Обработка информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине

Солодушкин, Владимир Иванович

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Обработка информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине

кандидата технических наук: Солодушкин, Владимир Иванович
город: Томск
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.13.01
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Обработка информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине»

Автореферат диссертации по теме "Обработка информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине"

На правах рукописи

Солодушкин Владимир Иванович

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ПРИ РАДИОМЕТРИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ ИЗДЕЛИЙ СО ЗНАЧИТЕЛЬНЫМИ ПЕРЕПАДАМИ ПО ТОЛЩИНЕ

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в отраслях информатики, вычислительной техники и автоматизации);

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2010

004606515

Работа выполнена в НИИ Интроскопии ГОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Научные руководители:

доктор технических наук, старший научный сотрудник

Удод Виктор Анатольевич доктор технических наук, профессор Недавний Олег Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Смагин Валерий Иванович

доктор технических наук, профессор Маркин Виктор Борисович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники», г. Томск

Защита состоится 01 июля 2010 г. в 10— на заседании диссертационного совета Д 212.267.12 при ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, корп. 2, ауд. 212-6

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 34а.

Автореферат разослан 26 мая 2010 г.

Ученый секретарь .—7 . / " _

диссертационного совета, / // ;. '

к.ф-м.н., доцент '/•',' Тарасенко П.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Большинство изделий промышленного производства имеет сложную геометрическую форму. Данные изделия подлежат проверке на качество, что предполагает необходимость их надежного контроля. Известно, что существует зависимость между характеристиками объекта (изделия) контроля и оптимальными параметрами измерительной системы. Вследствие чего возникает необходимость найти эту зависимость и определить наилучший режим работы измерительной системы. Так, например, исходя из публикаций многих авторов, при радиометрическом контроле для наилучшего обнаружения локальных дефектов в объекте контроля существует апертура, согласованная с геометрической формой данного инородного включения.

Таким образом, большое разнообразие объектов контроля предопределяет исследование и разработку новых, адаптированных к данным объектам радиометрических измерительных систем с улучшенными характеристиками.

Несмотря на значительное количество работ в области теории радиационного неразрушающего контроля и инженерно-технических разработок, практически реализующих положения метода, до сих пор остается нерешенной в полной мере задача радиометрического контроля объектов со значительными перепадами по толщине. Для дальнейшего развития методов и средств радиометрического контроля существующие алгоритмы обработки не позволяют реализовать потенциальные возможности метода. Это справедливо как для процедур выбора апертур детектирующих устройств, так и для способов формирования и обработки информации. Данное обстоятельство сдерживает практическое использование потенциальных возможностей радиометрического контроля, особенно при контроле изделий, имеющих сложную геометрическую форму. В связи с этим, тема, избранная для диссертационных исследований, является актуальной. Об этом свидетельствует и то, что работа выполнялась в рамках тематического плана научно-исследовательских работ НИИ интроскопии НИ Томского политехнического университета по программе ПНР-5: "Неразрушающий контроль и диагностика в производственной и социальной сферах".

Объект исследования. Радиометрические системы неразрушающего радиационного контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине.

Предмет исследования. Закономерности обработки информации в радиометрических системах неразрушающего радиационного контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине.

Цель диссертационной работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование существующих и разработка новых алгоритмов обработки радиометрической информации для повышения эффективности радиометрических систем нераз-ушающего радиационного контроля изделий, имеющих значительные пе-епады по толщине.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить влияние аппаратурного «мертвого времени» непродлевающего-ся типа на точность радиометрических измерений потока излучения и усовершенствовать алгоритм его коррекции;

- провести сравнительный анализ эффективности применения счетного и аналогового режимов регистрации излучения в радиометрической системе контроля изделий со значительными перепадами по толщине;

- разработать алгоритм обработки информации для многоканальной радиометрической системы контроля изделий со значительными перепадами по толщине, который позволяет повысить достоверность радиометрического контроля и автоматизировать процесс его проведения;

- провести экспериментальную апробацию разработанных алгоритмов и рекомендаций.

Методы исследования. Исследования базируются на теоретических положениях радиационного метода неразрушающего контроля. Достоверность полученных результатов обеспечена корректным применением математического и функционального анализа, теории множеств, теории вероятностей и математической статистики. Подтверждением достоверности теоретических положений диссертационных исследований является их согласованность с ранее полученными теоретическими результатами других авторов. Экспериментальным подтверждением достоверности результатов данной работы является множество численных экспериментов, а также использование полученных алгоритмов и расчетных соотношений на предприятиях ООО «Диагностика-М» (Москва) и ОАО «Государственный ракетный центр имени академика В. П. Макеева» (Миасс).

Научная новизна. Результаты, выносимые на защиту. Научная новизна работы заключается в следующем:

- усовершенствован алгоритм коррекции влияния аппаратурного «мертвого времени» непродлевающегося типа, что позволило повысить точность радиометрических измерений;

- разработан новый алгоритм обработки радиометрической информации применительно к многоканальной радиометрической системе контроля изделий со значительными перепадами по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля и получать относительную погрешность радиометрических измерений в каждом детекторе не хуже наперёд заданной (полученный алгоритм лег в основу разработки новых устройств радиометрического контроля, защищенных тремя патентами РФ).

Результаты, выносимые на защиту:

- решение в одномерном варианте вариационной задачи оптимизации функции пространственной чувствительности детектора в радиометрической системе контроля из условия максимума отношения сигнал/шум на выходе детектора;

- решение в двумерном варианте вариационной задачи оптимизации функции пространственной чувствительности детектора в радиометрической системе контроля из условия максимума отношения сигнал/шум на выходе детектора;

- алгоритм коррекции влияния аппаратурного «мертвого времени» непро-длевающегося типа на точность оценивания интенсивности потока импульсов на выходе детектора излучения для радиометрической системы контроля;

- алгоритм обработки радиометрической информации для многоканальной радиометрической системы контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля и обеспечить заданную точность измерения излучения в каждом детекторе системы.

Теоретическая ценность работы. Теория радиометрического контроля дополнена и развита применительно к объектам, имеющим сложную геометрическую форму со значительными перепадами по толщине. Найдены оптимальные соотношения, связывающие параметры и условия работы радиометрической системы с характеристиками объекта контроля.

Практическое значение работы состоит в разработке математических соотношений, рекомендаций, методов инженерного расчета и алгоритмов для обеспечения корректного функционирования радиометрического комплекса, предназначенного для контроля объектов и изделий со значительными перепадами по толщине.

Реализация результатов работы.

¡.Результаты предложенных в диссертационной работе решений были использованы в опытно-конструкторских работах, выполняемых ОАО «Государственный ракетный центр имени академика В. П. Макеева».

2.Научные положения диссертационной работы использованы в Центре диагностики ООО «Диагностика-М» при проведении работ по нераз-рушающему контролю и проведении экспертизы промышленной безопасности.

3.Материалы диссертационных исследований используются в учебном процессе электрофизического факультета Томского политехнического университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее результаты докладывались и обсуждались на семинарах ТПУ, ТГАСУ, а так же на научных конференциях и симпозиумах различных уровней, в частности:

- международном симпозиуме Proceedings of the 5th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology, Tomsk, Russia, June 26 -July 3, 2001.;

- XX Уральской региональной конференции "Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами", г. Екатеринбург, 2001.;

- IX Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии», г. Томск, 2003.;

- втором Всероссийском симпозиуме по вычислительной томографии, г. Куйбышев, 1985.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 1 патент на изобретение, 2 патента на полезную модель и 8 статей в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора состоит:

- в решении одномерной вариационной задачи оптимизации (по критерию максимума отношения сигнал/шум) функции пространственной чувствительности детектора в радиометрических системах контроля;

- в постановке и решении двумерной вариационной задачи оптимизации (по критерию максимума отношения сигнал/шум) функции пространственной чувствительности детектора в радиометрических системах контроля;

- в усовершенствовании алгоритмов коррекции влияния аппаратурного «мертвого времени» непродлевающегося типа для радиометрических систем контроля;

- в построении алгоритма обработки радиометрической информации для многоканальных радиометрических систем контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля при одновременном обеспечении требуемой точности измерений в каждом детекторе;

- в усовершенствовании алгоритма апертурных искажений радиационных изображений;

- в разработке структурных представлений математических моделей теневых радиационных изображений;

- в решении задачи оптимального выбора размера апертуры детектора излучения и шага дискретного сканирования объекта контроля;

- в разработке алгоритма оптимизации параметров фильтрации радиометрического сигнала;

- в проведении сравнительного анализа эффективности использования счётного и аналогового режимов регистрации излучения.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы, содержит 174 страницы машинописного текста, 53 рисунка, 3 таблицы, 169 наименований библиографии и 6 приложений.

Краткое содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, дана общая характеристика выполненной работы.

Первая глава посвящена обзору литературных данных и обоснованию цели и задач исследований, сформулированных во введении. Проана-

лизировано современное состояние методов и алгоритмов обработки информации для радиометрического контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине.

Вторая глава посвящена оптимизации геометрических характеристик блока детектирования излучения в радиометрической системе нераз-рушающего радиационного контроля и коррекции апертурных искажений радиационных изображений.

Теоретически исследована перспектива использования в радиометрических системах контроля детекторов с неоднородной пространственной чувствительностью к излучению, физическая реализация которой представляет собой однородную пластину переменной толщины (фильтрующий поглотитель (ФП)), расположенную между объектом контроля и детектором. Решена задача выбора оптимальной функции пространственной чувствительности детектора (ФПЧД), применяемого для регистрации излучения в радиометрических системах контроля. Данная задача рассмотрена в одно- и двумерном вариантах для широкого класса однородных объектов контроля (ОК) и большого разнообразия инородных однородных включений (ИВ). Более полное и подробное исследование проведено для практически важного случая обнаружения системой плотных инородных включений в контролируемом объекте, когда лучевой размер включения описывается выпуклой функцией. Представлена геометрическая интерпретация основных расчетных соотношений. Отмечена область преимущественного использования полученных результатов.

