режиме “живого” изображения. Рис. 1. Примеры использования тепловизора (термовизора) для контроля параметров технологического процесса дожига побочных продуктов при нефтепереработке (контролируется наличие факела, объем сжигаемого газа и температура горения) Рентгено-дефектоскопия Разработчик РНЦ “Курчатовский институт” Отделом разработки детектирующих систем создан дефектоскопия сварной швов внедрен в производство рентгенодиагностический комплекс контроля сварных швов дефектоскопия сварной швов толщины стенок стальных труб. Применение цифровой рентгеновской телевизионной системы позволяет осуществлять контроль шва длиной около 4 метров всего за 8 минут дефектоскопия сварной швов контроль толщины стенки труб со скоростью до 3 м/мин. По традиционной технологии пленочной радиографии на эти процессы уходит несколько часов. Регистратор гамма-изображений Разработчик РНЦ “Курчатовский институт” Этот прибор предназначен для получения гамма-изображений (изображений в гамма-лучах), по которым можно с безопасного расстояния обнаруживать радиоактивные источники дефектоскопия сварной швов определять распределения радиоактивности. Прибор (рис. 2) состоит из коллиматора, формирующего изображение; сцинтиллятора, излучающего свет при поглощении гамма-квантов; усилителя света на основе микроканальной пластины (МКП) дефектоскопия сварной швов цифровой ПЗС-камеры. Кадры дефектных областей могут сохраняться для последующего анализа. Рис.2 .Схема прибора для получения гамма-изображений Фото 1а Изображение гамма-источника Am-241, полученного с расстояния 5 м за 100 секунд. Источник дает увеличение мощности дозы порядка величины естественного фона в месте наблюдения Фото 1б Наложение распределения интенсивности в гамма-источнике (синяя палитра) на видеоизображение загрязненного объекта Рис. 3. Другой способ представления результатов измерения распределения радиоактивности – радиоактивное пятно на полу помещения. Справа – распределения радиоактивности в пятне, слева – наложение полученного распределения (в виде изолиний одинаковой интенсивности) на видеоизображение помещения Визуализация гидроаэродинамические потоков Разработчик аэродинамической лаборатории ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова Благодаря своей наглядности и высокой информативности визуализация потоков в гидроаэродинамическом эксперименте находит все большее применение, что позволяет оперативно и качественно решать вопросы совершенствования судовых конструкций, получать достоверную информацию о сложных процессах, происходящих в гидроаэродинамических потоках. Комплекс установок стенда визуализации гидродинамических течений включает: гидродинамическую трубу с прозрачным рабочим участком (поперечное сечение – 15х15 см, длина – 60 см); набор макетов смесительных камер и технологических устройств водопроводных станций; набор макетов судовых помещений с прозрачными стенками для гидравлического моделирования конвективных течений на начальной стадии пожара дефектоскопия сварной швов процессов вентиляции в масштабе 1:10. Стенд визуализации гидродинамических течений оборудован современной регистрирующей кино-, фото-, видеоаппаратурой, позволяющей производить регистрацию дефектоскопия сварной швов последующую обработку изображений с высокой точностью. В состав аппаратуры входят: оптический прибор ИАБ-451, кино- дефектоскопия сварной швов фотокамеры формата 35 дефектоскопия сварной швов 60 мм дефектоскопия сварной швов видеокомплекс. На стенде проводятся фундаментальные дефектоскопия сварной швов прикладные исследования, направленные на решение практических задач совершенствования судовых конструкций. Основные направления фундаментальных исследований: отрывные течения дефектоскопия сварной швов вихреобразование в пограничном слое; пространственные отрывные течения; взаимодействие струи со сносящим потоком; вихреобразование в нестационарном потоке; развитие конвективных потоков в ограниченном пространстве. Рис. 4. Фундаментальные исследования (поток направлен справа налево). Взаимодействие потока с парой вращающихся цилиндров: а) направление вращения цилиндров совпадает; б) цилиндры вращаются в противоположных направлениях, создавая струю, идущую поперек потока На совершенствование судовых конструкций направлены прикладные исследования: снижение задымляемости транспортных судов; вихреобразование на выступающих элементах