[go: up one dir, main page]

RU2451290C1 - Method of reading closed documents - Google Patents

Method of reading closed documents Download PDF

Info

Publication number
RU2451290C1
RU2451290C1 RU2011105720/28A RU2011105720A RU2451290C1 RU 2451290 C1 RU2451290 C1 RU 2451290C1 RU 2011105720/28 A RU2011105720/28 A RU 2011105720/28A RU 2011105720 A RU2011105720 A RU 2011105720A RU 2451290 C1 RU2451290 C1 RU 2451290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interest
paper medium
paper
signal
personal computer
Prior art date
Application number
RU2011105720/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Фёдорович Меньших (RU)
Олег Фёдорович Меньших
Original Assignee
Олег Фёдорович Меньших
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Фёдорович Меньших filed Critical Олег Фёдорович Меньших
Priority to RU2011105720/28A priority Critical patent/RU2451290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451290C1 publication Critical patent/RU2451290C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: microscopic ultrasonic "scanning" is performed over a paper medium with the text or graphic information of interest which is protected coatings which are not transparent in the visible range, with further display of the information of interest on a personal computer display, wherein the layer of interest in the paper medium is "scanned" with pulses of linearly frequency-modulated ultrasonic vibrations with a high value of the product of the spectrum width of such a pulsed signal with its duration value, and signals passing through the "scanned" paper medium and received by a piezoelectric sensor undergo spectral-time "compression" in a matched filter on a dispersive delay line, after which the obtained ultra-short radio pulse, after its amplification and amplitude detection, undergoes threshold base limiting, the limiting threshold of which is automatically set based on the control signal from a personal computer so as to eliminate noise signals, after which the obtained useful pulse signals are compared on amplitude with a reference signal, the value of which is determined from the response signal from a threshold device, corresponding to those areas of the paper medium which are known not contain elements of text or graphic information in the layer of the paper medium of interest, but contain a quasi-uniform protective coating, wherein the selected acoustic receiving-transmitting optical system has short focal distance which ensures minimum dimensions of the Airy disc in the combined focal plane of both acoustic lenses, which is combined with the plane of the layer of the paper medium of interest.
EFFECT: high accuracy of reading closed documents.
8 dwg

Description

Изобретение относится к областям электроакустики и радиотехники и может быть использовано в качестве способа регистрации неоднородностей внутренних структур непрозрачных объектов, например, для прочтения защищенных специальным покрытием бумажных документов, в том числе для прочтения лотерейных билетов без нарушения защитных слоев, которые приобретатель должен правильно стереть.The invention relates to the fields of electroacoustics and radio engineering and can be used as a method for recording inhomogeneities of the internal structures of opaque objects, for example, for reading paper documents protected by a special coating, including for reading lottery tickets without breaking protective layers, which the acquirer must correctly erase.

Лотерейные игры - суть обман тех, кто в них принимает участие, поскольку вероятность крупного выигрыша (квартиры в Москве, автомашины) исчезающее мала, а организаторы лотереи получают баснословные дивиденды, притом легально. С целью противодействия организаторам легальному вымогательству денег у населения в настоящем техническом решении предлагается способ прочтения закрытых документов на бумажном носителе - лотерейных билетов.Lottery games are the essence of deception of those who take part in them, since the probability of a big win (apartments in Moscow, cars) is disappearing small, and the lottery organizers receive fabulous dividends, moreover, legally. In order to counter the organizers legal extortion of money from the population, this technical solution proposes a way to read closed documents on paper - lottery tickets.

Кроме указанного назначения заявки, заявляемый способ может найти применение в криминалистике и других областях знания, например для реконструкции топологии интегральных микросхем без нарушения их целостности.In addition to the specified purpose of the application, the claimed method can find application in forensics and other fields of knowledge, for example, for reconstruction of the topology of integrated circuits without violating their integrity.

Известен способ регистрации текста или изображения на бумажном носителе на основе использования сканеров, связанных с персональными компьютерами. При этом сканер поточечно передает в персональный компьютер информацию о светимости каждой сканируемой точки поверхности бумажного носителя, освещаемого светом специальной лампы. Регистрация происходит с видимой поверхности бумажного носителя, которая видна непосредственно глазом. Прочитать информацию с бумажного носителя, покрытого непрозрачной для светового излучения пленкой, не представляется возможным.A known method of registering text or images on paper based on the use of scanners associated with personal computers. In this case, the scanner point-by-point transmits to the personal computer information on the luminosity of each scanned point on the surface of the paper medium illuminated by the light of a special lamp. Registration takes place from the visible surface of the paper medium, which is visible directly to the eye. It is not possible to read information from paper media coated with a film opaque to light radiation.