В одномерном варианте математическая постановка задачи выбора оптимальной ФПЧД выглядит следующим образом:

J/(x)cp(x)A) = ° L "Г (1)

при условии

/, ф 6 ¿.[Д1]; ||/||^ * 0; 0 < / < 1; а{а > 0) = const. (2)

Физические предположения (ограничения), соответствующие оптимизационной задаче (1)-(2): поток квантов излучения мононаправленный и моноэнергетический; сканирование осуществляется дискретно с малым шагом; применяется счётный режим регистрации излучения; ОК - однородный и постоянной (в зоне контроля) толщины; ИВ (дефект) - однородное и имеет цилиндрическую форму с образующими перпендикулярными пучку излучения.

Физический смысл параметров и переменных в задаче (1)-(2): F = Mic\c = д/бА^ё

Гехр(-ц,Я); М = \AN\/g - отношение сигнал/шум (ОСШ); AN- изменение среднего числа квантов излучения, регистрируемых детектором, обусловленное наличием инородного включения ИВ в ОК (сигнал);

- ФПЧД; а - среднеквадратическое отклонение числа квантов излучения, регистрируемых детектором при отсутствии ИВ в ОК (шум);

Дх) = - |схр(-ц,р(х,у))с>у; ф(дг) = |1 -ехр(-Ац■ й(х))| - функция влияния ИВ; N0

плотность потока квантов излучения вблизи поверхности детектора при отсутствии ОК; Н - толщина ОК(в зоне контроля); р(х,у)~ толщина ФП; 8 - эффективность регистрации излучения детектором; Т - время регистрации излучения в одной позиции дискретного санирования ОК; И(х) - лучевой размер ИВ (дефекта) по направлению сканирования; р.) -линейный коэффициент ослабления (ЛКО) излучения для материала ОК; ЛКО ИВ; Дц= Ц1-Ц2; Ць - ЛКО ФП; а, Ъ - размеры проекции ИВ на рабочую поверхность детектора излучения (на плоскость ХОУ).

Решение одномерной вариационной задачи (1), (2):

~~ , (3)

где Хор — характеристическая функция мно-

: ОбЬРКТ КОЯ 1)>»|Л$Г : ^ С', Дефект

Х2(Р)

Коллиматор Детектор

жества

={х|ф(х)>Р;хе[0;а]};

(3 (оптимальный уровень среза) находится из уравнения

■2 (И

|Ф(х)А = 2Р(Х2(Р)-Х,Ф))

Г|(Р)

(4)

где Х2((3)=8ир(Бр).

При оптимальном значении (3 получим максимальную величину ОСШ:

На рис Л. представлена геометрическая интерпретация алгоритма нахождения опти-

Рис.1 .Геометрическая иллюстрация

мального уровня среза (3:

8(Ф,) = 8(Ф2), где 8 означает площадь; Ф,={(х,у)|р<^<Ф(х); хе[0,Я]Пе};Ф2={(х,7)|0<^<р; хе[о,д]П£};

е = {х|Ф(х)>Р}.

Показано, что если ИВ выпукло, то существует единственная оптимальная апертура детектора излучения.

Техническая реализация полученного решения - применение коллиматора детектора без ФП с длиной апертуры а0=х>(Р)-Х1(Р)-

Примечательной особенностью полученной оптимальной функции пространственной чувствительности детектора (3) является то, что соответствующая ей апертура детектора обладает однородной чувствительностью к излучению, однако не по всей проекции ИВ, а лишь в той её части,

где лучевой размер ИВ больше некоторого критического значения, определяемого через параметр р из уравнения (4).

В двумерном варианте математическая постановка задачи выбора оптимальной ФПЧД выглядит следующим образом:

Д/-Ф1 -Ф2 <Ь<*У

Р(/)= " -= »шах (5)

////•фЛФ 7

при условии: П(ПсЛг) - ограниченное множество конечной меры;

/,Ф.еС,^:*2-»«' |0<г<1,гб1,[П]}; (6)

Ф2 е С2 = : Л2 -» Л11 & > 0; 5ир(§) < +«>; г <= £,[П]; £> = {(*,>-) |й(*,>0 > 0} с П; \\dxdy > 0}

Физические предположения (ограничения), соответствующие оптимизационной задаче (5), (6): поток квантов излучения мононаправленный и моноэнергетический; сканирование осуществляется дискретно с малым шагом; применяется счётный режим регистрации излучения; ОК - однородный переменной толщины; ИВ (дефект) - однородный.

Физический смысл параметров и переменных в задаче (5), (6): F = М;0; с0 = ; М = | ДАТ |/ст; ф, (х,у) = ехр{-^Н(х,у)); Ф2(х,;у) = |1-ел:р(-Лц/;(х,у)|; /(х,у) = ехр(-\1ър(х,у))\ Н{х,у) - толщина ОК;

к(х, у) — лучевой размер ИВ; р(х, у) - толщина ФП; цз - ЛКО фильтрующего поглотителя; /(х,у) - ФПЧД; Д1Ч- изменение среднего числа квантов излучения, регистрируемых детектором, обусловленное наличием инородного включения в объекте контроля (сигнал); а - среднеквадрати-ческое отклонение числа квантов излучения, регистрируемых детектором при отсутствии ИВ в ОК (шум); П - рабочая поверхность детектора излучения; £> - проекция ИВ на рабочую поверхность детектора. Вероятностный смысл функций в задаче (5), (6):

1) Лх,у)=ехр{-\хзр{х,у)} - вероятность того, что квант излучения пройдёт через ФП без взаимодействия;

2) (р{х,у)=ехр{-\ухН{х,у)) - вероятность того, что квант излучения пройдёт через ОК без взаимодействия.

Решение двумерной вариационной задачи:

Уор! % Оц ,

где Хое- характеристическая функция множества

Ор={{х,у)\ч>2{х,у)>?>}-, Р (оптимальный уровень среза) находится из уравнения

Цф1 (Фг - = Р • .

При этом максимальное ОСШ будет равно:

мшах = со ■ Дф. -ф2 / Щср, (1хс1у .

Геометрическая интерпретация полученного решения - для ОК постоянной толщины выполнено равенство объёмов: V(0,) = V(02), где Ф, = {(x,y,z) | (3 < Z < ф2 (х,у)}; Ф2 = {(x,y,z) 10 < z < р ;(х,у) е Z)p}.

Техническая реализация полученного решения - применение коллиматора без ФП с апертурой равной проекции области Ф| или Ф2 на плоскость XOY (рабочую поверхность детектора излучения).

Определим величину выигрыша от применения оптимальной ФПЧД как отношение ОСШ для оптимальной ФПЧД к ОСШ для «традиционной» ФПЧД, равной характеристической функции проекции дефекта на рабочую поверхность детектора, то есть характеристической функции множества D.

На рис.2, представлена величина выигрыша от применения оптимальной ФПЧД для дефекта, имеющего шаровую форму, а на рис.3 -ступенчатую (рис.4).

Если р = р/а, х=Ъ/а, 0 < Р < а (параметры а, р, а, Ъ указаны на рис.4.), то при 0<р<0,5, Q<x<(l-2p)/p" выигрыш в ОСШ равен 8 = S(x, р) = (ОСШ(АВ)) /{ОСШ(АС)) = (-n/Г+х) /(1 + рх) (рис.3.).

Предложен алгоритм коррекции апертурных искажений радиационных изображений. Реконструкция изображений по данному алгоритму обладает тем преимуществом, что количество вычислительных операций значительно уменьшено по сравнению с общеизвестными алгоритмами инверсии.

б(ДцИ)

I4 1 AjiR

-5-4-3-2-1 О 1 2 3 4 5

Рис.2. Величина выигрыша 5 от применения оптимальной ФПЧД для дефекта имеющего шаровую форму в зависимости от ДцЯ: Я - радиус дефекта; Д(Х=Ц]- ц2; Цг ЛКО ОК; ц2 - ЛКО ИВ

'О 5 10 15 20 25 Рис.3. Величина выигрыша от применения оптимальной ФПЧД для дефекта имеющего ступенчатую форму.

111111

ABC

Рис.4. Дефект ступенчатой формы

Третья глава посвящена анализу и оптимальному выбору основных параметров и характеристик радиометрической системы контроля с дискретным сканированием радиационного поля. Таковыми параметрами и характеристиками являются: шаг дискретного сканирования, размер апертуры детектора в направлении сканирования, размер «окна» квантования радиометрического сигнала, функция усиления радиометрического сигнала и величина интенсивности потока импульсов на выходе детектора при наличии аппаратурного «мертвого времени».

Выбор шага дискретизации и размера апертуры детектора в направлении сканирования основывался на максимизации коэффициента передачи амплитудной модуляции для ОК с дефектной прослойкой, имеющей по толщине периодическую структуру. Данное модельное представление выступает своеобразным «радиационным» аналогом штриховой миры - тест-объекта, используемого в оптике для экспериментальной оценки пространственного разрешения оптических систем. Задача решалась с ограничениями на производительность контроля.

Построена и проанализирована модель процесса формирования информативного сигнала при наличии инерционного звена, имеющего аппаратурное «мертвое время» непродлевающегося типа.

Рассмотрена задача оценки влияния аппаратурного «мертвого времени» непродлевающегося типа на погрешность оценивания параметра А, -интенсивности рекуррентной импульсной последовательности. Данная задача возникает как в радиометрическом контроле материалов, так и в оптической связи и спектрометрии ядерных излучений.

Получено, что плотность <p(t) распределения интервалов между импульсами наблюдаемой последовательности (выходящего рекуррентного потока) равна:

<p{t) = f{t)+\f{t-x)g{x)dx, t>r; (p{t)= о, t<r,

где f(t) - плотность распределения интервалов между импульсами входящего рекуррентного потока; функция g(x) определяется из решения интегрального уравнения

со

g(x) = f(x) + ¡f (х-у) g(y)dy,

где т - длительность аппаратурного «мертвого времени».

