专利名称：压力容器焊缝x线在线自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于图象识别技术领域，更进一步涉及一种采用无损检测和并行处理技术的压力容器焊缝X线在线自动检测装置。
目前，世界各国所采用的焊缝X线图象无损检测的方法有两种(1)人工评X片法，即拍摄X片后由人工看片判断焊缝质量的级别；在压力容器的检测中，基本采用此法；(2)工业电视法，即让X线穿过焊缝，经图象增强器和闭路电视系统成象在屏幕上，再由人工判级，在石油钢管的检测中，主要采用此法。方法1的缺点是工艺过程比较复杂，严重地影响探伤速度，比如对于一条直径为3mm的环形焊缝，从贴片到冲片要花费两个多小时。人工评片，受到人的主观因素的影响，不能保证判级的可靠性，消耗X光片，如一个年产6万只乙炔钢瓶的工厂，一年所需X光片费40万元。X光片的保存及管理十分麻烦，冲洗X光片造成污染。方法2的缺点是由于屏幕上的图象的信噪比较低，影响人工判级的可靠性。在此方法中，一般焊缝是连续移动的，可能会因人的视觉疲劳和疏忽而漏判。鉴于人的视觉能力，焊缝移动速度不能太高，一般不超过2米／分钟，因此影响检验速度。
本实用新型的目的在于提供一种采用图象识别技术和计算机并行处理技术，实现快速自动判级的压力容器焊缝X线在线自动检测装置。
本实用新型包括多个相同的图象识别单元和一个主控器。图象识别单元中的处理器，用于将摄象机来的焊缝X线图象信号进行图象识别后，将缺陷分类结果送主控器中的计算机接口，再送计算机内存。由计算机给出判级结果，同时还将图象结果送主控器中的帧存贮器和显示器，计算机又从帧贮存器中取原始图象转存于磁带中。图象识别单元在多相时序的控制下，轮流接收并处理序列图象中的一幅，相邻两个单元的指令流有一个初相位的延时和部分的重叠，主控器和各识别单元之间靠总线连接。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1为本实用新型的结构方框图。
图2为本实用新型的多相时序图。
图3是本实用新型的处理单元方框图。
图4是本实用新型的主控器方框图。
图5是本实用新型的图象数据存贮器及地址多路开关电路图。
图6是本实用新型的处理器内部地址扩展电路及程序存贮器电路图。
图7是本实用新型的图象识别单元控制电路的电路输入输出缓冲电路图。
图8是本实用新型的图象信号输入和输出电路图。
图9(a)、(b)是本实用新型的主控信号产生电路电路图。
图10是本实用新型的地址发生器及计算机接口电路图。
本实用新型由四个相同的图象识别单元1、2、3、4和一个主控器11组成，其间由各总线6、7、8、9和10连接。图象识别单元1中的处理器25为TMS320C25，可寻址空间为64K，它通过外加段地址寄存器的段地址映射技术的地址扩展电路22，使所扩展的地址只占TM320C25的后32K空间，而实际可寻址空间为256K。图象识别单元1中的数据存贮器14经输入锁存器19和内部数据总线FD在输入阶段，以电视速率接受来自视频输入总线、AD7的数据，在输出阶段，它所存的数据经内部数据总线FD和输出锁存器24，将图象数据以电视速率送到视频输出总线XD8上。在处理阶段，作为处理器的数据存贮器14，其地址线由多路地址开关15分时选通视频地址总线XA5、计算机地址总线HA6和内部扩展地址总线MA17。程序存贮器16在初始化时，通过双向缓冲器21和内部数据总线FD20接受计算机数据总线HD9的程序代码。在处理阶段，它作为处理器25的程序存贮器16，其地址线由多路地址开关15分时选通计算机地址总线6和内部地址总线UA18。在初始化和输入、输出阶段，处理器25交出对数据存贮器14和程序存贮器16的控制权。在处理阶段，执行程序存贮器16的程序，处理数据存贮器14中的数据，其地址线经内部地址扩展电路22扩展为256K。内部控制电路26接受主控器11和处理器25的控制信号，产生识别单元1内部所需要的控制信号，这些信号包含在内部控制总线VCB23上。
主控器11中的计算机29，在初始化时通过接口28把程序代码送到计算机数据总线9上，在图象输入阶段，摄象机来的视频信号，经视频放大与箝位电路36、模／数转换电路A／D35将图象数据送到视频输入总线7上。在输出阶段，视频输出总线上的数据被分成三路一路进入帧存贮器30，另一路经数／模转换电路D／A32，视频同步电路33送到显示器34；再一路送计算机接口电路28，再转存于计算机29的硬盘和磁带中。主控器11中的地址发生器27产生整个装置的视频地址总线，帧存贮器30经多路地址开关31分时与视频地址总线和计算机地址总线相连。主时钟电路40和摄象机37的信号送入视频同步电路39，再经主控信号发生电路38产生包含在主控总线中的部分控制信号，其另一部分控制信号是由计算机接口28产生的。