Известны способы и устройства регистрации внутренних неоднородностей объекта, непрозрачного для видимого диапазона волн, которые используют «прозвучивание» таких объектов ультразвуковыми колебаниями с последующей визуализацией получаемой информации в видимом диапазоне волн [1-11].Known methods and devices for recording internal inhomogeneities of an object that is opaque to the visible wavelength range, which use the "sounding" of such objects by ultrasonic vibrations, followed by visualization of the received information in the visible wavelength range [1-11].

Ближайшим техническим решением (прототипом) по отношению к заявляемому являются ультразвуковые микроскопы сканирующего растрового типа [12, 13], содержащие излучающий УЗ-волну пьезоэлектрический преобразователь, связанный через звукопровод с собирающей акустической линзой, которая в последующем звукопроводе собирает УЗ-волны в фокус малых размеров. Такая акустическая линза может представлять собой сферическое углубление в звукопроводе на границе его раздела с иммерсионной жидкостью. Образец при этом помещают в фокальную плоскость акустической линзы и перемещают в этой плоскости вдоль двух ортогональных осей координат этой плоскости с помощью специального сканирующего устройства. УЗ-излучение после взаимодействия с объектом собирается второй сферической акустической линзой, конструкция которой аналогична первой, и через звукопровод возбуждает второй пьезоэлектрический преобразователь, на выходе которого образуется электрический сигнал с частотой УЗ-колебаний генератора, возбуждающего УЗ-колебания в первом преобразователе. Этим сигналом управляется яркость электронного луча дисплея, у которого развертка синхронизирована с движением сканирующего устройства с помещенным в него образцом. При этом на экране дисплея возникает акустическое изображение, которое определяется распределением по образцу его физических свойств (упругости, плотности, вязкости, толщины, анизотропии и т.д.). Известны также и другие ультразвуковые микроскопы [14], работающие в режиме «на отражение», и устройства визуализации внутренних неоднородностей, непрозрачных для видимого диапазона волн объектов [15].The closest technical solution (prototype) with respect to the claimed one is ultrasound microscopes of scanning raster type [12, 13], containing a piezoelectric transducer emitting an ultrasonic wave, coupled through a sound duct to a collecting acoustic lens, which collects ultrasound waves into a small focus in a subsequent sound duct. . Such an acoustic lens may be a spherical recess in the sound duct at the interface with the immersion fluid. The sample is placed in the focal plane of the acoustic lens and moved in this plane along two orthogonal coordinate axes of this plane using a special scanning device. Ultrasonic radiation after interaction with the object is collected by a second spherical acoustic lens, the design of which is similar to the first, and a second piezoelectric transducer is excited through the sound pipe, at the output of which an electric signal is generated with the frequency of ultrasonic vibrations of the generator, exciting ultrasonic vibrations in the first transducer. This signal controls the brightness of the electron beam of the display, in which the scan is synchronized with the movement of the scanning device with the sample placed in it. At the same time, an acoustic image appears on the display screen, which is determined by the distribution of its physical properties (elasticity, density, viscosity, thickness, anisotropy, etc.) along the sample. Other ultrasound microscopes [14] operating in the “reflection” mode and devices for visualizing internal inhomogeneities opaque to the visible wavelength range of objects are also known [15].

Недостатком известного способа (и реализующего его устройства) является пониженная достоверность правильной реконструкции текста или изображения на бумажном носителе, скрытого непрозрачной для видимого диапазона волн пленкой или специальным покрытием, связанная с большими шумовыми компонентами, возникающими вследствие наличия других неоднородностей в смежных с интересующим слоях бумажного носителя - текста и рисунка на наружных частях этого носителя, как это в действительности имеет место, например, на лотерейных билетах. Низкое отношение сигнал/шум при визуализации на дисплее персонального компьютера исследуемого текста или рисунка только в интересующем слое бумажного носителя затрудняет его правильное прочтение.A disadvantage of the known method (and the device implementing it) is the reduced reliability of the correct reconstruction of text or image on paper, hidden by a film or a special coating, opaque to the visible wavelength range, associated with large noise components arising from the presence of other inhomogeneities in adjacent layers of paper - text and drawing on the outer parts of this medium, as it actually takes place, for example, on lottery tickets. The low signal-to-noise ratio during visualization on the display of a personal computer of the text or picture being studied only in the layer of paper carrier of interest makes it difficult to read it correctly.