Рассмотрены результаты решения данной задачи для различных типов импульсных последовательностей, а именно: для потока Эрланга произвольного порядка, для равномерного закона распределения интервалов между импульсами. Более подробные исследования проведены для пуассо-новского потока, который является достаточно точной моделью подавляющего большинства потоков радиационного излучения.

Так, если интервалы между импульсами входящего потока - случайные величины, распределенные с плотностью вероятностей:

/(/) = Аехр(-Я t) при / >0 и /(0 = 0 при t <0

(пуассоновская последовательность импульсов), то на выходе (у наблюдаемой последовательности) будем иметь

(р{г) = Дехр(-2(^-г)) при (>т и <р( 0 = 0 при 1<х. То есть получим смещенное показательное (экспоненциальное) распределение. Отсюда вытекает следствие, состоящее в том, что инерционное звено, имеющее аппаратурное «мертвое время» т непродлевающегося типа,

со

трансформирует пуассоновский поток £1(1) = ^А} -<5(1-(1)с интенсивностью

¡=1

Л (А. - независимые одинаково распределенные случайные величины) в поток событий вида = где = - яв"

¡=1 м

ляется пуассоновским потоком с интенсивностью Л, а А'- независимые одинаково распределенные случайные величины, 6(г)-дельта-функция Дирака.

Четвертая глава посвящена исследованию эффективности применения аналогового, счетного и счетно-временного режимов регистрации излучения в радиометрических системах контроля изделий со значительными перепадами по толщине.

Получена оценка интенсивности потока импульсов на выходе детектора излучения (параметра Л) с учётом аппаратурного «мёртвого времени» непродлевающегося типа при использовании в радиометрической системе счётно-временного режима регистрации

Х„=(АГ-2)/(Т„-(Х-1)т), (4)

где N - задаваемое количество импульсов, Т^ - время регистрации этих N импульсов равное промежутку времени между моментами прихода первого и А^-го зарегистрированных импульсов, т - длительность «мертвого времени».

Показано, что оценка (4) обладает свойствами несмещенности, состоятельности и асимптотической эффективности, а величина её эффективности равна еЩДд,^ 1-2/(Лг-1).

Для обеспечения той же относительной погрешности оценки параметра Я, что и при нулевом «мертвом времени», средняя продолжительность измерения в одной позиции сканирования объекта контроля должна быть увеличена в К раз, где К = 1 + Яд .

В метрологическом отношении выбор того или иного режима регистрации излучения в радиометрических системах контроля преимущественно обусловлен значением параметра Я. А именно, при малых значениях X целесообразно применять счетный (счетно-временной) режим, а при больших - аналоговый. Это обусловлено тем, что при больших значениях параметра Л наличие аппаратурного «мертвого времени» приводит к значительным «просчетам» выходных импульсов с детектора, и, как следствие, снижает эффективность применения счетного режима регистрации излучения. С другой стороны, при малых значениях параметра Л наличие амплитудных флуктуаций импульсов с детектора приводит к значительному снижению

эффективности использования аналогового режима регистрации. Таким образом, существует некоторое граничное значение Л0 параметра Я, менее которого целесообразно использовать счетный режим, а более - аналоговый.

В качестве критерия сравнения эффективности применения счетно-временного и аналогового режимов регистрации примем величину

Л = ^д !где 6в Зы— относительные погрешности оценки параметра Л

при использовании аналогового и счетно-временного режимов регистрации излучения,соответственно.

Из условия равной производительности контроля для рассматриваемых режимов, то есть при Г = М(ГЛ,) = (ЛГ-1)(1 + Х.т)/Х., получаем

где г\ = у1м(А2)/\М(А)\ - коэффициент амплитудного разброса электрических импульсов с выхода детектора; М(*) - знак математического ожидания; А -случайная амплитуда отдельного импульса с выхода детектора. На рис.5, представлен график зависимости величины Д от произведения Ят.

Из уравнения дм = найдено граничное значение Ло параметра Я:

где За=оа/М(А)~ относительные флуктуации амплитуд электрических импульсов с детектора излучения, М(А) - их математическое ожидание, - среднеквадратическое отклонение амплитуд импульсов, х - длительность «мертвого времени» радиометрической системы контроля.

Таким образом, при Л<Л0 целесообразно применять счётно-временной режим регистрации, а при Л>Ло- аналоговый (токовый).

Разработан новый (модифицированный) алгоритм обработки информации для многоканальных (на основе линейки детекторов) радиометрических систем контроля изделий со значительными перепадами по толщине. Алгоритм основан на модификации счётно-временного режима регистрации излучения и заключается в следующем:

1. Задается количество N регистрируемых импульсов для всех п каналов линейки детекторов.

2. После накопления N импульсов в произвольном у'-ом канале подается сигнал о накоплении на устройство управления и импульсы в данном кана-

Рис.5. Отношение относительных погрешностей оценок параметра \Л при аналоговом и счётно-временном режимах регистрации излучения Д=Д(х, г|) в зависимости от х=^.т при различных значениях коэффициента амплитудного разброса г|= 1,0;1,2;1,5;2,0.

ле продолжают считаться до тех пор, пока последний из детекторов не зарегистрирует заданное число импульсов N. Таким образом, /-й канал накопит N + ТУ,- импульсов (/=1, 2,..., «).

3. Измеряется промежуток времени Т, за который последний измерительный канал зафиксировал эти N импульсов (он равен промежутку времени от момента начала контроля в данной дискретной позиции до момента поступления на управляющее устройство «-го сигнала о накоплении). Время Т будет общим временем контроля в одной позиции дискретного сканирования для всех измерительных каналов.

Преимущества модифицированного алгоритма:

1. Для каждого канала, кроме последнего (с максимальным временем регистрации N импульсов), добавляется еще один дополнительный информативный параметр - А*/. Данный параметр уменьшает статистическую погрешность измерений для каждого канала и, следовательно, повышает достоверность результатов контроля, причем без потери производительности.

2. Для каждого измерительного канала заранее известно максимальное значение относительной погрешности оценки интенсивности потока импульсов. Это значение постоянно для любого ОК и равно 1/№'5, то есть является легко регулируемым параметром.

3. Автоматически определяется время контроля в каждой дискретной позиции, обеспечивающее заданную относительную погрешность измерений.

Проведено сравнение разработанного алгоритма с двумя известными алгоритмами.

Первый алгоритм основан на применении счётного режима регистрации излучения - для каждого детектора и в каждой позиции дискретного сканирования фиксируется временной промежуток Т накопления зарегистрированных импульсов. При использовании данного алгоритма матрица относительных погрешностей измерений будет равна

где - интенсивность потока импульсов на выходе у'-го (у = 1,2,...,л) детектора в /-ой (/ = 1,2,...,/я) позиции дискретного сканирования ОК. При этом общее время измерения излучения в т позициях будет равно Т=т-Т.

Второй алгоритм основан на применении счётно-временного режима регистрации излучения - для каждого детектора и в каждой позиции дискретного сканирования задается количество N регистрируемых импульсов. При этом после накопления ровно N импульсов каждый канал прекращает работу. При использовании данного алгоритма матрица относительных погрешностей измерений будет равна

При этом общее среднее время измерения излучения в т позициях при больших Аг будет равно

где X: = min^i,-}, i = l,2,...,m.

\<j<n 'J

При использовании предложенного модифицированного алгоритма матрица относительных погрешностей измерений будет равна

II * ' 11/=],.....т

Для данного алгоритма общее среднее время Г3 измерения излучения в т позициях при больших N будет равно Т2 (как и для второго алгоритма).

Ниже представлены результаты численных экспериментов. При этом во всех рассматриваемых примерах изделия бездефектны и каждое из них расположено между двумя параллельными плоскостями, находящимися на расстояниях ^-0,5-#тах и Fi+0,5-#max от источника излучения, где F] -расстояние от источника до плоскости симметрии контролируемого изделия, #тах - максимальная толщина изделия (все расстояния отсчитывают-ся по центральному лучу). Сканирование осуществляется дискретно по прямой, параллельной этим двум плоскостям. Условия и параметры контроля: источник излучения - радионуклид кобальта 60Со с активной массой 0,5г и эффективной энергией Еэфф= 1,25 МэВ; излучение регистрируется линейкой детекторов с числом каналов и = 100; источник и детекторы коллимированы; размер прямоугольных апертур детекторов 1x1 см; фокусное расстояние F=150 см; регистрируемая часть веерного пучка излучения имеет угол раствора а = 20°; количество накапливаемых импульсов jV = 10^; для каждого изделия количество позиций сканирования ш = 50; для каждого из трёх рассматриваемых режимов регистрации излучения производительность контроля одинакова.

В таблице 1 приведены: эффективные линейные коэффициенты ослабления излучения для материалов изделий - ]Хэфф', эффективные атомные

номера для материалов изделий - 2эфф~, плотности изделий - р; угол между образующими конуса и клина - (р; общее время контроля изделия -Т0бщ > - коэффициент увеличения общего времени контроля изделия при

использовании первого алгоритма по сравнению с модифицированным при условии равенства максимальных значений относительных погрешностей для данных алгоритмов.

Таблица 1. Характеристики изделий и параметры контроля

Условия контроля ^тах> см Fx, см ■^э фф №эфф> 1/см Р, г/см3 Тобщ' С ЪТ m Ф, град

Усеченный конус 22,53 50 26 0,424 7,89 12,22 7,25 50 10

Клин 25,14 | 80 26 0,424 7,89 50,01 10,14 50 27

На рис.6., рис.8, представлены схемы контроля изделий и их теневые радиационные изображения, а на рис.7., рис.9. - графики относительных

погрешностей измерении для каждого из трёх алгоритмов: на рисунке в -для первого алгоритма; на рисунке г - для второго; на рисунке д - для третьего. Обозначение координатных осей: X - номер детектора, У - номер позиции сканирования, Ъ - величина относительной погрешности.

