190338. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tárgyak tulajdonságainak, elsősorban alakjának és/vagy azok változásának vizsgálatára
1 .190 338 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés tárgyak tulajdonságainak elsősorban alakjának és/vagy azok változásának vizsgálatára a korszerű videotechnika felhasználásával. Nagy testek leképzésére ismeretes eljárás a fotogrammetria, amelyet főleg a térképészetben alkalmaznak. A testről két különböző szögben készült felvételen, a felvételek utólagos kiértékelése során állapítható meg az ún. szintvonalrendszer. Ismert, s az előzőnél sokkal pontosabb a lézeres interferometria, amely a lézer által kibocsátott koherens hullámfrontok térbeli rendezettségét használja fel az interferencia képek készítésére. A holografikus interferometriában a vizsgált testről interferencia vonalak segítségével nyerhető információ. Ezeket a vonalakat a két rekonstruált és egy rekonstruált és egy valós hullámfront közötti interferencia hozza létre. Az így kapott interferencia vonalak a két vizsgált test vagy test-állapot közötti alak különbsége szerint rendezettek, izometrikus szintvonalrendszert alkotnak. Az egyes szintvonalak közötti szintkülönbség a hullámhossz és a térbeli beállítás függvénye. A hullámfrontok térbeli fázisának változtatásával az interferencia vonalak a fázis változással arányosan elmozdulnak, de a szintvonalak közötti szintkülönbség azonos marad. A holografikus interferencia képek kiértékelésénél a szintvonalak rendjének, egymáshoz képesti helyzetének meghatározása problémát jelent. Külön rácsmanipulációs eljárással a szintvonalak elmozdulásának irányából állapítható meg csak a szintvonalak rendje. Ipari alkalmazásokban további problémát jelent a fényhullámhossz pontosságot igénylő beállítása, valamint a mechanikus rezgések hatásának kiszűrése. Interferencia nemcsak fényhullámfrontok között jöhet létre, hanem mechanikus vagy vetített rácsozatok között is. Moiré interferencia jelenség jön létre, ha a vizsgálandó testre rácsozatot vetítünk, és a testet a vetítéssel szöget bezáróan rácsozaton keresztül figyeljük. Az így kialakult interferencia vonalak izometrikus szintvonal rendszert alkotnak. Az egyes szintvonalaknak megfelelő szintkülönbség a vetítési és megfigyelési rácssűrűség és a vetítés, megfigyelés közötti szög függvénye. Olyan alkalmazási helyeken, ahol nincs szükség a holografikus vagy lézeres interferometria által szolgáltatott pontosságra, megfelelő a moiré interferometria alkalmazása is. A televíziós technikában is ismert a moiré hatás. Ez a jelenség akkor lép fel, amikor a kamera csíkos tárgyat néz. A letapogatási rácsozat és a csíkos tárgyról készült kép interferálhat egymással, a monitoron zavaró csikozatot hozva létre. Ez esetben a megfigyelő rácsozatot a videorendszer letapogatási rácsozata adja. Kontúrfelismerő és részecske eloszlásmérő berendezésekben alkalmaznak továbbá videokontúrvizsgálati módszereket. Közös jellemzőjük, hogy a kamera által szolgáltatott videojelet digitalizálják. A video letapogatás során a vizsgált testről kapott impulzusok hosszát mérik, a mért értékeket az egész képre összesítve a test kontúrja által határolt területtel arányos értéket kapnak. A kontúrterület mérésével a vizsgált testek méretére, vagy a vizsgált testek méretének eloszlására lehet következtetni. A találmány célja az ismert vizsgálati módszerek hátrányainak a kiküszöbölése, az előnyök megtartása mellett. Felismertük, hogy a moiré jelenséget létrehozó megfigyelő rácsozatot a vizsgált test által deformált 0 vetített rácsozatról kapott videojel megfelelő időközökben történő mintavételezésével helyettesíteni lehet. Kísérleteink során megfigyeltük, hogy az azonos időben, fázisban eltérő mintavételezések alkalmasak azonos idejű rácsmanipulációs műveleb tek végrehajtására, s ezáltal lehetőség nyilik a mérés geometriai elrendezéséből adódó felbontás többszörösének az elérésére. A találmány lényegét az a felismerés képezi, hogy 2Q a vetített rácsozatról kapott videojel amplitúdója nem tartalmaz hasznos információt. Ily módon a vetített rácsozatról videokamera segítségével létrehozott videojelet könnyen kezelhető digitális jellé alakíthatjuk, és így az interferenciát digitális úton 25 hozzuk létre. Szakember számára könnyen beláthab tó, hogy az így nyert képsor a vizsgált test megfelelő húrjáról kapott információt tartalmaz, a kapott pulzussorozat a test húrirányába eső differenciálhányadosa szerint frekvenciamodulált. Ennek a 30 pulzussorozatnak a stabil frekvenciával való minu tavételezésekor alakul ki az izometrikus vonalrajzolatot tartalmazó moiré kép. A találmány tárgya eljárás tárgyak tulajdonságainak elsősorban alakjának és/vagy azok változásá- 35 nak vizsgálatára, amelynek során a vizsgált tárgyra 3 rácsozatot vetítünk és a vetítés irányával szöget bezáró irányból vizsgáljuk a tárgyat, érzékeljük a rácsozat változását, szükség esetén megfelelő közbenső adathordozóra rögzítjük. A rácsozat válto- 40 zásának érzékelését videokamerával videojellé alakítjuk, a videojelet szükség esetén jelformálás mellett digitalizáljuk, a digitalizált videojelet meghatározott frekvenciával és meghatározott fázissal mintavételezzük. A mintavételezett jelsorozatot szükség esetén tároljuk, és a mintavételezett jelsorozat- 45 ból a vizsgált tárgy tulajdonságait és/vagy azok változását meghatározzuk. Előnyös, ha a tárgyra, pl. párhuzamos rácsozatot, esetleg deformáltál vetítünk. A moiré videojelet monitoron megjelenítve a 50 vizsgált test izometrikus szintvonal rajzolatát kapjuk. Azonos eredményre jutunk, mintha megfigyelő rácsozaton keresztül figyelnénk a deformált rácsozatot, de a mintavételezéssel kapott moiré-videojel elektronikusan feldolgozható. A mintavételezési 55 időközök a megfigyelő rácsozat rácssürűségének feleltethető meg. A mintavételezési frekvencia változtathatósága lehetővé teszi a megfigyelő rácsozat Sűrűségének változtatását. . Az eljárás előnyös foganatositási módja esetén a 60 mintavételezési frekvenciát a video letapogatási sorfrekvencia egész számú többszörösének választjuk. Ebben az esetben a megfigyelő rácsozat a letapogatás irányára merőleges rácsozatnak felel meg, így elkerülhetők a letapogatási rácsozattal való za- 65 varó interferenciák. 2