Указанный недостаток устранен в заявляемом способе, поясняемым реализующим способ устройством.The specified disadvantage is eliminated in the claimed method, explained by the device implementing the method.

Целью изобретения является повышение достоверности прочтения закрытых документов путем увеличения отношения сигнал/шум в процессе визуализации информации.The aim of the invention is to increase the reliability of reading closed documents by increasing the signal-to-noise ratio in the process of information visualization.

Указанная цель изобретения достигается в способе прочтения закрытых документов, основанном на микроскопическом ультразвуковом «прозвучивании» бумажного носителя с интересующей текстовой или графической информацией, защищенной непрозрачными для видимого диапазона волн покрытиями и различного рода мешающими текстами и рисунками на наружных частях бумажного носителя, с последующей визуализацией интересующей информации на дисплее персонального компьютера, а также на сканировании бумажного носителя относительно фокального пятна формирующей акустической оптики, работающей в режиме «на прохождение», с передачей на компьютер текущих координат сканируемых зон бумажного носителя, отличающимся тем, что «прозвучивание» интересующего слоя на бумажном носителе осуществляют импульсными линейно-частотно-модулированными ультразвуковыми колебаниями с большой величиной произведения ширины спектра такого импульсного сигнала на величину его длительности, а принимаемые пьезоэлектрическим датчиком сигналы, прошедшие сквозь «прозвучиваемый» бумажный носитель, подвергают спектровременному «сжатию» в согласованном фильтре на дисперсионной линии задержки, затем полученный сверхкороткий радиоимпульс после его усиления и амплитудного детектирования подвергают пороговому ограничению по минимуму, порог ограничения в котором автоматически устанавливают по управляющему сигналу из персонального компьютера так, чтобы отсекались сигналы помех, после чего полученные полезные импульсные сигналы сравнивают по амплитудам с эталонным сигналом, величину которого определяют по сигнальному отклику с порогового устройства, соответствующему тем зонам бумажного носителя, которые заведомо не содержат элементов текстовой или графической информации в интересующем слое бумажного носителя, но содержат квазиоднородное защитное покрытие, причем акустическую приемно-передающую оптику выбирают короткофокусной, обеспечивающей минимальные размеры диска Эйри в совмещенной фокальной плоскости обеих акустических линз, которую совмещают с плоскостью интересующего слоя бумажного носителя.The specified objective of the invention is achieved in a method for reading closed documents based on microscopic ultrasound “sounding” of a paper medium with text or graphic information of interest, protected by opaque coatings for the visible wavelength range and various kinds of interfering texts and drawings on the outer parts of the paper medium, with subsequent visualization of interest information on the display of a personal computer, as well as on scanning paper media relative to the focal spot growing acoustic optics operating in the “pass through” mode, with the transfer to the computer of the current coordinates of the scanned zones of the paper medium, characterized in that the “sounding” of the layer of interest on the paper medium is carried out by pulsed linear-frequency-modulated ultrasonic vibrations with a large value of the product of the spectrum width of such a pulse signal by the value of its duration, and the signals received by the piezoelectric sensor passing through the “sounding” paper medium are subjected to time-wise “compression” in a matched filter on the dispersion delay line, then the obtained ultrashort radio pulse after amplification and amplitude detection is subjected to a minimum threshold limit, the limit threshold in which is automatically set by the control signal from a personal computer so that interference signals are cut off, after which the received useful pulse signals are compared in terms of amplitudes with a reference signal, the value of which is determined by the signal response from the threshold properties corresponding to those areas of the paper medium that obviously do not contain elements of text or graphic information in the layer of paper of interest, but contain a quasihomogeneous protective coating, and the acoustic transmitting and receiving optics are selected as short-focus, ensuring the minimum size of the Airy disk in the combined focal plane of both acoustic lenses , which is combined with the plane of the layer of interest of the paper medium.