корпуса подводного судна, причины неоднородности потока в диске гребного винта; влияние режимов работы гребного винта, углов атаки дефектоскопия сварной швов дрейфа подводного судна на структуру обтекания кормовой оконечности; вихреобразование над полетной палубой авианосца при качке; вихреобразование на решетках теплообменных аппаратов; исследования конвективных потоков на начальных стадиях пожара в судовых помещениях с целью оптимизации мест установки датчиков пожарной сигнализации. Рис. 5. Прикладные исследования: а), б) – задымляемость ходового мостика транспортного судна при низкой трубе; в), г) – стадии вихреобразования над полетной палубой авианосца при качке Снаряд-дефектоскоп для контроля внутренних поверхностей дымовых и вентиляционных труб промышленных предприятий Разработчик ЦИЭКС МЧС РФ Задача контроля состояния дымовых труб без их предварительного расхолаживания весьма актуальна особенно там, где используются непрерывные технологические процессы. Для обследования состояния футеровки внутренней поверхности дымовых труб разработчиком создан снаряд-дефектоскоп (фото 2). Фото 2. Снаряд-дефектоскоп Конструкция этого снаряда с установленными кольцевыми аэродинамическими стабилизаторами обеспечивает его устойчивое положение при спуске/подъеме дефектоскопия сварной швов совместно с комплексом вспомогательных подъемно-транспортных механизмов позволяет проводить работы без остановки технологического процесса или при частичном расхолаживании трубы до температуры 200 °С. В нижней части корпуса установлен блок регистрации изображений (разработка “НПК ВИДЕОСКАН”), включающий 12 установленных по кольцу телевизионных камер и бортовой вычислительный комплекс, обеспечивающий: при спуске снаряда-дефектоскопа получение серии кольцевых изображений внутренней поверхности трубы дефектоскопия сварной швов запись их на HDD, а после извлечения снаряда-дефектоскопа из трубы – считывание полученных данных через стандартный канал связи во внешний компьютер для анализа дефектоскопия сварной швов архивации. Фото 3. Фрагмент изображения внутренней стенки дымовой трубы На фото 3 представлены фрагменты изображений внутренней стенки дымовой трубы вблизи устья. Хорошо видны трещины дефектоскопия сварной швов другие дефекты, образовавшиеся при эксплуатации трубы. Автоматическое выделение и считывание штриховых кодов Разработчик ИИТ дефектоскопия сварной швов Intermec Corp. Устройство предназначено для использования в автоматизированных системах складского контроля, дефектоскопия сварной швов также для автоматической сортировки дефектоскопия сварной швов регистрации товаров, посылок дефектоскопия сварной швов т. п. Изображение объекта с нанесенным штриховым кодом регистрируется видеокамерой дефектоскопия сварной швов вводится в персональный компьютер. В ходе анализа полученного цифрового изображения имеющиеся штриховые коды обнаруживаются дефектоскопия сварной швов считываются. При этом обнаруживаются дефектоскопия сварной швов считываются все штриховые коды в поле зрения камеры, независимо от их размера, положения, ориентации дефектоскопия сварной швов геометрических свойств поверхности, на которую они нанесены; допускается частичное загрязнение дефектоскопия сварной швов затирание штриховых кодов, дефектоскопия сварной швов также целлофановое покрытие объекта поверх кодов; штриховые коды распознаются на любом сложном структурированном фоне. Фото 4. Рамками показаны обнаруженные дефектоскопия сварной швов считанные штриховые коды Автоматическое выделение и фильтрация следа частиц Разработчик ИИТ дефектоскопия сварной швов ИВТ РАН Система позволяет автоматизировать процесс обработки дефектоскопия сварной швов анализа 12-битных цифровых изображений следа частиц, полученных скоростной фотосъемкой, и обеспечивает надежное выделение следа частиц с субпиксельной точностью, дефектоскопия сварной швов также их фильтрацию согласно требуемым параметрам (длина следа частицы, максимальная интенсивность по длине следа, поперечный размер следа частицы с учетом угла следа, угол наклона следа частицы относительно границ изображения). Фото 5. Выделены треки частиц, удовлетворяющие заданным параметрам Автоматическое выделение человеческого лица дефектоскопия сварной швов слежение за его чертами Разработчик ИИТ дефектоскопия сварной швов SPIRIT Corp. Решается задача автоматического обнаружения лица дефектоскопия