Номер детектора О 9 18 27 36 48 54 63 72 81 90 99

«ю-

""Г':

№ •Я

§ 40 - | ЩЩШ1

¡X! 11

Рис.6. Изделие конической формы: а - схема контроля, б - теневое радиационное изображение.

Рис.7. Графики относительных погрешностей при сканировании изделия конической формы.

Номер аетехтора В 9 18 27 36 « 54 ¿3 72 81 90 99

Рис.8. Изделие клиновидной формы: а - схема контроля, б - теневое радиационное изображение.

в г д

Рис.9. Графики относительных погрешностей при сканировании изделия клиновидной формы.

Согласно результатам численных экспериментов (рис.7., рис.9.):

- значения относительных погрешностей для модифицированного алгоритма не превосходят соответствующих значений относительных погрешностей для второго алгоритма;

- максимальное значение матрицы относительных погрешностей для модифицированного алгоритма значительно меньше максимального значения матрицы относительных погрешностей для первого алгоритма.

Основные результаты и выводы

Разработана совокупность математических соотношений, устанавливающих оптимальные условия обработки информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине.

1) Выведены соотношения, позволяющие найти оптимальную функцию пространственной чувствительности детектора излучения, используемого в радиометрической системе при обнаружении ею инородных включений в контролируемом изделии. Показано, что если лучевой размер инородного включения описывается выпуклой функцией, то существует единственная оптимальная функция пространственной чувствительности детектора.

2) Выигрыш в отношении сигнал/шум за счет применения оптимальной функции пространственной чувствительности детектора излучения может быть значительным при обнаружении локальных инородных включений, что указывает на целесообразность использования предложенных рекомендаций в инженерном проектировании и расчетах блоков и систем радиационного контроля.

3) Получена несмещённая оценка интенсивности потока импульсов на выходе детектора с учётом аппаратурного «мёртвого времени» при использовании в радиометрической системе контроля счётно-временного режима регистрации излучения, что позволило усовершенствовать алгоритм коррекции влияния «мёртвого времени» и тем самым повысить точность радиометрических измерений.

4) Найдено граничное значение интенсивности потока импульсов на

выходе детектора, позволяющее установить приоритетность использования аналогового и счётного режимов регистрации излучения.

5) Разработан новый алгоритм обработки радиометрической информации применительно к многоканальной радиометрической системе контроля изделий со значительными перепадами по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля и получать относительную погрешность радиометрических измерений в каждом детекторе не хуже наперёд заданной. Полученный алгоритм лег в основу разработки новых устройств радиометрического контроля, защищенных тремя патентами РФ.

Список публикаций по теме диссертации

1) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимизация функции чувствительности детектора в радиометрических системах радиационного контроля // Автометрия. - 2001. - № 1. - С. 75-83.

2) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Модели формирования теневых радиационных изображений // Автометрия.- 2001. - № 4. - С. 103-109.

3) Недавний О.И., Солодушкин В,И. Сравнительный анализ эффективности применения счетного и аналогового режимов регистрации излучения в радиометрических системах радиационной толщиномет-рии // Дефектоскопия. - 2002. - № 7. - С. 70-81.

4) Солодушкин В.И., Метель A.A. Оценка эффективности счётного метода обработки информации в многоканальных радиометрических системах контроля // Дефектоскопия. - 2005. - № 2.- С. 79-90

5) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимальная аподи-зация апертуры детектора излучения в радиометрических системах П Вестник Томского государственного университета. Математика. Кибернетика. Информатика. - 2000. - № 271. - С. 77-80.

6) Квасница М.С., Солодушкин В.И. Влияние аппаратурного «мертвого времени» на погрешность измерения интенсивности импульсной последовательности II Радиотехника и электроника. -1987. - Т. 32. - № 6. -С. 1317-1320.

7) Горбунов В.И., Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Выбор параметров радиометрических систем с дискретным сканированием радиационного поля // Автометрия. - 1987. - №4.- С. 21-27.

8) Солодушкин В.И., Удод В.А. О выборе параметров фильтрации при решении интегрального уравнения Абеля //Метрология. - 1986.- № 10. - С. 12-16.

9) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Метель A.A. Способ радиометрического контроля и устройство для его осуществления // Патент РФ на изобретение №2251661RÜ С1 МПК7 G01 В15/02. По заявке 2004103893/28, дата поступления: 10.02.2004, опубликовано: 10.05.2005, бюл. № 13

10) Метель A.A., Недавний О.И., Солодушкин В.И. Устройство радиационного контроля. // Патент РФ на полезную модель № 38398 (заявка 2004104644), 2004.

11) Метель А.А., Недавний О.И., Солодушкин В.И. Устройство радиометрического контроля. // Патент РФ на полезную модель № 40481 (заявка 2004110539), 2004.

12) Солодушкин В.И. Нахождение оптимальной функции пространственной чувствительности детектора излучения с учётом объёмности объекта контроля // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика.- 2008. - № 2(3). - С. 51-60.

13) Sidulenko О., Solodushkin V., Udod V. Correction of aperture distortions in radiometric systems of radiation control II Proceedings of the 5th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology.: Tomsk, June 26 - July 3, 2001,- P. 374-377.

14) Солодушкин В.И., Метель А.А., Сафронов А.А. Улучшенная модификация счётного способа регистрации ионизирующего излучения для многоканальных радиометрических систем / IX Международная научно-практическая конференция «Современные техника и технологии».: Труды. В 2 т. Томск, 7-11 апреля, 2003,- С. 107-108.

15) Сидуленко О.А., Солодушкин В.И., Удод В.А. Границы применимости аналогового и счетного режимов регистрации излучения в радиометрии // XX Уральская региональная конференция «Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами».: Тез. докл. - Екатеринбург, 2001,- С. 84-85.

16) Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Коррекция апертурных искажений пространственным кодированием проекций // 2-й Всесоюзный симпозиум по вычислительной томографии.: Тез. докл.- Куйбышев, 1985.-С. 57-58.

ISO 9001

milium

Подписано к печати 25.05.2010. Формат 60x84/8. Бумага «Снегурочка».

Печать XEROX. Усп. печ. л. 10,23. Уч.-изд. л. 9,26. _Заказ 809-10. Тираж 100 экз._

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 90012008

ИЗДАТЕЛЬСТВО^

ГШ 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Тел./факс 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Солодушкин, Владимир Иванович

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и обоснование задач исследования.

Глава 2. Оптимизация геометрических характеристик блока детектирования излучения в радиометрической системе контроля.

§2.1. Оптимизация функции пространственной чувствительности детектора в радиометрической системе (одномерная задача).

§2.2. Оптимизация функции пространственной чувствительности детектора в радиометрической системе (двумерная задача).

§2.3. Коррекция апертурных искажений радиационных изображений.

Глава 3. Анализ и оценка искажений радиометрического сигнала.

§3.1. Оптимальный выбор шага дискретного сканирования объекта контроля.

§3.2. Выбор окна квантования амплитуды радиометрического сигнала.

§3.3. Оптимизация функции усиления радиометрического сигнала.

§3.4. Оценка влияния аппаратурного «мертвого» времени на точность измерения радиометрического сигнала.

Глава 4. Анализ режимов регистрации излучения при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине и практическая реализация результатов исследований.

§4.1. Выбор режима регистрации излучения

§4.2. Модификация счётного режима регистрации излучения для многоканальной радиометрической системы при контроле изделий со значительными перепадами по толщине.

Введение 2010 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Солодушкин, Владимир Иванович

Несмотря на значительное количество работ в области теории радиационного неразрушающего контроля и инженерно-технических разработок, практически реализующих положения метода, до сих пор остается нерешенной в полной мере задача радиометрического контроля объектов (изделий) со значительными перепадами по толщине. Для дальнейшего развития методов и средств радиометрического контроля существующие алгоритмы обработки не позволяют реализовать потенциальные возможности метода. Это справедливо как для процедур выбора апертур детектирующих устройств, так и для способов формирования и обработки информации. Данное обстоятельство сдерживает практическое использование потенциальных возможностей радиометрического контроля, особенно при контроле изделий, имеющих сложную геометрическую форму. В связи с этим, тема, избранная для диссертационных исследований, является актуальной. Об этом свидетельствует и то, что работа выполнялась в рамках тематического плана научно-исследовательских работ НИИ интроскопии НИ Томского политехнического университета по программе ПНР-5: "Неразрушающий контроль и диагностика в производственной и социальной сферах".

Объект исследования. Радиометрические системы неразру-шающего радиационного контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине.

Цель диссертационной работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование существующих и разработка новых алгоритмов обработки радиометрической информации для повышения эффективности радиометрических систем неразрушающего радиационного контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

- найти оптимальную функцию пространственной чувствительности детектора излучения для решения задачи обнаружения радиометрической системой инородных включений в контролируемом изделии; оценить влияние аппаратурного «мертвого времени» непродле-вающегося типа на точность радиометрических измерений потока излучения и усовершенствовать алгоритм его коррекции;

- провести экспериментальную апробацию разработанных алгоритмов и рекомендаций.

Методы исследования. Исследования базируются на теоретических положениях радиационного метода неразрушающего контроля. Достоверность полученных результатов обеспечена корректным применением математического и функционального анализа, теории множеств, теории вероятностей и математической статистики. Подтверждением достоверности теоретических положений диссертационных исследований является их согласованность с ранее полученными теоретическими результатами других авторов. Экспериментальным подтверждением достоверности результатов данной работы является множество численных экспериментов, а также использование полученных алгоритмов и расчетных соотношений на предприятиях ООО «Диаг-ностика-М» (Москва) и ОАО «Государственный ракетный центр имени академика В. П. Макеева» (Миасс).