Достижение указанной цели изобретения в заявляемом способе объясняется, во-первых, благодаря использованию короткофокусной акустической оптики, максимально концентрирующей плотность ультразвукового излучения на интересующем слое бумажного носителя, во-вторых, вследствие применения метода спектровременного «сжатия» линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) периодически следующих ультразвуковых радиоимпульсов с помощью согласованной дисперсионной линии задержки (ДЛЗ) с большой величиной базы В=ΔFτИ≥1000, где ΔF=fMAX-fMIN - ширина полосы спектра ЛЧМ-сигнала, τИ - длительность импульсной характеристики ДЛЗ (длительность ЛЧМ импульса), fMAX и fMIN - соответственно верхняя и нижняя частоты ЛЧМ радиоимпульса, что существенно повышает отношение сигнал/шум на выходе порогового устройства, то есть повышает вероятность правильного обнаружения полезной информации при заданной вероятности ложных тревог, создаваемых помехами - мешающим текстом и рисунком на наружных поверхностях бумажного носителя, зернистостью защитного покрытия, дробовым шумом усилителей радиосигнала. Использование эталонного сигнала-отклика на выходе порогового устройства и его сравнение (вычитанием) с сигналами-откликами, полученными при «прозвучивании» элементов интересующего текста или рисунка при их совмещении с диском Эйри акустической оптики в процессе сканирования бумажного носителя, также повышает достоверность реконструкции добываемой информации с защищенного бумажного носителя.Achieving the stated objective of the invention in the claimed method is explained, firstly, through the use of short-focus acoustic optics, which maximally concentrates the density of ultrasonic radiation on the layer of paper of interest, and secondly, due to the use of the method of spectral temporal “compression” of linear frequency-modulated (LFM) periodically following ultrasonic coherent radio pulses via a dispersive delay line (DLA) with the large base value B = ΔFτ AND ≥1000, where ΔF = f MAX -f MIN - cn strip width ktra chirped signal, τ I - duration of the impulse response DLA (pulse duration LFM), f MAX and f MIN - the upper and lower frequency chirp rf pulse, which significantly increases the signal / noise ratio at the output of the threshold device, that is, increases the probability of correct detection useful information for a given probability of false alarms created by interference - interfering text and a pattern on the outer surfaces of the paper medium, the granularity of the protective coating, the shot noise of the radio signal amplifiers. The use of a reference response signal at the output of a threshold device and its comparison (subtraction) with response signals obtained by “sounding” the elements of a text or a picture of interest when they are combined with an Airy disk of acoustic optics during scanning of paper media also increases the reliability of reconstruction of the extracted information from secure paper.

Заявляемый способ реализуется устройством, схема которого представлена на рис.1 и содержит следующие элементы и блоки:The inventive method is implemented by a device, a diagram of which is shown in Fig. 1 and contains the following elements and blocks:

1 - генератор линейно-частотно-модулированных (ГЛЧМ) колебаний,1 - a generator of linear-frequency-modulated (HLFM) oscillations,

2 - генератор синхроимпульсов (ГСИ),2 - clock generator (GSI),

3 - первый ультразвуковой преобразователь (передающего канала),3 - the first ultrasonic transducer (transmitting channel),

4 - первая акустическая линза,4 - the first acoustic lens,

5 - исследуемый непрозрачный для световых волн объект,5 - investigated opaque to light waves object,

6 - плоская подставка (в системе координат XY),6 - flat stand (in the coordinate system XY),

7 - вторая акустическая линза,7 - the second acoustic lens,

8 - второй ультразвуковой преобразователь (приемного канала),8 - second ultrasonic transducer (receiving channel),

9 - сильфон с механическими элементами сканирования по координатам XYZ,9 - a bellows with mechanical scanning elements along the XYZ coordinates,

10 - корпус ультразвукового модуля микроскопа разбираемый,10 - the case of the ultrasonic module of the microscope disassembled,

11 - иммерсионная жидкость, заполняющая корпус 10 и защищенная от вытекания из последнего сильфоном 9,11 - immersion fluid filling the housing 10 and protected from leakage from the latter by a bellows 9,

12 - сканирующее по глубине устройство (СГ), перемещающее элементы 3, 4, 7 и 8 вдоль координаты Z, ортогональной плоскости подставки 6, механические связи перемещаемых элементов для простоты не показаны на рис.1,12 - depth scanning device (SG), moving elements 3, 4, 7 and 8 along the Z coordinate, orthogonal to the plane of the stand 6, mechanical connections of the moved elements for simplicity are not shown in Fig. 1,

13 - механическое двухкоординатное сканирующее устройство (ДСУ),13 - mechanical two-coordinate scanning device (DSU),

