Методы и средства визуализации и обработки результатов неразрушающего контроля

• Автор: Смирнов, Даниил Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 123 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава 1. Анализ современных методов визуализации и обработки информации неразрушающего контроля

1.1. Визуализация и обработка информации

1.2. Приборы и системы визуализации и обработки информации неразрушающего

контроля

1.3. Современные тенденции развития методов и средств визуализации и обработки

результатов НК

Глава 2. Исследование и разработка принципов восприятия визуализированной информации человеком при построении систем обработки и визуализации информации НК

2.1. Основные характеристики зрительного восприятия человека

2.2. Требования, предъявляемые к построению ИИС визуализации информации
неразрушающего контроля
2.3 Эргономические принципы построения систем визуализации информации в
машиностроении
2.4 Основные характеристики ИИС визуализации информации и критерии их
оценки
Глава 3. Разработка ИИС визуализации и обработки результатов НК
3.1. Визуализация и обработка информации прибором-визуализатором
3 .2. Формирование и оценка качества черно-белого изображения ОК на экране кинескопа
прибора-визуализатор а
3.3. Формирование цветного изображения ОК на экране кинескопа прибора-
визуализатора
3.4. Разработка программного обеспечения для обработки результатов неразрушающего
контроля
3.5. Методика контроля изделий и материалов с помощью разработанной ИИС визуализации и обработки результатов неразрушающего
контроля
3.6. Экспериментальные исследования применения метода цветового кодирования дефектоскопической информации для контроля
стеклопластиков
3.7. Метрологические характеристики ИИС визуализации и обработки результатов неразрушающего
контроля
Заключение
Выводы
Список использованной
литературы
Приложение 1 Приложение

Введение
Неразрушающий контроль (НК) - относительно молодая, развивающаяся наука. Последние десятилетия развитие её идет в основном не по направлению увеличения числа новых методов, а по увеличению информативности традиционных. Компьютеризация позволила в реальном времени получать информацию, например, в ультразвуковой диагностике, не только из скорости прошедших продольных колебаний, но и из анализа формы переднего фронта, величины его амплитуды, разницы времени прихода различных типов колебаний излученных одновременно и т.д., постоянно увеличивая число информативных факторов. При этом оказалось, что наиболее слабым звеном в цепи: объект контроля (ОК)- дефектоскоп - компьютер, является человек, - он не может быстро воспринять и обработать такой большой поток информации при традиционном представлении в реальном времени. Часть информации теряется, что приводит к вынесению неверных суждений, ограничению применимости методов НК, приборов и большим экономическим потерям из-за недобраковки или перебраковки изделий, и, как следствие, к дискредитации самой науки, ограничению областей её применения.
Попытки применения полиграфических экранов (с одновременным отображением разных вариантов графической и цифровой информации на одном экране), широко применяющиеся в последнее время (акусто-эмиссионные системы серии A-Line 32D, ультразвуковые дефектоскопы Panametrics 9100, ЕРОСН-ЗВ и т.д.) несомненно, являются эффективным мерами, но, по нашему мнению, не являются выходом из создавшегося положения, так как перегружают исследователя, имеющего ограниченный объем восприятия, информацией. При этом не надо забывать, что от исследователя, чаще всего требуется вынесение суждения типа «годен - не годен», которой предшествует длинная цепь обработки информации и принятия промежуточных решений, которую часто, в значительной степени можно переложить на компьютер, оборудованный специализированным программным обеспечением.

В данной работе предлагается метод представления получаемой с любого прибора дефектоскопической и диагностической информации путем преобразования её в цвет и поручения процесса обработки промежуточной информации специализированным компьютерным программам, а также аппаратура для его реализации и программное обеспечение. Это делает работу актуальной.
Цель работы состояла в создании методики обработки и представления больших объёмов информации, получаемых с любых приборов неразрушающего контроля в реальном времени, закодированной в цвете; в создании информационно-измерительной системы (ИИС) для её реализации; в создании пакета прикладных программ на языке Object Pascal в интегрированной среде объектно-ориентированного программирования Delphi для многофакторной, постадийной обработки получаемой информации; в активном управлении технологическим процессом изготовления ОК.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. анализ современных тенденций развития неразрушающего контроля и постановка задачи исследования;
2. определение технических и эргономических требований к информационноизмерительным системам, визуализирующим дефектоскопическую и диагностическую информацию в реальном времени;
3. разработка метода представления дефектоскопической и диагностической информации в цвете для ее лучшего и однозначного восприятия оператором;
4. разработка, конструирование и создание опытного образца ИИС для проведения экспериментальных исследований;
5. разработка компьютерных, объективно-ориентированных программ (ООП) на языке Delphi, обоснование выбора языка программирования;
6. проведение экспериментальных исследований на макетных и натурных образцах изделий из композиционных материалов профиля ЦНИИ

Под информационной моделью понимают [2] множество сигналов, организованных в соответствии с определенной системой правил и создающих отображение управляемого объекта, его системы управления, внешней среды и способов воздействия на них. На основе данного восприятия информационной модели в сознании оператора формируется концептуальная модель - образ состояния управляемого объекта.
Концептуальная модель сравнивается с некоторым эталоном, хранящимся в памяти оператора и отражающим требуемое состояние управляемого объекта. По результатам сравнения оператор принимает решение по управлению объектом. Реализация принятого решения приводит к преобразованию управляемого объекта.
Концептуальная модель выступает как результат декодирования человеком той информации, которая содержится в информационной модели [2].
Работа человека-оператора начинается с приема предварительной информации о состоянии объекта контроля. Прием информации включает следующие основные психические процессы: ощущение, восприятие,
представление, прием. Наиболее важным из них является восприятие.
Под восприятием понимают процесс целостного отражения предметов, ситуаций и событий, возникающий при непосредственном воздействии физических раздражителей (стимулов) на рецепторные поверхности органов чувств [28]. Этот многоуровневый процесс (рис. 2.1.1.), заканчивающийся формированием чувственного образа, включает следующие стадии: обнаружение, различение, идентификацию, опознание.
Обнаружение - стадия восприятия, на которой оператор выделяет объект из фона, устанавливая лишь наличие сигнала в поле зрения без оценки его формы и признаков.
Различение - стадия восприятия, на которой оператор способен выделить детали, признаки объекта (или раздельно воспринимать два объекта, стоящих рядом).