Научная новизна. Результаты, выносимые на защиту. Научная новизна работы заключается в следующем:

- найдена оптимальная по критерию максимума отношения сигнал/шум функция пространственной чувствительности детектора для задачи обнаружения радиометрической системой локальных инородных включений в контролируемом изделии; усовершенствован алгоритм коррекции влияния аппаратурного «мертвого времени» непродлевающегося типа, что позволило повысить точность радиометрических измерений; разработан новый алгоритм обработки радиометрической информации применительно к многоканальной радиометрической системе контроля изделий со значительными перепадами по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля и получать относительную погрешность радиометрических измерений в каждом детекторе не хуже наперёд заданной (полученный алгоритм лег в основу разработки новых устройств радиометрического контроля, защищенных тремя патентами РФ).

Результаты, выносимые на защиту: решение в одномерном варианте вариационной задачи оптимизации функции пространственной чувствительности детектора в радиометрической системе контроля из условия максимума отношения сигнал/шум на выходе детектора;

- алгоритм коррекции влияния аппаратурного «мертвого времени» непродлевающегося типа на точность оценивания интенсивности потока импульсов на выходе детектора излучения для радиометрической системы контроля;

Реализация результатов работы.

1.Результаты предложенных в диссертационной работе решений были использованы в опытно-конструкторских работах, выполняемых ОАО «Государственный ракетный центр имени академика В. П. Макеева».

2.Научные положения диссертационной работы использованы в Центре диагностики ООО «Диагностика-М» при проведении работ по неразрушающему контролю и проведении экспертизы промышленной безопасности.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее результаты докладывались и обсуждались на семинарах ТГУ, ТПУ, ТГАСУ, а так же на научных конференциях и симпозиумах различных уровней, в частности:

- международном симпозиуме Proceedings of the 5 Korea-Russia International Symposium on Science and Technology, Tomsk, Russia, June 26 - July 3, 2001.;

- XX Уральской региональной конференции "Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами", Екатеринбург, 2001.;

- IX Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии», Томск, 2003.;

- втором Всероссийском симпозиуме по вычислительной томографии, г. Куйбышев, 1985.

Статьи в журналах включенных в Перечень ВАК:

1) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимизация функции чувствительности детектора в радиометрических системах радиационного контроля // Автометрия. — 2001. — № 1. — С. 75—83.

2) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Модели формирования теневых радиационных изображений // Автометрия.— 2001. - № 4. - С. 103-109.

3) Недавний О.И., Солодушкин В.И. Сравнительный анализ эффективности применения счетного и аналогового режимов регистрации излучения в радиометрических системах радиационной толщиномет-рии // Дефектоскопия. - 2002. - № 7. - С. 70-81.

4) Солодушкин В.И., Метель А.А. Оценка эффективности счётного метода обработки информации в многоканальных радиометрических системах контроля // Дефектоскопия. — 2005. - № 2.— С. 79—90

5) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимальная апо-дизация апертуры детектора излучения в радиометрических системах // Вестник Томского государственного университета. Математика. Кибернетика. Информатика. — 2000. - № 271. — С. 77-80.

6) Квасница М.С., Солодушкин В.И. Влияние аппаратурного «мертвого времени» на погрешность измерения интенсивности импульсной последовательности // Радиотехника и электроника. -1987. — Т. 32. — № 6. - С. 1317-1320.

7) Горбунов В.И., Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Выбор параметров радиометрических систем с дискретным сканированием радиационного поля // Автометрия. — 1987. — №4.— С. 21-27.

8) Солодушкин В.И., Удод В.А. О выборе параметров фильтрации при решении интегрального уравнения Абеля //Метрология. - 1986.— № 10. - С. 12-16.

Патенты Российской Федерации:

9) Недавний О.И., Солодушкин В.И., Метель А.А. Способ радиометрического контроля и устройство для его осуществления // Патент РФ на изобретение №2251661RU С1 МПК7 G01 В15/02. По заявке 2004103893/28, дата поступления: 10.02.2004, опубликовано: 10.05.2005, бюл. № 13

10) Метель А.А., Недавний О.И., Солодушкин В.И. Устройство радиационного контроля. // Патент РФ на полезную модель № 38398 (заявка 2004104644), 2004.

Публикации в других печатных изданиях:

13) Sidulenko О., Solodushkin V., Udod V. Correction of aperture distortions in radiometric systems of radiation control // Proceedings of the 5th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology.: Tomsk, June 26 - July 3, 2001. - P. 374-377.

16) Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Коррекция апер-турных искажений пространственным кодированием проекций // 2-й Всесоюзный симпозиум по вычислительной томографии.: Тез. докл.— Куйбышев, 1985.-С. 57-58.

Личный вклад автора. Все теоретические и экспериментальные исследования, составляющие основное содержание диссертации, были проведены автором лично, либо при его непосредственном участии. Из приведенного выше списка публикаций, материал которых использован в диссертации, её автору принадлежит: в [1, 5] - в решении одномерной вариационной задачи оптимизации (по критерию максимума отношения сигнал/шум) функции пространственной чувствительности детектора в радиометрических системах контроля; в [12] — в постановке и решении двумерной вариационной задачи оптимизации (по критерию максимума отношения сигнал/шум) функции пространственной чувствительности детектора в радиометрических системах контроля; в [6] — в усовершенствовании алгоритмов коррекции влияния аппатурного «мертвого» времени не-продлевающегося типа для радиометрических систем контроля; в [4, 9, 10, 11, 14] - в разработке алгоритма обработки радиометрической информации для многоканальных радиометрических систем контроля изделий, имеющих значительные перепады по толщине, который позволяет автоматизировать процесс контроля при одновременном обеспечении требуемой точности измерений в каждом детекторе; в [13, 16] — в усовершенствовании алгоритма апертурных искажений радиационных изображений; в [2] - предложены структурные представления математических моделей теневых радиационных изображений; в [7] - решена задача оптимального выбора размера апертуры детектора излучения и шага дискретного сканирования объекта контроля; [8] - предложен алгоритм оптимизации параметров фильтрации радиометрического сигнала; [3, 15] — проведён сравнительный анализ эффективности счётного и аналогового режимов регистрации излучения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы, содержит 174 страницы машинописного текста, 53 рисунка, 3 таблицы, 169 наименований библиографии и 6 приложений.

Заключение диссертация на тему "Обработка информации при радиометрическом контроле изделий со значительными перепадами по толщине"

Выводы

1) Получена величина Ло (формула (4.22)) граничного (критического) значения интенсивности потока импульсов на выходе сцин-тилляционного детектора (интенсивности загрузки, показываемая прибором). Данное значение Ло не зависит от свойств ОК, а зависит только от характеристик прибора и является разделом приоритетности применения счетного или аналогового режимов регистрации излучения.

2) При постоянной интенсивности потока квантов источника излучения найдено наименьшее значение радиационной толщины ОК (соотношение (4.23)), выше которой рациональней использовать счетный режим регистрации.

3) Получены соотношения (4.18), (4.19) для расчета величины выигрыша при применении счетного режима регистрации по отношению к аналоговому.

4) Найден алгоритм (формула (4.4)) полной коррекции влияния аппаратурного «мертвого» времени (непродлевающегося типа) для оценки истинных значений интенсивностей входящего и выходящего потока излучения. Эта формула дает точные (в среднем) значения интенсивностей в отличие от общеизвестной приближенной формулы

Хвых/(\-тХвых) , верной только при тЛвых «1 , где Лвых - интенсивность загрузки, показываемая прибором, а Ла - интенсивность загрузки, которую прибор должен показывать при нулевом «мертвом» времени т.

5) При контроле объектов со значительными перепадами по толщине целесообразно предусмотреть возможность применения в радиометрической системе селективного измерительного канала регистрации излучения, режим работы которого (счетный или аналоговый) изменяется в зависимости от величины измеряемого сигнала.

§4.2 МОДИФИКАЦИЯ СЧЁТНОГО РЕЖИМА РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ КОНТРОЛЕ ИЗДЕЛИЙ СО ЗНАЧИТЕЛЬНЫМИ

ПЕРЕПАДАМИ ПО ТОЛЩИНЕ

Одним из важных направлений развития радиационного метода контроля является разработка и исследование систем контроля изделий со значительными перепадами по толщине [21,22,36,40,66,87,107]. Для таких изделий в данной работе предлагается способ формирования, регистрации и обработки информативного сигнала многоканальной системой радиометрического контроля, а также оценка эффективности этого способа.

Измеряя интенсивность потока -радиационного излучения при , дискретном сканировании объекта контроля (ОК), применяют два основных способа реализации счетного (импульсного) режима регистрации [77,87,107,130]. Первый способ заключается в подсчете количества регистрируемых частиц за задаваемый и одинаковый в каждой дискретной позиции промежуток времени. Второй — в нахождении интервала времени регистрации заранее заданного количества частиц [77,87].

Определяющим фактором при измерении пространственного распределения интенсивности ионизирующего излучения посредством многоканальной радиометрической системы является величина статистического компонента погрешности измерений, обусловленная квантовой природой ионизирующего изучения.[130].

Для первого способа регистрации относительные статистические погрешности измерений в разных каналах будут существенно отличаться. Кроме того, в первом способе мы задаем производительность контроля, но при этом остается неизвестной относительная погрешность измерений в каждой дискретной позиции сканирования, так как эта погрешность зависит от измеряемых параметров изделия, которые нам заранее не известны. Второй способ, в отличие от первого, выравнивает относительные погрешности в каждом канале [87,130] и эти погрешности нам известны. Но его недостатком является то, что отдельные каналы измерительной системы, апертуры детекторов которых соответствуют меньшей радиационной толщине контролируемого изделия, после накопления заданного числа импульсов не функционируют. То есть для них имеет место временная «мертвая зона».