14 - персональный компьютер с дисплеем,14 - personal computer with a display,

15 - широкополосный усилитель,15 is a broadband amplifier,

16 - управляемый персональным компьютером 14 аттенюатор,16 - controlled by a personal computer 14 attenuator,

17 - согласованный фильтр на дисперсионной линии задержки (ДЛЗ),17 - matched filter on the dispersion delay line (DLZ),

18 - компенсирующий потери малошумящий широкополосный усилитель,18 - loss-compensating low-noise broadband amplifier,

19 - амплитудный детектор,19 is an amplitude detector,

20 - пороговое устройство (ограничитель по минимуму с порогом UОГР*),20 - threshold device (minimum limiter with threshold U OGR *),

21 - блок регистрации неоднородности исследуемого непрозрачного для световых волн объекта.21 is a unit for detecting heterogeneity of an object that is opaque to light waves.

На рис.2 представлены эпюры коротких синхроимпульсов от ГСИ 2, ЛЧМ сигналы, вырабатываемые в ГЛЧМ 1, и импульсная последовательность (внизу рис.2), определяющая длительность τИ периодически следующих ЛЧМ сигналов с периодом ТИ. Частота ЛЧМ сигналов линейно падающая от значения fMAX до значения fMIN в функции времени t.Figure 2 shows plots of short sync pulses from GSI 2, LFM signals generated in HFM 1, and a pulse sequence (bottom of Fig. 2) that determines the duration τ AND of periodically following LFM signals with a period T AND . The frequency of the LFM signals falls linearly from the value f MAX to the value f MIN as a function of time t.

На рис.3 в увеличенном масштабе представлен вид одного высокочастотного ЛЧМ-импульса с полосой частот ΔF=fMAX-fMIN.Figure 3 shows an enlarged view of one high-frequency chirp pulse with a frequency band ΔF = f MAX -f MIN .

На рис.4 дана картина взаимодействия ЛЧМ-сигналов, образующихся на выходе управляемого персональным компьютером аттенюатора 16 - прямая А и на выходе второго ультразвукового преобразователя 8 - прямая В, с согласованным фильтром на ДЛЗ 17. Постоянная временная задержка между указанными ЛЧМ-имульсами равна Δt и определяется запаздыванием ЛЧМ ультразвуковых (УЗ) колебаний внутри корпуса ультразвукового модуля 10 с иммерсионной жидкостью 11.Figure 4 shows the interaction of the LFM signals generated at the output of a personal computer-controlled attenuator 16 — line A and at the output of the second ultrasonic transducer 8 — direct B, with a matched filter at DLZ 17. The constant time delay between the indicated LFM pulses is Δt and is determined by the delay of the LFM of ultrasonic (US) vibrations inside the housing of the ultrasonic module 10 with immersion liquid 11.

На рис.5 и 6 представлены импульсные отклики с выхода ДЛЗ 17 с их усилением в 18 и амплитудным детектированием в 19 при заданном пороге UОГР в 20, превышающим уровень шума, для двух сравниваемых ситуаций - при зондировании УЗ-колебаниями данной зоны исследуемого объекта 5 при отсутствии в этой зоне неоднородности (рис.5) и при наличии в этой зоне неоднородности (рис.6). При этом неоднородность является либо сильно поглощающей, либо сильно отражающей, что снижает амплитуду УЗ-колебаний, поступающих на второй ультразвуковой преобразователь 8. В первом случае амплитуды откликов, поступающих на входы широкополосного усилителя 15, уравниваются управляемым от персонального компьютера аттенюатором 16 до величины U1 в исходном состоянии, а во втором случае амплитуда сигнала от второго ультразвукового преобразователя 8 уменьшается, что снижает импульс до величины V2<U1. Величины U1 и U2 имеют небольшой разброс, указанный на рис.5 и 6 двумя близкими пунктирными линиями.Figures 5 and 6 show the pulsed responses from the output of DLZ 17 with their amplification at 18 and amplitude detection at 19 for a given threshold U OGR of 20 exceeding the noise level for the two compared situations - when probing by ultrasonic vibrations of this zone of the studied object 5 in the absence of heterogeneity in this zone (Fig. 5) and in the presence of heterogeneity in this zone (Fig. 6). In this case, the heterogeneity is either strongly absorbing or strongly reflecting, which reduces the amplitude of the ultrasonic vibrations arriving at the second ultrasonic transducer 8. In the first case, the amplitudes of the responses arriving at the inputs of the broadband amplifier 15 are equalized by the attenuator 16 controlled from the personal computer to the value U 1 in the initial state, and in the second case, the amplitude of the signal from the second ultrasonic transducer 8 decreases, which reduces the pulse to a value of V 2 <U 1 . The values of U 1 and U 2 have a small scatter, indicated in Figs. 5 and 6 by two close dashed lines.

