Изображение поверхности

КАДМИЙ (от греч. kadmeia - цинковая руда) - хим. элемент, символ Cd (лат. Cadmium), ат. н. 48, ат. м. 112,41. Серебристо-белый блестящий металл, мягкий и легкоплавкий, хорошо вальцуется в листы, легко поддаётся полированию. Плотн. 8650 кг/м3, /пл 321,1 °С. Применяется для кадмирования, изготовления никель-кадмиевых аккумуляторов, регулирующих стержней ядерных реакторов, служит основой нек-рых подшипниковых сплавов, входит в состав припоев, легкоплавких сплавов. Сульфид CdS (кадмиевая жёлтая) - краска для живописи, пигмент для стекла, керамики, фарфора, материал для фотоэлектрич. приборов. К. и нек-рые его соединения токсичны. КАДМИКОН - видикон с фотодиодной мишенью, предсталяющей собой слой поликристаллич. селенида кадмия (толщ. 1-2 мкм) с нанесённым на него более тонким слоем аморфного халькогенидного материала. Достоинства К.: малая сила темнового тока (ок. 1 нА), малая инерционность, линейность хар-ки «свет - сигнал», широкий диапазон спектральной чувствительности (включает рентгеновскую и видимую области). КАДМЙРОВАНИЕ - нанесение на поверхность метаплич. изделий тонкого (обычно 15-25 мкм) слоя кадмия для защиты их от коррозии, а также в декоративных целях. Осуществляется методом электролитич. осаждения. К. подвергают наиболее ответств. детали самолётов, судов и др. КАДР (франц. cadre, букв.- рама, от лат. quadrum - четырёхугольник) -1) К. в фото-кинотехнике -единичное изображение, полученное на фото- или киноплёнке при съёмке. 2) К. в телевидении- изображение, получаемое на экране кинескопа в результате одного полного цикла телевиз. развёртки. При чересстрочной развёртке К. сострит из двух полей с нечётными и чётными строками.

КАДР (франц. cadre, букв.— рама, от лат. quadrum — четырёхугольник) — 1) К. в кинотехнике — единичное изображение, полученное на участке фотослоя киноплёнки при съёмке. Его размеры определяются кадровой рамкой киносъёмочного аппарата: для 70-мм широкоформатного кинофильма — 52,5 X 23 мм, для 35-мм широкоэкранного — 21,9 X 18,6 мм, для 35-мм обычного — 21,9 X 16 мм, для 8-мм обычного — 4,9 X 3,55 мм. Серия последоват. К. образует кинофильм (или диафильм). 2) К. в телевидении — изображение на экране ЭЛТ, передаваемое за полный цикл развёртки. При чересстрочной развёртке К. состоит из 2 полукадров (полей) с нечётными и с чётными строками.

Так как собственное увеличение объектива ОМ-144 составляет лишь 3,9„ в микроскопе применяется вспомогательный объектив с апертурой 6,2' и собственным увеличением 9. Этот вспомогательный объектив должен быть, сфокусирован на изображение, полученное с помощью объектива ОМ-144_

Используя наложение изображения, полученного с помощью голограммы, на изображение, полученное от деформированного объекта, можно получить данные о деформировании моделей. При

С помощью этих приборов после их появления стало возможным преобразовывать изображение из одной спектральной области в другую и, что особенно важно, с их помощью можно было невидимое изображение, полученное, например, в ультрафиолетовых или инфракрасных лучах, преобразовывать в видимое. Наши достижения в этой области связаны с исследованиями и техническими разработками, проводившимися в то время в ВЭИ и ГОИ.

Устройства отображения первого типа снабжаются комплексной электроннолучевой трубкой, имеющей три впаянные вакуумные трубки. Первая представляет собой электроннолучевую трубку, на отклоняющие пластины которой подаются управляющие сигналы от вычислителя. В результате «а экране высвечивается подготовленное вычислителем изображение. Вторая трубка, называемая хар астроном, формирует на экране буквенно-цифровое изображение благодаря тому, что электронный луч, проходя через отклоняющие пластины, попадает в определенное место трафаретной пластины, а затем «а вторые отклоняющие пластины. Роль этих пластин заключается в том, что они направляют алфавитно-цифровое изображение, полученное с трафарета, в определенное место экрана ЭЛТ. Характрон, таким образом, обеспечивает простановку размеров и различных обозначений на полученном с помощью ЭЦВМ изображении. Третья трубка представляет собой обычную вакуумную трубку, в плоский торец которой направлен объектив проекционного аппарата, с помощью которого на экране ЭЛТ могут высвечиваться изображения микрофильмов.