本实用新型的主控信号产生电路38主要包含一个多相时序电路，它由一个计数器和两个GAL器件组成。计数器的计数脉冲为视频同频电路39中的奇、偶场信号，它的输出经GAL译码产生多相时序，改写GAL的内容即可获得不同的多相时序。
与本实用新型相配合的设备包括X光机41、增强器42和焊缝移动机械机43，这些表示在图4中，其中44为焊缝。
由于本实用新型采用了图象识别技术和计算机并行处理技术，因此对焊缝X线图象实现了快速自动判级，简化了检验工艺、提高了检验的速度和可靠性、省去了X光胶片，可快速、准确完成X线图象在线自动检测。
权利要求1.压力容器焊缝X线在线自动检测装置，其特征在于它包括多个相同的图象识别单元和一个主控器，所述的图象识别单元中的处理器，用于将摄象来的X线图象信号进行图象识别后，将缺陷分类结果送主控器中的计算机接口，同时还将图象结果送主控器中的帧存贮器和显示器；所有的图象识别单元在多相时序的控制下，轮流接收并处理序列图象中的一幅，相邻两个单元的指令流有一个初相位的延时和部分的重叠，主控器和各识别单元之间靠总线连接。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于所述的图象识别单元中的处理器为TMS320C25，可寻址空间为64K，它通过外加段地址寄存器的段地址映射技术的地址扩展电路，使所扩展的地址只占TMS320C25的后32K空间，而实际可寻址空间为256K。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于所述的图象识别单元中的数据存贮器经输入锁存器和内部数据总线在输入阶段，以电视速率接受来自视频输入总线的数据，在输出阶段它所存的数据经内部数据总线和输出锁存器，将图象数据以电视速率送到视频输出总线上，在处理阶段，作为处理器的数据存贮器，其地址线由多路地址开关分时选通视频地址总线、计算机地址总线和内部扩展地址总线；程序存贮器在初始化时，通过双向缓冲器和内部数据总线接受计算机数据总线的程序代码，在处理阶段，它作为处理器和程序存贮器，其地址线由多路地址开关分时选通计算机地址总线和内部地址总线；在初始化和输入、输出阶段处理器交出对数据存贮器和程序存贮器的控制权，在处理阶段，执行程序存贮器的程序，处理数据存贮器中的数据，其地址线经内部地址扩展电路扩展为256K；内部控制电路接受主控器和处理器的控制信号，产生识别单元内部所需要的控制信号，这些信号包含在内部控制总线上。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于所述的主控器中的计算机在初始化时通过接口把程序代码送到计算机数据总线上，在图象输入阶段，摄象机来的视频信号，经视频放大与箝位电路、A／D电路将图象数据送到视频输入总线上，在输出阶段，视频输出总线上的数被分成三路；一路进入帧存贮器，另一路经D／A电路、视频同步电路送到显示器，再一路送计算机接口电路，再转存于计算机的硬盘和磁带中；主控器中的地址发生器产生整个装置的视频地址总线；帧存的地址线经多路地址开关分时，与视频地址总线和计算机地址总线相连；主时钟电路和视频信号源的信号送入视频同步电路，再经主控信号发生电路产生包含在主控总线中的部分控制信号，其另一部分控制信号是由计算机接口产生的。
5.如权利要求1所示的检测装置，其特征在于所述的多相时序电路中，计数脉冲为视频同频电路中的奇、偶场信号，计数器的输出经GAL译码产生多相时序，改写GAL的内容，即可获得不同的多相时序。
专利摘要本实用新型公开一种图象识别技术领域的采用无损检测和并行处理技术的压力容器焊缝X线在线自动检测装置。本实用新型包括多个相同的图象识别单元和主控器，图象识别单元中的处理器，用于将摄象机来的X线图象信号进行图象识别后，将缺陷分类结果送主控器中的计算机给出判级结果。图像识别单元在多相时序的控制下，轮流接收并处理序列图象中的一幅。主控器和各识别单元间靠总线连接。本装置可快速、准确完成焊缝X线图象的自动判级。
文档编号G01N23/02GK2142571SQ9223644
公开日1993年9月22日 申请日期1992年10月11日 优先权日1992年10月11日
发明者梁德群, 甄为忠, 亓兰秋, 张国华, 童永红 申请人:西安交通大学