На рис.7 и 8 представлены результаты работы блока регистрации неоднородности исследуемого непрозрачного для световых волн объекта 5. При отсутствии неоднородности в рассматриваемой зоне объекта 5 (рис.7) отклик блока ΔU1 существенно ниже некоторого порогового уровня UОГР*, а при наличии неоднородности в этой зоне отклик ΔU2 блока существенно выше этого порога. Эти отклики кодируются соответственно в значениях нуля и единицы в двоичном коде и воздействуют на информационный вход персонального компьютера 14.Figures 7 and 8 show the results of the operation of the recording unit for the inhomogeneity of the object 5, which is opaque for light waves. In the absence of heterogeneity in the considered area of object 5 (Fig. 7), the response of the unit ΔU 1 is significantly lower than a certain threshold level U OGR *, and in the presence of heterogeneity in this zone, the response ΔU 2 of the block is significantly higher than this threshold. These responses are encoded respectively in the values of zero and one in binary code and act on the information input of the personal computer 14.

Рассмотрим действие данного устройства по заявляемому способу применительно к другому возможному его применению - реконструкции топологии интегральных микросхем (в том числе многослойных) в пластмассовом корпусе без разрушения таких схем, как это сейчас делается при копировании зарубежных микросхем.Consider the action of this device according to the claimed method in relation to its other possible application - reconstruction of the topology of integrated circuits (including multi-layer) in a plastic case without destroying such circuits, as is now done when copying foreign circuits.

Под действием периодически следующих с периодом ТИ коротких импульсов (см. верх на рис.2) от ГСИ 2 формируются в ГЛЧМ 1 линейно-частотно-модулированные импульсные колебания, вид которых показан на рис.2 и 3, имеющие длительность τИ и спектр с шириной ΔF=fMAX-fMIN. Произведение этих величин называется базой сигнала В=ΔFτИ>>1, и такие сигналы называются сложными. Эти радиоимпульсы поступают на вход первого ультразвукового преобразователя 3, образующего плоскую ультразвуковую волну, распространяющуюся в иммерсионной жидкости 11 в корпусе модуля. Эта волна фокусируется первой акустической линзой 3 в точечную зону внутри исследуемого объекта 5 (фокальная плоскость на рис.1 показана пунктирной линией, параллельной плоскости подставки 6). Размер сфокусированного пятна d=2,44λF/D, где λ=V/f - длина ультразвуковой волны внутри исследуемого объекта 5, V - скорость распространения колебаний частоты f, D - диаметр и F - фокусное расстояние первой акустической линзы 4. Так, если V=2000 м/с, f=1 ГГц (109 Гц), то λ≈5 мкм (5.10-6 м) при условии, что акустическая линза является короткофокусной, например, при D=F. Это определяет высокую разрешающую способность микроскопа по плоскости XY.Under the influence of short pulses periodically following with a period of T AND (see the top in Fig. 2), linear-frequency-modulated pulsed oscillations are formed in GLFM 2 from GLI 1, the form of which is shown in Figs. 2 and 3, having a duration of And and a spectrum with width ΔF = f MAX -f MIN . The product of these quantities is called the signal base B = ΔFτ AND >> 1, and such signals are called complex. These radio pulses are fed to the input of the first ultrasonic transducer 3, forming a plane ultrasonic wave propagating in the immersion liquid 11 in the module housing. This wave is focused by the first acoustic lens 3 into a point zone inside the studied object 5 (the focal plane in Fig. 1 is shown by a dashed line parallel to the plane of the stand 6). The size of the focused spot is d = 2.44λF / D, where λ = V / f is the ultrasonic wavelength inside the studied object 5, V is the propagation velocity of the frequency oscillations f, D is the diameter, and F is the focal length of the first acoustic lens 4. So, if V = 2000 m / s, f = 1 GHz (10 9 Hz), then λ≈5 μm (5.10 -6 m), provided that the acoustic lens is short-focus, for example, at D = F. This determines the high resolution of the microscope along the XY plane.