Для устранения указанных недостатков предлагается третий счетный способ регистрации, суть которого заключается в следующем:

1. задается количество N регистрируемых импульсов для всех п каналов линейки детекторов;

2. после накопления N импульсов в произвольном j - ом канале подается сигнал о накоплении на устройство управления и импульсы в данном канале продолжают считаться до тех пор, пока последний из детекторов не зарегистрирует заданное число импульсов N. Таким образом, j - й канал накопит N + N j импульсов (у = 1,2,., п ).

3. измеряется промежуток времени Т, за который последний измерительный канал зафиксировал эти N импульсов (он равен промежутку времени от момента начала контроля в данной дискретной позиции до момента поступления на управляющее устройство п - го сигнала о накоплении). Время Г будет общим временем контроля в одной позиции дискретного сканирования для всех измерительных каналов.

При этом для каждого канала, кроме последнего (с максимальным временем регистрации N импульсов), добавляется еще один дополнительный информативный параметр — NДанный параметр улучшает статистику для каждого канала и, следовательно, повышает достоверность результатов контроля, причем без потери производительности.

Положительным свойством предлагаемого способа, как и второго, является то, что для каждого измерительного канала заранее известна верхняя величина относительной погрешности измерения скорости счета. Эта величина постоянна для любого ОК и равна 1/4Й, то есть является легко регулируемой. Таким образом, предложенный способ автоматически определяет время контроля в каждой дискретной позиции, обеспечивающее заданную относительную погрешность измерений.

Сделаем расчет и сравнение величин относительных погрешностей измерения интенсивности для указанных трех счетных (импульсных) способов и оценим влияние этих погрешностей при синтезе теневого изображения методом цифровой рентгенографии,

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Будем считать, что веерный пучок излучения (рис. 4.8.) сформирован коллимированным источником радиационного излучения непрерывного действия (РУП, радионуклид и др.) [78,79,107]. 1

23 4 5 6

Рис. 4.8. Схема 256 — канального радиометрического комплекса для дефектоскопии промышленных изделий и строительных материалов. 1 - источник излучения; 2 - диафрагма; 3 — выравнивающий фильтр; 4 -объект контроля; 5 — коллиматоры детекторов; 6 — сцинтилляторы.

Получение цифрового теневого изображения (рентгенограммы, гаммаграммы) с помощью многоканального радиометрического комплекса можно представить схемой, изображенной на рис. 4.9. На этой схеме величина H(i,j)~ средняя толщина объекта контроля в направлении источник излучения —> j- й детектор в /-ой позиции дискретного сканирования (средняя толщина объекта контроля, высекаемая частью пучка излучения, попадающего в/- й детектор в /-ой позиции); Ху - скорость счета j - го детектора в /-ой позиции дискретного сканирования линейки детекторов (среднее количество частиц регистрируемых j- ым детектором в /-й позиции в единицу времени); Jy - величина яркости изображения в пикселе с координатами (i,j), причем Jij=k-Xjj, где к- коэффициент пропорциональности (масштабирующий множитель). H(i,j) - средняя толщина участка ОК для j- го детектора в / - ой позиции дискретного сканирования линейки детекторов (находящегося в зоне «видимости» j - го детектора). пр ону мер об энная линейка детекторов направление сканирования матрица толщин О К с пронумерованными позициями сканирования П

1 2 m матрица интенсивностей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4) Найдено граничное значение интенсивности потока импульсов на выходе детектора, позволяющее установить приоритетность использования аналогового и счётного режимов регистрации излучения.

Библиография Солодушкин, Владимир Иванович, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. А.с. 233988 СССР Гамма-дефектоскоп / Злобин И.А., Шепарен-ко Е.Е., Попова А.В. - Опубл. в Б.И., 1969, № 9.

2. А.с. 270320 СССР Двухканальный дефектоскоп / Недавний О.И. Опубл. в Б.И., 1970, № 16.

3. А.с. 359581 СССР Рентгенотелевизионное устройство / Тарасов В.М., Леднев И.А., Пройлин Г.С. Опубл. в Б.И., 1972, № 35.

4. А.с. 367565 СССР Телевизионное устройство для измерения площади фигур / Авдеев В.П., Горьян И.С., Нощенко B.C. — Опубл. в Б.И., 1973, № 8.

5. А.с. 596836 СССР Способ выделения изображения дефекта / Грейсер А.И. Опубл. в Б.И., 1978, № 9.

6. Ахметшин A.M., Барташевский Е.Л. Возможность применения адаптивной фильтрации в задачах С.В.Ч. дефектоскопии // Дефектоскопия.- 1978.- № 5.- С. 70-76.

7. Бердоносов В.А., Вяткин И.В., Кулешов В.К. Зашитная коллимационная насадка для импульсного рентгеновского аппарата МИРА-2Д. Краткое сообщение // Дефектоскопия.- 1991.- № 8,- С. 93.

8. Бердоносов В.А., Кулешов В.К., Вяткин И.В. Дефектомеры направления просвечивания // Дефектоскопия.- 1992.- № 12.- С. 53-55.

9. Бета и гамма-спектроскопия: Пер. с англ. / Под ред.К.Зигбана.-М.: Физматгиз, 1959,- 907с.

10. Большаков В.Д. Теория ошибок наблюдений.- М: Недра, 1983, 223с.

11. Борисов Б.Д., Зинченко В.П. Об использовании фильтра Кал-мана для обработки сигналов в гамма-дефектоскопии // Дефектоскопия.- 1978.- № 1.- С. 80-84.

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.:Наука.- 1981.- 720с.

13. Букингем М. Шумы в электронных приборах и системах: Пер. с англ. М.: Мир, 1986.-399с.

14. Вагин А.Е., Зыков И.К., Клейнер В.Д. К вопросу о выборе параметров ионизационно- радиометрического дефектоскопа // Дефектоскопия. 1968. -№6 - С. 83-85.

15. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т. 1.-М.: Сов.радио, 1972.

16. Васильев В.Д., Зверев Ю.Н., Удралов Ю.И. Выявляемость дефектов при радиографическом контроле // Дефектоскопия.- 1973.- № 4.- С. 33-36.

17. Васильев В.Д., Покровский А.В. Расчет оптимальных параметров многоканальных радиометрических дефектоскопов // Дефектоскопия. -1978.-№3 С.100-102.

18. Васильев М.Б., Скручаев Ю.К., Чувашов Н.Ф. Исследование возможности идентификации инородного тела в легкой среде по энергетическому спектру интегрального потока гамма-излучения //Дефектоскопия.- 1993.- № 6.- С. 39-40.

19. Васильев М.Б., Чувашов Н.Ф., Скручаев Ю.К., Марков В.И. Местонахождение инородного тела в среде по данным рассеянного гамма-излучения // Дефектоскопия.- 1995.- № 5.- С. 96-98.

20. Виленкин Н.Я. Комбинаторика.- М.: Наука, 1969.-236с.

21. Волков В.Ф., Горбунов В.М. Метод определения изменения радиометрического сигнала при контроле сложнопрофильных изделий // Математическое и программное обеспечение САПР. Вып. 1. / Под редакцией В.К. Погребного. Томск: изд. ТПУ, 1997. - С. 187-193.

22. Воробьев В.А. и др. Бетатроны в дефектоскопии / В.А.Воробьев, В.И. Горбунов, А.В.Покровский. М.: Атомиздат, 1973, 176с.

23. Воробьев В.А., Киврин В.К. Автоматический радиационный дефектоскоп для контроля изделий из неоднородных материалов // Дефектоскопия.- 1972.- № 4.- С. 121-126.

24. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1964.-872с.

25. Вычислительная оптика: Справочник/ Под ред. М.М. Русинова, А.П. Грамматина, П.Д. Иванова и др. — JL: Машиностроение, 1984. — 423 с.

26. Вяземский В.О. Ошибки воспроизведения значения интенсивности случайного импульсного потока по его реализации // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1976. - № 5 - С.137-143.

27. Г.-Р. Тиллан, К.Беллан, К.Нокеман Компьютерное моделирование в радиографии — часть глобальной концепции достоверности при неразрушающих измерениях // Дефектоскопия.- 1997.- № 4.- С. 5360.

28. Голенищев И.А., Косарев Л.И., Майоров А.Н. Метод и комплекс устройств автоматической расшифровки диаграмм // Дефектоскопия.- 1975.- № 5.- С. 44-49.

29. Голованов В.Е., Голованова С.И. Методика повышения надежности радиационного неразрушающего контроля // Дефектоскопия.- 1995.- № 1.- С. 93-96.

30. Гольданский В.И., Куценко А.В., Подгорецкий М.А. Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц. М.: Физматгиз, 1959.

31. Горбунов В.И., Горбунов В.М., Завьялкин Ф.М., Квасница М.С. Влияние усреднения измеряемой характеристики изделия в поле зрения детектора на выбор радиометрического устройства // Дефектоскопия.- 1976.-№2.- С.117-127.

32. Горбунов В.И., Епифанцев Б.Н. Автоматические устройства в радиационной дефектоскопии. — М. : Атомиздат, 1979. 120с.

33. Горбунов В.И., Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Выбор параметров радиометрических систем с дискретным сканированием радиационного поля // Автометрия. — 1987. -№4.- с.21-27.

34. Горбунов В.И., Покровский А.В. Радиометрические системы радиационного контроля. — М.: Атомиздат, 1979.- 224с.

35. Горбунов В.М. Разработка и исследование моделей и методов контроля систем с переменными параметрами: Автореф. канд. техн. наук. Томск, 1999. -20с.

36. Горбунов В.М. и др. Математическая модель радиометрического сигнала при контроле сложнопрофильных изделий. — Деп. В ЦНИИ ТЭИ приборостроения 1987.- № 3852-пр.

37. Горцев A.M., Климов И.С. Оценка интенсивности пуассонов-ского потока событий в условиях частичной его ненаблюдаемости // Радиотехника, 1991, № 12, С.3-7.

