Видеокластер

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Марков Алексей Петрович Марукович Евгений Игнатьевич Патук Елена Михайловна Потапкин Вадим Вадимович Старовойтов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Видеокластер, содержащий излучатели типа светодиодов или лазеров, обойму крепления их, видеоприемное устройство и источник питания, отличающийся тем, что различные монохроматические излучатели ориентированы угловым расположением их относительно направления оси единой обоймы, по оси которой расположено согласованное по апертуре с наклоном излучателей видеоприемное устройство, воспринимающее спектрально окрашенное оптическое изображение поверхности.(56) 1. Марукович Е.И., Марков А.П., Ефименко Д.В. и др. Оптико-электронное скопирование внутренних поверхностей в литье и металлургии // Литье и металлургия.- 2008.-2 54242009.08.30 Полезная модель относится к средствам видеоскопии внутренних поверхностей, а именно для визуального и автоматизированного контроля внутренних полостей, особенно крупногабаритных, протяженных и с изменяющимся профилем изделий литья, металлургии и других отраслей со схожими задачами технологического контроля труднодоступных зон (участков). Для получения изображения внутренней поверхности необходимо освещать контролируемую зону (участок) с помощью излучателей, воспринимать ее оптическое изображение и отражать в удобной для восприятия наблюдателем форме. В качестве таких излучателей используются осветительные модули, называемые кластерами. Набранные из светодиодных или лазерных источников излучения, которые конструктивно собраны в единой обойме кластера, они образуют осветитель. Известны кластеры для освещения внутренних поверхностей. Конструктивно светодиоды расположены в каналах обоймы параллельно оси на одном движущемся с ним шасси видеоскопа. На этом шасси отдельно от кластера расположено и видеоприемное устройство. В такой конструкции видеоскопов осветительный и информационный каналы пространственно разделены. При этом осветитель создает требуемую освещенность всей поверхности, а видеоприемник принимает только часть отображаемого ею оптического изображения, которое передается на устройство отображения для анализа оператором или оптико-электронным устройством 1, с. 28, 29. Кроме того, при раздельном освещении и видеоприеме снижается четкость оптического изображения (контрастность), создается возможность проявления бликов и требуется мощное освещение от стационарных источников питания, например, промышленной или бортовой сети. Наиболее близким к заявляемой модели является осветитель видеокроулеров 1, с. 30,содержащий излучатели типа светодиодов или лазеров, обойму крепления, видеоприемное устройство и источник питания. В конструкции такого осветителя (кластера) панорамное освещение создается светодиодами, оси которых в единой обойме расположены параллельно друг другу и параллельно оси обоймы, ориентированной в видеокроулере. Недостатками такого осветительного кластера являются пространственная и спектрально-энергетическая несогласованность осветителя и видеоприемника, что ограничивает чувствительность, снижает энергоэкономичность и производительность визуального наблюдения внутренней поверхности. Параллельно оси расположенные светодиоды (излучатели) создают панорамное освещение в большом пространстве, снижая контрастность возможных технологических отклонений поверхности и их восприимчивость видеоприемником, то есть эти отклонения как бы невидимы для оптического приема. При этом требуется неоднократный просмотр одного и того же участка для обеспечения требуемой достоверности, что снижает производительность контроля. Задачей предлагаемого технического решения является повышение чувствительности,энергоэкономичности и производительности контроля внутренних поверхностей с помощью видеоскопических средств. Поставленная задача решается тем, что видеокластер, содержащий излучатели типа светодиодов или лазеров, обойму крепления их, видеоприемное устройство и источник питания, при этом излучения различных по спектру монохроматических излучателей ориентированы относительно поверхности, для чего излучатели расположены в обойме относительно направления ее оси под определенными углами, учитывающими апертуру излучателей, величину внутреннего диаметра и апертуру зафиксированного по центру обоймы видеоприемного устройства, а в комбинированном видеоскопическом устройстве светотехническая и видеоскопическая части конструктивно объединены в единой с излучателями обойме и в оснастке внутренней (осевой) ориентации. Компоновка видеокластера, угол расположения и число светодиодов в обойме и конструкция оснастки обусловлены тем, что обзор видеокластера позволяет воспринимать и воспроизводить все элементы контролируемой поверхности с высокой чувствительностью и достоверностью. Низкое энергопотребление и высокочувствительный прием оптического 2 54242009.08.30 изображения обеспечивают мобильность и производительность оперативного контроля видеоскопов и видеокроулеров с предложенным видеокластером. На фиг. 1 изображено видеоскопирующее устройство с видеокластером в разрезе, на фиг. 2 - вид сверху на видеоскопирующее устройство со встроенным видеокластером, на фиг. 3 представлен разрез А-А. Видеокластер содержит оснастку 1, обойму 2 с пространственно ориентированными под угломк оси каналами 3 с монохроматическими излучателями (светодиодами) 4, видеоприемное устройство 5, контакт шарнирный 6. Обойма 2 выполнена цилиндрической формы с расположенными по кругу осевыми каналами 3, ориентированными под угломк оси обоймы, в центре которой встроено видеоприемное устройство 5. За счет конструкции оснастки 1 видеокластер всегда центрирован по осевому направлению внутренней поверхности изделия, а за счет вращающегося шарнирного контакта он может перемещаться внутри и вдоль изделия. При визуальном осмотре видеокластер с оснасткой вводится внутрь осматриваемой полости и, перемещая его, оператор снаружи воспринимает оптическое изображение, например, через монитор, связанный с видеокамерой. Видеокластер функционирует следующим образом. Посредством оснастки 1 излучения различных по спектральноэнергетическим характеристикам излучателей 4, встроенных в единую обойму 2 осветителя, формируют лучистый поток, панорамно освещающий контролируемую поверхность видеоскопируемого изделия. Оптическое изображение поверхности воспринимается видеоприемным устройством 5 и по кабелю передается на монитор, где это изображение анализируется наблюдателем или/и оптико-электронным блоком. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3