сварной швов его характерных крупных элементов (глаз, рта, бровей, носа), дефектоскопия сварной швов также слежения за этими объектами дефектоскопия сварной швов их последующего отображения в масштабе реального времени на персональном компьютере типа IBM PC. В качестве устройства ввода используется web-камера, обеспечивающая входной поток данных в формате RGB (24 бит) со скоростью не менее 10 кадров в секунду. Размер входных изображений: 320х240 пикселов. Лицо пользователя расположено в анфас к камере дефектоскопия сварной швов не закрыто никакими другими объектами. Допускаются повороты дефектоскопия сварной швов наклоны лица в пределах 10 градусов. Освещенность обычная офисная. Результаты выделения границ бровей, носа дефектоскопия сварной швов рта аппроксимируются сплайнами по нескольким характерным точкам. Результаты обнаружения глаз характеризуются флагом “глаз открыт/закрыт”, а также центрами дефектоскопия сварной швов радиусами соответствующих окружностей (рис. 6). Рис. 6. Автоматическое обнаружение лица дефектоскопия сварной швов его характерных элементов Поверх исходных изображений показана выделенная информация о лице дефектоскопия сварной швов его чертах, представленная в виде векторных графических элементов для передачи по сетям или дальнейшей визуализации виртуальных персонажей средствами машинной графики в реальном времени. Обнаружение препятствий на дороге перед движущимся транспортным средством Разработчик ГосНИИАС дефектоскопия сварной швов НЦ “Модуль” Для решения задачи автоматического управления транспортным средством разработана система обнаружения препятствий на скоростных трассах. В основе ее работы – анализ цифровых стереоизображений, получаемых при помощи двух CCD-видеокамер. Обнаружение препятствий происходит внутри собственной полосы движения автомобиля в масштабе реального времени. Система обеспечивает устойчивое обнаружение различных типов препятствий на расстоянии до 100 м. Фото 6. Результаты выделения собственной полосы движения дефектоскопия сварной швов препятствий, наблюдаемых на дороге в разных условиях освещенности дефектоскопия сварной швов различных дорожных ситуациях Настольный криминалистический комплекс ГЕНЕТИКА-02 Разработчик НИИИН МНПО “СПЕКТР” Комплекс предназначен для углубленной проверки документов, банкнот, ценных бумаг дефектоскопия сварной швов т.п. Состав комплекса: криминалистический блок; выносная инфракрасная видеолупа; цветной видеомонитор, дефектоскопия сварной швов также оптимальный набор средств оперативного контроля документов дефектоскопия сварной швов обеспечение связи с ПЭВМ для обработки дефектоскопия сварной швов архивирования информации. Предусмотрена возможность дооснащения дополнительными функциональными узлами дефектоскопия сварной швов блоками. Фото 7. а), б) выявление дописок дефектоскопия сварной швов исправлений; в), г) визуализация изображения под заливкой красителем. Основные функции комплекса: контроль качества бумаги, типографского дефектоскопия сварной швов рукописного оформления – водяных знаков, люминесцирующих волокон, защитных меток люминесцентных, метамерных и других красителей – листов различного, в том числе крупного, формата; выявление подтирок, подчисток, подделок текста, печатей, следов клея дефектоскопия сварной швов давления пишущих инструментов; обнаружение следов воздействия вытравливающих составов с визуализацией уничтоженных деталей; визуализация залитых красителями деталей оформления дефектоскопия сварной швов деталей на обороте листа и следующем листе. Ниже приведены некоторые примеры работы комплекса (полоса регистрации ИК-излучения в диапазоне 720 – 1000 нм). Проверка подлинности банкнот: Фото 8. Изображение банкнота РФ в отраженном излучении: а) в видимом диапазоне; б) в ИК-излучении Неохлаждаемые малогабаритные тепловизоры на пироэлектрической и микроболометрической матрицах “ТН-4604 МП” и “ТН-4604 МБ” Разработчик НИИИН МНПО “СПЕКТР Тепловизоры предназначены для эффективного наблюдения за охраняемыми и контролируемыми объектами дефектоскопия сварной швов зонами в любое время суток в различных, в т. ч. сложных метеоусловиях. Обеспечивают визуализацию теплоизлучающих объектов, наблюдение динамики теплообмена. Могут использоваться для решения специальных задач. Основные области их применения: обеспечение техногенной безопасности: тепловизионная диагностика энергонасыщенных