При расшифровке теплерограмм следует иметь в виду, что «изображение», полученное при съемке методом Тендера, не является изображением объекта исследования; оно дает лишь картину распределения градиентов показателя преломления в нем. Следует обратить внимание на трудности, возникающие при расшифровке процессов, идущих вблизи границы непрозрачных тел. Обычные черно-белые теплерограммы представляют собой совокупность зон, освещенность которых отличается от освещенности основного фона. Если темная зона лежит вблизи непрозрачного тела, могут возникнуть трудности в определении ее границ. Черно-белая теплерограмма не позволяет по одному снимку судить о распределении показателя преломления в области разрежения или сжатия. Все эти трудности оказываются легко преодолимыми, если от черно-белых теплерограмм перейти к цветным. На цветных теплерограммах оптически неоднородная среда регистрируется в виде зон разной окраски. Цветные теплерограммы дают больше информации об исследуемом объекте, так как глаз более чувствителен к изменению цвета, чем к изменению освещенности фона.

Повысить чувствительность контроля и использовать более мощные излучатели позволяют рентгенотелевизионные системы, в которых видимое изображение на экране или монокристалле воспринимается электронно-оптическими преобразователями (РИ-10Э) или передающей телевизионной трубкой (РИ-10Т, РИ-20Т и др.). Рентгеновский интроскоп РИ-10Э построен в виде компактной установки, подобной РИ-10Ф, но в отличие от последнего изображение, полученное на сцинтилляционном кристалле CsI(Tl), проецируется объективом «Юпитер-3» на каскадный электронно-оптический преобразователь, а затем более яркое изображение изучается оператором или фотографируется. Это позволяет с помощью той же рентгеновской трубки и в тех же условиях, что и у интроскопа РИ-10Ф, увеличить максимальную толщину просвечивания по стали до 50 мм и несколько улучшить разрешающую способность и дефектоскопическую чувствительность [1]. В рентгеновском; интроскопе РИ-10Э предусмотрен координатный стол для перемещения контролируемого объекта по двум направлениям в наиболее удобное для проведения неразрушающего контроля положение.

Регулировка яркости и контрастности. Гамма-коррекция. Данные обработки нужны в основном для коррекции видеоизображения, так как изображение, получаемое с ТВ-камеры в ряде случаев имеет меньшую контрастность, чем изображение, полученное с помощью цифровой фотокамеры. Гамма-коррекция в основном служит для оптимизации слишком темных изображений, делая участки, до обработки визуально трудноразличимые, видимыми и контрастными. Также регулировки яркости и контрастности и гамма-коррекция служат для оптимизации изображения с целью корректного отсечения порога. Эта важная для автоматической обработки изображений операция будет подробно рассмотрена ниже.

После того, как каждое индивидуальное изображение, полученное с помощью определенного метода НК, было подогнано под соответствующую компьютерную модель, в нем были выделены отдельные зоны, соответствующие участкам объекта контроля, которые различаются материалом, толщиной, формой и т.п.

Другой пример развитой компьютерной обработки данных приведен на рис. 9.15. Представлены бинарные карты дефектов, позволяющие также оценить поперечные размеры дефектов. Изображение, полученное на основе таймограммы без трехмерной нормализации, содержит артефакты, соответствующие темным (перегретым) областям (рис. 9.15, а), в то время как после фильтрации обнаруживаются даже "слабые" дефекты, отчетливо видные на двух последовательных тепловых томограммах рис. 9.15, б, е.

В электронном микроскопе изображение поверхности во вторичных частицах создается благодаря развертке сфокусированного пучка электронов (зонда) по поверхности исследуемого образца. Пучок требуемого диаметра перемещается по образцу, разворачиваясь в р а с т р, представляющий собой совокупность близко расположенных параллельных линий, вдоль которых пучок обегает за период развертки выбранный

Дальнейшее увеличение точности измерений связано с применением автоколлимационной схемы, показанной на рис. 17. Источник / с помощью конденсора 2 и фильтра 3 освещает cejKy 4 (обычно тонкое прозрачное перекрестие на темном фоне), которая проектируется полупрозрачным зеркалом 5, линзой 6 и микрообъективом 7 на объект 8. Изображение поверхности детали, на которую спроектировано перекрестие, наблюдается системой, состоящей из сетки со шкалой 9 и окуляра 10. Шкала 9 служит для измерения размеров дефекта в горизонтальной плоскости.