38. Гостищев B.C., Грейсер А.И., Шуб Б.М. Протяженность дефектов сварки как критерий их классификации // Дефектоскопия.-1985.- № 3.- С. 83-85.

39. Гурвич A.M. Физические основы радиационного контроля и диагностики. М.:Энергоиздат,1989.- 168 с.

40. Диденко A.M., Покровский А.В., Рипп А.Г. Радиометрический контроль толщины и плотности методом последовательного статистического анализа временных интервалов // Дефектоскопия.- 1973.-№ 4.- С. 39-49.

41. Добромыслов В.А., Румянцев С.В. Радиационная интроскопия. — М.: Атомиздат, 1981.- 352с.

42. Довнар Д.В., Предко К.Г. Метод устранения прямолинейного равномерного смаза изображения // Автометрия.- 1984.- № 6.- С. 9497.

43. Дубищев Ю.Н., Коронкевич В.П.,Соболев B.C., Столповский А.А., Уткин Е.Н., Шмойлов Н.Ф. Измерение параметров турбулентных потоков с помощью лазерного доплеровского измерителя скорости.-Автометрия, 1971, №1, С. 36-43.

44. Завьялкин Ф.М., Квасница М.С., Осипов С.П. Оценка эффективности счетного дифференциального радиометрического способа измерения толщины материалов. Дефектоскопия, 1985, № 4, С.54-60.

45. Завьялкин Ф.М., Квасница М.С., Удод В.А. О выборе параметров радиометрической системы при построчной визуализации радиационного изображения // Дефектоскопия.- 1985.- № 3.- С. 83-85.

46. Завьялкин Ф.М., Квасница М.С., Удод В.А. О выборе параметров радиометрической системы при построчной визуализации радиационного изображения //Дефектоскопия. 1985. - № 3. — С. 83-85.

47. Завьялкин Ф.М., Солодушкин В.И., Удод В.А. Коррекция апер-турных искажений пространственным кодированием проекций // 2-й Всесоюзный симпозиум по вычислительной томографии.-Тез. докл.-г.Куйбышев, 1985.- С. 57-58.

48. Завьялкин Ф.М., Удод В.А. Максимальная разрешающая способность изображающих систем, достигаемая при апостериорной линейной фильтрации изображений // Автометрия,- 1991.- № 6.- С. 7580.

49. Завьялкин Ф.М., Удод В.А. Двухапертурное кодирование проекций.- Автометрия.-1990. №2,с.91-93.

50. Завьялкин Ф.М., Удод В.А. Максимальная разрешающая способность изображающих систем, достигаемая при апостериорной линейной фильтрации изображений // Автометрия. — 1992. № 3. — С. 75-81.

51. Завьялкин Ф.М., Удод В.А. Оценка разрешающей способности радиометрических систем // Дефектоскопия. — 1987.- № 9. — С. 36-40.

52. Зуев В.М. Радиографирование изделий переменной толщины //Дефектоскопия.- 1992.- № 10.- С. 85-94.

53. Зуев В.М. Фотометрическая оценка размеров дефектов в направлении просвечивания //Дефектоскопия.- 1993.- № 5.- С. 87-93.

54. Зуев В.М. Идентификация рентгенографических изображений структурного происхождения //Дефектоскопия.- 1993.- № 6.- С. 4551.

55. Кантер Б.М., Клюев В.В., Леонов Б.И., Соснин Ф.Р. Сканирующие средства радиационного контроля// Дефектоскопия.- 1985.- № 5.-С. 69-75.

56. Карп С. //ТИИЭР. 1970. Т.58 . № 10. С. 17.

57. Квасница М.С., Солодушкин В.И. Влияние аппаратурного «мертвого времени» на погрешность измерения интенсивности импульсной последовательности // Радиотехника и электроника. -1987. -Т. 32. № 6. - С. 1317-1320.

58. Клюев В.В., Соснин Ф.Р. Современное состояние цифровой рентгенотехники // Дефектоскопия,- 1999. № 4. -С. 56-66.

59. Клюев В.В., Соснин Ф.Р. Современные радиационные системы неразрушающего контроля // Дефектоскопия.- 1993.- № 1.-С. 65-71.

60. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Филинов В.Н. и др. Под ред. Клюева В.В. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник.

61. М.Машиностроение. 1995.-448 с.

62. Коваль В.Д., Лупанов Е.А., Максименко Б.В., Недавний О.И., Осипов С.П. Влияние аппаратурного «мертвого» времени на производительность радиометрического дефектоскопа // Дефектоскопия.-1994.- № 6.- С. 57-60.

63. Кокс Д., Смит В. Теория восстановления. Пер. с англ. Под ред. Беляева Ю.К. М.: Сов. Радио, 1967.

64. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука. 1981.- 360с.

65. Колюбин В.А., Косарев Л.И. Алгоритм фильтрации сопутствующего сигнала при радиометрическом контроле сложнопрофиль-ных изделий // Дефектоскопия.- 1979.- № 10.- С. 66-72.

66. Корженевский С.Р., Щербинин С.В., Мотовилов В.А., Филатов А.Л. Рентгеновский импульсный дефектоскоп с цифровой системой визуализации изображения // Дефектоскопия.- 1999. № 11. -С. 4650.

67. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.:Наука, 1977.832 с.

68. Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений. Теория передачи изображений и ее приложения. М.: Радио и связь, 1986.

69. Лебедев М.Б., Сидуленко О.А., Удод В.А. Математическая модель многоканальных непрерывно-сканирующих систем цифровой рентгенографии //Дефектоскопия. 2007, - № 6. - С. 65-73.

70. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. КнЛ.М.: Сов.радио, 1974.

71. Машкович В.П. Защита от ионизирующих излучений: справочник — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат , 1982. 296с.

72. Метель А.А., Недавний О.И., Солодушкин В.И. Устройство радиационного контроля. // Патент РФ на полезную модель № 38398 (заявка 2004104644), 2004.

73. Метель А.А., Недавний О.И., Солодушкин В.И. Устройство радиометрического контроля. // Патент РФ на полезную модель № 40481 (заявка 2004110539), 2004.

74. Морговский Л.Я. Сигнал дефекта в радиометрическом дефектоскопе со сканирующим рентгеновским пучком // Дефектоскопия.-1992.- № П.- С. 58-66.

75. Недавний О. И., Удод В. А. Математическая модель многоканальных сканирующих систем цифровой рентгенографии // Контроль. Диагностика. 2002. № 2. С. 27.

76. Недавний О.И., Коваль В.Д., Максименко Б.В., Осипов С.П. Многоканальный радиометрический комплекс для дефектоскопии промышленных изделий и строительных материалов //Известия вузов. Стоительство. 1994.- № 22. - С. 96-99.

77. Недавний О.И., Максименко Б.В., Осипов С.П., Удод В.А. Многоканальные радиометрические системы контроля с полутоновой визуализацией теневых радиационных изображений. Ч. 1. Математическая модель // Дефектоскопия. -1993. № 4. - С. 70-74.

78. Недавний О.И., Максименко Б.В., Осипов С.П., Удод В.А. Многоканальные радиометрические системы контроля с полутоновой визуализацией теневых радиационных изображений. 4.2 Расчет оптимальных параметров систем // Дефектоскопия.-1993.-№7— С.79-85.

79. Недавний О.И., Максименко Б.В., Осипов С.П., Удод В.А. Многоканальные радиометрические системы с полутоновой визуализацией теневых радиационных изображений. Дефектоскопия.-1993.-№7,с.79-85.

80. Недавний О.И., Недавний И.О, Удод В.А. Преобразователь энергии ионизирующего излучения в электрический сигнал. Авт. Свид.: № 21831. G 01Т. 1/20. 2002.

81. Недавний О.И., Недавний И.О, Удод В.А. Сцинтиллятор радиометрического дефектоскопа. Авт. Свид.: № 20974. G 01Т. 1/20. 2001.

82. Недавний О.И., Осипов С.П. Выбор длины коллиматоров в рентгеновской вычислительной томографии //Дефектоскопия.-1995.- № 9.- С. 71-73.

83. Недавний О.И., Осипов С.П. Конечно-разностный алгоритм идентификации локальных неоднородностей в изделии // Дефектоскопия." 1996.- № 3.- С. 78-81.

84. Недавний О.И., Осипов С.П. Оценка погрешности, обусловленной аппаратурным «мертвым» временем в рентгеновской вычислительной томографии // Дефектоскопия,- 1996.- № 7.- С. 77-80.

85. Недавний О.И., Солодушкин В.И. Сравнительный анализ эффективности применения счетного и аналогового режимов регистрации излучения в радиометрических системах радиационной толщи-нометрии // Дефектоскопия.- 2002.- № 7.- С. 70-81.

86. Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Модель теневых радиационных изображений и процессы их формирования // Автометрия.- 2001. -№ 4.- С.103-109.

87. Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимальная аподизация апертуры детектора излучения в радиометрических системах // Вестник Томского государственного университета. Математика. Кибернетика. Информатика.- 2000. № 271.- С. 77-80.

88. Недавний О.И., Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимизация функции чувствительности детектора в радиометрических системах радиационного контроля // Автометрия. 2001. - № 1.- С. 75-83.

89. Недавний О.И., Удод В.А. Математическая модель многоканальных сканирующих систем цифровой рентгенографии // Контроль. Диагностика.-2002. № 2. - С. 27-33.

90. Недавний О.И., Удод В.А. Модель квантового шума теневых радиационных изображений // Дефектоскопия. — 2000. № 6. — С. 8487.

91. Недавний О.И., Удод В.А. Обобщение зависимости между теневым радиационным изображением и интенсивностью потока импульсов на выходе сканирующего детектора //Дефектоскопия. — 2000. № 6. - С. 88-92.

92. Недавний О.И., Удод В.А. Современное состояние систем цифровой рентгенографии (обзор) // Дефектоскопия. — 2001. № 8. — С. 62-82.