объектов, зданий, сооружений и транспортных средств; поиск утечек дефектоскопия сварной швов разрывов на нефтепроводах дефектоскопия сварной швов теплотрассах, дефектоскопия сварной швов также с воздуха – скрытых очагов пожаров дефектоскопия сварной швов подземного возгорания торфяников; выявление пожаро- дефектоскопия сварной швов взрывоопасных мест перегрева на силовом электрооборудовании дефектоскопия сварной швов т. п.; поисково-досмотровые мероприятия: поиск, обнаружение дефектоскопия сварной швов скрытое наблюдение за передвижением дефектоскопия сварной швов действиями удаленных объектов; поиск с воздуха людей в открытом море, горах, пустынях дефектоскопия сварной швов других труднодоступных местах; эффективное мобильное средство для круглосуточной наружной охраны зданий, сооружений дефектоскопия сварной швов протяженных объектов; выявление скрытых аномалий (пустот, инородных включений). Фото 9. Остаточный нагрев (на совсем остывшие участки) дефектоскопия сварной швов отражение от сухого асфальта ступиц колес дефектоскопия сварной швов глушителя через 20 минут после остановки автомобиля (дельта Т = 5 °C) Многоканальная регистрация сверхбыстрых процессов Разработчик ЗАО “НПК Видеоскан” Решение задачи показано на примере регистрации изображений рикошета пули при стрельбе из автомата Калашникова под острым углом к поверхности воды (фото 10). Фото 10. Регистрация изображения сверхбыстрого процесса Изображения регистрировались тремя электронно-оптическими камерами системы Nanogate Frame-4 [1], установленными вдоль траектории полета пули. Экспозиция каждой камеры 300 нс. Интервал между снимками – 200 мкс. Первая фаза: пуля подлетает к поверхности воды, при этом сильный тангаж пули обусловлен потерей стабилизации при прохождении полиуретановой стенки кюветы. Вторая фаза вхождение пули в воду. Интересно отметить, что возмущение воды опережает полет пули. Третья фаза: пуля выходит из воды. Применение систем регистрации сверхбыстрых процессов актуально в различных областях науки техники. Применение СТЗ в промышленном производстве (на примере медицинской промышленности) Разработчик ЗАО “НПК Видеоскан” Для профилактики дефектоскопия сварной швов лечения приступов у больных бронхиальной астмой компания “Пульмомед” создала препарат пролонгированного действия “Сальтос”, важнейшей особенностью которого является его дозированное выделение. Для этого в нерастворимой оболочке каждой таблетки лазерным лучом прожигается отверстие строго определенного размера. Так как любое отклонение от заданного параметра может стать роковым для пациента, компания “Пульмомед” приняла решение об обеспечении стопроцентного полностью автоматизированного контроля размера отверстий в оболочках производимых таблеток путем применения средств СТЗ. Фото 11. Изображение отверстия в оболочке таблеток получено видеосистемой VSСТТ-075-2001, оснащенной микроскопическим объективом Несмотря на то, что средняя яркость изображения в площади отверстий почти не отличается от средних значений яркости в остальных частях изображения (фото 11), в НПК “Видеоскан” были разработаны алгоритмы, решающие задачи выделения области поверхности таблетки, содержащей отверстие, дефектоскопия сварной швов определения площади отверстия в темпе работы производственной линии – до 2 таблеток в секунду. Примеры работы этого алгоритма приведены на фото 12. Фото 12. Примеры выделения площадей отверстий Результаты измерения площадей отверстий используются в промышленной линии для регулирования мощности излучения лазерной установки дефектоскопия сварной швов отбраковки продукции. Литература 1. Крутик М.И. Многоканальные программно-управляемые электронно-оптические комплексы для скоростной регистрации серии изображений быстропротекающего процесса.//Специальная техника, 2002, № 1, с. 36 – 41. Copyright "Специальная Техника" 1998-2007 г. разделы электрокамин dimplex model plasma (sp9) knauf гипсокартон электрокотел штанга насосный summer кухонный вагонка половой доска селин дион билет оповещение оповещение герб область корпоративный иностранный экстракт корень лопух сух. помидор купля двухтарифные электросчетчик дружкова кружка hi-fi прайс сушильный машина детский лагерь пионер дюпон краска zip lock пежо 407 купить каболка озонатор воздуха автоматический резка отбеливание белье доставка дров корпоративный обслуживание дефектоскопия сварной швов