Метод спекл-интерферометрии основан на регистрации на одну и ту же фотопластинку двух изображений объекта в различных состояниях (например, исходном и деформированном) при освещении его лазерным светом. Как известно, изображение поверхности диффузных объектов в лазерном свете представляет собой своеобразную пятнистую структуру, состоящую из множества хаотически расположенных бликов (спеклов). Возникновение спекл-эффекта обусловлено усреднением диффузно-когерентных волновых полей в плоскости изображения, причем возникающая при этом интерференционная структура модулируется микрорельефом поверхности, представляющим собой случайную функцию координат.

Источник света / (обычно галогенная лампа мощностью 100—300 Вт) с помощью конденсора 2 через тепловой фильтр 3 освещает торец осветительного жгута 4, который механически соединяется с осветительным жгутом 4'', расположенным внутри корпуса эндоскопа, и подсвечивает объект контроля 10. Изображение поверхности объекта с помощью призмы 9, объектива 8, регулярного световода 5 и окуляра 6 наблюдают визуально или фотографируют.

Известно, что если выполнить кольцевое зеркало, внутренняя отражающая поверхность которого будет иметь форму эллипсоида вращения, то изображение поверхности, помещенной, например, в фокусе Flt будет передаваться во второй фокус эллипса F2. При относительно небольших диаметрах кольцевого зеркала (порядка нескольких сот миллиметров) расстояние между фокусами F^ и F'% может составлять порядка 1—1,5 м. Это позволяет создавать установки для тепловой микроскопии, в которых кольцевое зеркало, являющееся объективом, размещается непосредственно внутри рабочей камеры, а второй фокус располагается за ее пределами, что дает возможность рассматривать изображение поверхности образца.

На рис. 180 представлена принципиальная схема автоматических анализаторов изображения. Видимое в микроскопе изображение поверхности образца попадает на мишень так называемого видикона передающей телевизионной камеры, где преобразуется в ряд электрических импульсов. Далее сигнал попадает в блок дискриминатора, где происходит выборочный анализ объемов, находящихся в поле зрения микроскопа. Обработанный таким образом сигнал поступает в электронно-счетную машину, которая дает окончательный анализ сигнала. Данные об анализируемой поверхности поступают на показывающее устройство или телетайп. Для удобства анализа поверхности образца и обработки видеосигнала в устройстве имеется телевизионный монитор, на экране которого можно

Сканирующая Изображение поверхности получают с помощью Увеличение от

Анализирующее устройство состоит из оптической •системы' 5, которая проектирует увеличенное и дважды перевернутое, действительное и прямое изображение поверхности рабочей части образца 7 на плоскость диафрагмы 4 фотоэлектронного умножителя и кинематически связанного со шпинделем машины кулач-

вижно концы волокон развернуты в одной плоскости и склеены так, что координаты.их взаимного расположения соответствуют координатам взаимного расположения волокон в пакете — контрформе. При таком расположении волокон из торцов световодов образуется экран; на котором построено развернутое изображение поверхности рабочей части испытываемого объекта сложной формы. Освещение рабочей части объекта осуществляется осветителем 5 через световоды, как показано на рисунке.

Описанное устройство работает следующим образом. Свет от осветителя 5 направляется на экран 4, а затем через волоконные световоды освещает всю поверхность рабочей части испытываемого объекта 1. Отраженный от объекта свет направляется по тем же световодам, передавая изображение рабочей части испытываемого объекта на экран. Получив таким образом на экране развернутое изображение поверхности рабочей части объекта 1, можно фотографировать его непосредственно с экрана или после предварительного увеличения с помощью микроскопа 6 с фотонасадкой 7. Полезное оптическое увеличение пока не превышает ХЗО—40 из-за малой разрешающей способности волоконных световодов [5, 6]. Освещать экран, а следовательно, и рабочую часть испытываемого объекта желательно с помощью стробоскопа, работающего синхронно с частотой нагружения об-

7 - рабочий столик ^ мкм получать мгновенное изображение поверхности ИС, на которой можно обнаружить различные дефекты, а также локально воздействовать на отдельные элементы ИС.