Короткофокусность первой акустической линзы 4 обеспечивает сильную расходимость ультразвукового потока вне фокальной плоскости этой линзы, что положительно влияет на повышение сигнал/шум отклика во втором ультразвуковом преобразователе 8, при этом шум образуется от других возможных неоднородностей исследуемого объекта 5 в других его слоях, параллельных плоскости подставки 6.The short focus of the first acoustic lens 4 provides a strong divergence of the ultrasonic flow outside the focal plane of this lens, which positively affects the increase in signal / noise response in the second ultrasonic transducer 8, while the noise is generated from other possible inhomogeneities of the studied object 5 in its other layers parallel to the plane of the stand 6.

Проходящее УЗ-излучение после исследуемого объекта 5 вновь фокусируется второй акустической линзой 7, формирующей плоскую УЗ-волну, действующую на второй ультразвуковой преобразователь 8. Амплитуда широкополосного УЗ-сигнала изменяется в зависимости от наличия или отсутствия неоднородности в исследуемой зоне внутри объекта 5, в частности и главным образом, в совмещенных фокальных плоскостях первой и второй акустических линз 4 и 7. Если неоднородность является сильно поглощающей (воздушный пузырь), то интенсивность УЗ-волны, падающей на второй УЗ-преобразователь 8, падает. Если неоднородность является сильно отражающей (при попадании УЗ-пятна в фокальной плоскости на металлическую поверхность золотого полоскового проводника в микросхеме), то результат будет таким же - уменьшение интенсивности проходящей УЗ-волны. Эти обстоятельства и используются в работе микроскопа.The transmitted ultrasound radiation after the object under study 5 is again focused by the second acoustic lens 7, which forms a plane ultrasonic wave acting on the second ultrasonic transducer 8. The amplitude of the broadband ultrasound signal varies depending on the presence or absence of heterogeneity in the studied zone inside the object 5, in particular and mainly, in the combined focal planes of the first and second acoustic lenses 4 and 7. If the inhomogeneity is strongly absorbing (air bubble), then the intensity of the ultrasonic wave incident on Ora ultrasound transducer 8, falls. If the heterogeneity is highly reflective (when an ultrasound spot in the focal plane hits the metal surface of a gold strip conductor in the microcircuit), the result will be the same - a decrease in the intensity of the transmitted ultrasound wave. These circumstances are used in the work of the microscope.

В исходном состоянии исследуемый объект установлен на плоской подложке 6 так, что фокальное пятно падает на материал внутри исследуемого объекта 5, НЕ СОДЕРЖАЩИЙ какой-либо неоднородности, когда сигнал на выходе второго ультразвукового преобразователя 8 максимальный. При этом с помощью персонального компьютера 14 управляемый аттенюатор 16 автоматически регулируется так, что сигнал на его выходе (на втором входе широкополосного усилителя 15) выравнивается по амплитуде отклика порогового устройства 20 (как это видно на рис.5), что минимизирует разность сигналов-откликов ΔU1. После такой юстировки прибора исследуемый объект сканируют на плоскости подставки 6 по координатам XY с помощью ДСУ 13 и по глубине расположения плоскости первой и второй акустических линз 3 и 7 с помощью СГ 12 под действием управляющих сигналов с двунаправленных выходов персонального компьютера 14. Эти входы-выходы задают микросдвиги исследуемого объекта вдоль координатных осей XYZ, а также считывают показания датчиков сдвигов для передачи их в персональный компьютер 14. Когда фокальное пятно попадает на неоднородность внутри исследуемого объекта, координаты которой задаются сигналами датчиков сдвигов ДСУ 13 и СГ 12, на выходе порогового устройства возникают сигналы-отклики существенно различных амплитуд, и их разность ΔU2>>ΔU1, вычисляемая в блоке 21 регистрации неоднородности исследуемого непрозрачного для световых волн объекта и превышающая некоторый установленный порог UОГР*, что передается кодовой комбинацией в персональный компьютер как информация о неоднородности. Кодовый сигнал может содержать многозначный двоичный набор (вместо информации «Да» или «Нет»), с помощью которого оценивается степень неоднородности (оттенки уровня серого). Кодовая комбинация для неоднородности формируется в блоке регистрации 21, и связь выхода этого блока с персональным компьютером показана на рис.1 фигурной стрелкой.In the initial state, the test object is mounted on a flat substrate 6 so that the focal spot falls on the material inside the test object 5, NOT CONTAINING any heterogeneity when the signal at the output of the second ultrasonic transducer 8 is maximum. At the same time, using a personal computer 14, the controlled attenuator 16 is automatically adjusted so that the signal at its output (at the second input of the broadband amplifier 15) is aligned with the response amplitude of the threshold device 20 (as can be seen in Fig. 5), which minimizes the difference of the response signals ΔU 1 . After such adjustment of the device, the test object is scanned on the stand plane 6 at the XY coordinates using DSU 13 and along the depth of the plane of the first and second acoustic lenses 3 and 7 using SG 12 under the influence of control signals from the bi-directional outputs of the personal computer 14. These inputs and outputs set the microshifts of the investigated object along the XYZ coordinate axes, and also read the readings of the shift sensors to transfer them to the personal computer 14. When the focal spot falls on the inhomogeneity inside the studied the object, the coordinates of which are set by the signals of the shift sensors DSU 13 and SG 12, at the output of the threshold device there are response signals of substantially different amplitudes, and their difference ΔU 2 >> ΔU 1 , calculated in the block 21 for recording the inhomogeneity of the object under study, which is opaque to light waves and exceeding some set threshold U OGR *, which is transmitted by a code combination to a personal computer as information about heterogeneity. The code signal may contain a multi-valued binary set (instead of the information “Yes” or “No”), with the help of which the degree of heterogeneity (shades of gray level) is estimated. A code combination for heterogeneity is generated in the registration unit 21, and the connection of the output of this unit with a personal computer is shown in Fig. 1 by a curly arrow.