93. Немец О.Ф., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. — Киев: Наукова думка, 1975.-416 с.

94. Овчаренко A.M., Недавний О.И., Капранов Б.И. Представление случайного процесса на выходе сцинтилляционного детектора // Дефектоскопия.-1973.-№5.-С. 5 0-5 5.

95. Онищенко A.M. Минимизация суммарной погрешности гамма-методов контроля состава и свойств веществ // Дефектоскопия.-1996.- № 10. -С. 73-79.

96. Онищенко A.M. Минимизация суммарной погрешности радиометрического прибора // Дефектоскопия,- 1999. № 4. -С. 54-60.

97. Онищенко A.M. Повышение достоверности измерений состава и свойств веществ // Дефектоскопия.- 1996. № 6. -С. 85-91.

98. От редакции //Дефектоскопия.- 1965.-№ 1.-С. 1.

99. Пат. Франции № 2151842, Кл. G 01П 23/10. Прибор для денси-тометрических и геометрических исследований радиографических изображений / Lourie A., Flechner W. 1973.

100. Полоник B.C. Телевизионные автоматические устройства . — М.: Связь, 1974. 216 с.

101. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. В 2 — х книгах. Кн.1 / Под ред. В.В.Клюева. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение , 1986. 488с.

102. Рентгенотехника. Справочник. В 2— х книгах. Кн.1. / Под ред. В.В.Клюева. — М.: Машиностроение , 1986. 383с.

103. Рудин У. Основы математического анализа. Пер. с англ. В.П.Хавина. М.: Мир. 1966.- 320с.

104. Румянцев С.В., Штань А.С., Гольцев В.А. Справочник по радиационным методам контроля. М.:Энергоиздат, 1982.-224с.

105. Сенин А.Г. Оптимальная фильтрация сигнала в сцинтилляцион-ной гамма-дефектоскопии // Дефектоскопия.-1974.-№4.-С. 128-131.

106. Сидуленко О.А., Солодушкин В.И., Удод В.А. Фильтрация изображений с переменной разрешающей способностью на основе применения аподизированных приемников изображений // Обозрение прикладной и промышленной математики.- 2001.- С. 8.-B.1. С. 350351.

107. Силюк В.Ф. Метод расчета полной погрешности регистрации проникающего излучения сцинтилляционным счетчиком в токовом режиме // Дефектоскопия.-1974.-№6.-С.91-96.

108. Солодушкин В.И. Выбор оптимальной формы апертуры детектора излучения в радиометрических системах контроля // Томский государственный архитектурно-строительный университет.—Томск, 1999, -8 е.- Деп. в ВИНИТИ 01.12.99, № 3564-В99.

109. Солодушкин В.И. Минимизация погрешности измерений характеристик структурно неоднородных объектов при радиометрическом контроле // Томский государственный архитектурно-строительный университет.- Томск, 1999, -Юс.- Деп. в ВИНИТИ 01.12.99, № 3566-В99.

110. Солодушкин В.И. О выборе апертуры детектора излучения радиометрической системы контроля // Научно-практическая конференция "Молодые ученые и специалисты народному хозяйству.-Тез. докл.- Томск, 1983.- С.6.

111. Солодушкин В.И., Метель А.А. Оценка эффективности счётного метода обработки информации в многоканальных радиометрических системах контроля // Дефектоскопия, 2005, № 2, С.79-90.

112. Солодушкин В.И., Удод В.А. Исследование продольной разрешающей способности сканирующих систем цифровой рентгенографии // Обозрение прикладной и промышленной математики, 2005, т.12, вып.2, с.512-513.

113. Солодушкин В.И., Удод В.А. О выборе параметров фильтрации при решении интегрального уравнения Абеля //Метрология.-1986.- № 10. С.12-16.

114. Солодушкин В.И., Удод В.А. Оптимальная по разрешающей способности одномерная фильтрация изображений // Оптика атмосферы, 1991, т.4,№ 10, с.1030-1034

115. Солодушкин В.И., Удод В.А. .Оценка передачи модуляции при дискретизации с интерполяцией .//5-я региональная научно-практическая конференция "Молодые ученые и специалисты ускорению научно-технического прогресса". - Тез. докл.- Томск, 1986. -С. 18.

116. Сондхи М.М. Реставрация изображения: устранение пространственно-инвариантных искажений // Обработка изображений при помощи цифровых вычислительных машин. — М.: Мир. 1973.

117. Старцева JI.В. Разработка и исследование алгоритмов обнаружения дефектов в радиационной дефектоскопии: Автореф. канд. дис. -Томск, 1981.

118. Тарасов Т.П. Статистистические методы обработки информации в системах измерения ионизирующего излучения.- М.: Атомиздат, 1980.-208с.

119. Таточенко Л.К. Радиоактивные изотопы в приборостроении. М.: Атомиздат, 1960.

120. Темник А.К., Удод В.А., Усачев Е.Ю. Математическая модель радиоскопического тракта. — Тез. докл. 15 Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика", г. Москва, 28 июня 2 июля 1999, том 2. - С. 202.

121. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986.-287с.

122. Троицкий И.Н. О коррекции постоянной времени сглаживающего фильтра в сцинтилляционных гамма-дефектоскопах // Дефектоскопия. -1973.-№2- С.88-92.

123. Троицкий И.Н. Статистическая теория томографии. Радио и связь, 1989.- 240с.

124. Удод В.А. Многоканальные радиометрические системы контроля с полутоновой визуализацией теневых радиационных изображений: Автореф. канд. техн. наук. Томск., 1990. -24с.

125. Удод В.А. О разрешающей способности // Оптика атмосферы. 1989.- № 2. С. 154-159.

126. Удод В.А. Оценка дисперсии шума на полутоновом изображении в радиометрической системе с визуализацией. — В кн.: Современные физические методы и средства неразрушающего контроля. -М.: Материалы семинара. МДНТП, 1988. С. 69-72.

127. Удод В.А. Оценка разрешающей способности изображающих систем с дискретизацией изображений по прямоугольному растру и их последующей интерполяцей // Автометрия. — 2002.- Т. 38. № 4 С. 66-73.

128. Удод В.А. Оценка разрешающей способности многозвенных изображающих систем //Дефектоскопия. 1988.- № 4. — С. 94-95.

129. Удод В.А. Эффективность применения вращающихся апертур при дискретном сканировании изображений // Автометрия. — 1991. № 6. С. 114-120.

130. Удод В.А., Солодушкин В.И., Темник А.К. Оценка разрешающей способности систем цифровой рентгенографии // Автометрия.-2000.- № 6.- С. 113-116.

131. Удод В.А., Солодушкин В.И., Темник А.К. Согласованная фильтрация изображений в системах цифровой рентгенографии // Дефектоскопия.- 1999. № 11.- С. 57-62.

132. Удод В.А., Темник А.К. Оценка максимальной разрешающей способности систем цифровой рентгенографии. — Тез. докл. Международной научно-техн. конференции "Измерение, контроль, информатизация", г. Барнаул, 16-18 мая, 2000 г. — С. 191.

133. Удод В.А., Темник А.К. Согласованная фильтрация изображений в системах цифровой рентгенографии с учетом расходимости пучка излучения // Дефектоскопия. -2001.- № 1.- С. 61-68.

134. Удод В.А., Темник А.К., Чекалин А.С. Учет влияния дискретизации и интерполяции изображений на разрешающую способность изображающих систем. Обозрение прикл. И промышл. Матем., 2001, т. 8, в. 1. - С. 350.

135. Уилкс С. Математическая статистика. М.: Наука, 1967.

136. Федоров Г.А. Радиационная интроскопия: Кодирование информации и оптимизация эксперимента. М.: Энергоатомиздат, 1982.

137. Фриден Б. Улучшение и реставрация изображения //Обработка изображений и цифровая фильтрация. — М.: Мир. 1979.

138. Хермен Г. Восстановлений изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии. М.: Мир, 1983.

139. Чернявский А.Ф., Бекетов С.В., Потапов А.В. Статистические методы анализа случайных сигналов в ядерно-физическом эксперименте. М.: Атомиздат,1974.

140. Штань А.С., Чернобровов С.В., Фирстов В.Г., Сулькин А.Г. Проблемы радиационной дефектоскопии // Дефектоскопия.- 1965.-№ 6.- С. 41-47.

141. СТ/Т Technology Continuum // General Electric., Co. — USA, 1978.

142. Harding G. Dose rate control tomography-a study of image quality from a transfer function standpoint // Radiologia Diagnostica. 1979. -V. 4, N20.-p. 581 - 586.

143. Henkelman R.M., Preiss B.R. A nonuniform detector aperture for CT-IN: J.Comput. Assist. Tomogr.-1981 .-5, № 3.- p. 401-408.

144. Informationen zur Computer — Tomography // Meseigenschaften des SOMATOM2. BRD: Siemens AU, 1979.

145. McCullough E.C., Payne I.T. X-ray-transmission computed tomography // Medical Physics. 1977. - V. 4, N 2. - p. 85 - 98.

146. Reimer P., Goebbels I. New possibilities of nondestructive evaluation by X- ray computed tomography // Mater. Evaluation. 1983. — V. 41. - p. 732 - 737.

147. Samei Ehsan, Dobbins James Т., Lo Joseph Y., Tornai Martin P. A framework for optimizing the radiographic technique in digital X-ray imaging. Radiat. Prot. Dosim. - Б.м,- 2005.—114; N 1-3.- с. 220-229. ISSN 0144-8420.-Библиогр.: 19.

148. Temnic A.C., Udod V.A. Construction of a mathematical model of visual information formation for radiation testing/ Proceedings of the 3rd International Symposium on Test and Measurement. Tangcheng Hotel. Xi'an, China, June 2-4, 1999, p. 571-573.

149. Webb T.A., Harvey J.A. Video system for automatic production . line inspection by x-ray // USA. Official Gazette. - Ser. № 742948. -V.886. - № 4. - 1971.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00