ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Устройство представляет собой экран, в центре непрозрачной полусферы которого размещен источник светового потока (например, оптический квантовый генератор импульсного излучения), направленный перпендикулярно плоскости основания полусферы, где помещен контролируемый образец.

При равномерном перемещении образца или полусферы относительно друг друга со скоростью не более 0,01м/с конец отраженного импульсного светового потока совершает объемное (пространственное) сканирование по внутренней поверхности полусферы, на которой взаимно эквидистантно расположены фотодиоды (или светодиоды), т.е. их оптические центры образуют вершины правильных многогранников. Разрешающая способность такого рецептивного поля определяется плотностью размещения фоторецепторов (750 шт). При попадании световой энергии на фотодиод последний формирует импульсы напряжения, количество которых пропорционально продолжительности возбуждения. Поверхности с однотипными рельефами вызовут возбуждение одной и той же группы фоторецепторов. Усиленные с фотодиода импульсы напряжения одновременно поступают в накопитель импульсов суммарного канала и селектор пачек импульсов. В накопителе производится линейное суммирование всех импульсов с фотодиода за время зондирования. Накопленное напряжение поступает на дискриминатор уровня напряжения суммарного канала, представляющего собой соединение триггеров Шмитта с различными порогами опрокидывания.

В селекторе пачек производится выделение и посылка на соответствующие накопители импульсных пачек, формируемых фотодиодами при зондировании и содержащих 1,2,3,…,n импульсов, где n - максимально возможное число импульсов в пачке. Одиночный импульс поступает на первый накопитель, пачка в виде пары импульсов - на второй, в виде тройки импульсов - на третий и т.д. Напряжение с накопителей импульсных пачек поступает на дискриминаторы уровней напряжения канала пачек, имеющих такое же количество выходов, как и дискриминатор суммарного канала, определяемое размахом возможных значений напряжений на накопителях и разрешающей способностью (радиусом) полусферы. Все полученные таким образом напряжения следуют в блок принятия решений, на выходе которого вырабатывается управляющий сигнал. Блок принятия решений настраивается предварительным зондированием набора эталонных поверхностей с известными характеристиками шероховатости. В результате напряжения на выходах дискриминаторов уровня напряжений суммарного канала и каналов пачек всех фоторецепторов составляют двоичный код («0» означает, что напряжения на данном выходе отсутствует, а «1» - наличествует), образуя вектор признаков, представляющего образ исследуемого рельефа. Блок принятия решений может быть построен на базе стандартных логических элементов или обучающихся матриц Штейнбуха с детектором максимума. В этом случае символы эталонных двоичных векторов последовательно подаются на вертикальные шины матрицы, количество которых равно числу выходов всех дискриминаторов уровней напряжения. Количество горизонтальных шин равно числу возможных классов рельефов. При сканировании рельефа с неизвестными характеристиками информация о последнем появится в виде управляющего сигнала на выходе той горизонтальной шины, двоичный вектор связей которой имеет наименьшее Хеммингово расстояние относительно вектора признаков предъявленного рельефа. Управляющий сигнал может быть использован для включения соответствующего индикатора, сигнализатора или исполнительного устройства.