ЛЧМ-сигналы от второго УЗ-преобразователя 8 и управляемого аттенюатора 16 после их линейного усиления в широкополосном усилителе (суммирующем) 15 поступает на согласованный фильтр на ДЛЗ 17, имеющей полосу пропускания ΔF и длительность импульсной характеристики τИ, в которой осуществляется спектровременное «сжатие» сигнала, в результате которого на выходе ДЛЗ образуются два коротких импульса-отклика с длительностью τВЫХ=1/ΔF. Так, если ДЛЗ имеет параметры τИ=95 мкс и ΔF=100 МГц (ДЛЗ с базой В=9500), то τВЫХ=10 нс. При этом частота следования ЛЧМ-импульсов может быть задана равной FИ=1/ТИ=10 кГц (скважность следования этих импульсов σ=ТИИ=1,053. Использование спектровременного «сжатия» ЛЧМ сигналов в ДЛЗ позволяет, как известно, повысить отношение сигнал/шум на входе порогового устройства 20 в корень квадратный раз из числа, равного базе сигнала, согласованного в ДЛЗ, то есть отношение сигнал/шум S/N=(9500)1/2=97,5 (порядка 40 дБ по напряжению).The LFM signals from the second ultrasonic transducer 8 and the controlled attenuator 16 after their linear amplification in a broadband amplifier (summing) 15 are fed to a matched filter on the DLZ 17 having a passband ΔF and a pulse characteristic duration τ AND , in which spectral-time “compression” is performed signal, as a result of which two short response pulses with a duration of τ OUT = 1 / ΔF are formed at the DLZ output. So, if the DLS has parameters τ И = 95 μs and ΔF = 100 MHz (DLS with the base B = 9500), then τ OUT = 10 ns. In this case, the chasing frequency of the LFM pulses can be set equal to F И = 1 / Т И = 10 kHz (the duty cycle of these pulses is σ = Т И / τ И = 1,053. The use of spectral-time “compression” of the LFM signals in DLZ allows, as is known, increase the signal-to-noise ratio at the input of the threshold device 20 by a square root of a number equal to the base of the signal matched in the DL, i.e., the signal-to-noise ratio S / N = (9500) 1/2 = 97.5 (about 40 dB in voltage).

Уровень порогового ограничения UОГР в пороговом устройстве 20 выбирают по критерию обеспечения заданной вероятности правильного обнаружения при заданной допустимой вероятности ложных тревог. Использование ДЛЗ-обработки способствует решению этой задачи оптимальным образом.The threshold restriction level U OGR in the threshold device 20 is selected according to the criterion of providing a given probability of correct detection at a given acceptable probability of false alarms. The use of DLZ processing contributes to the solution of this problem in an optimal way.

Данные о свойствах неоднородности и ее координатах внутри исследуемого объекта 5 передаются в форме двоичного кода на входы персонального компьютера 14 и накапливаются в его базе данных, что позволяет выводить на экран дисплея послойную дислокацию неоднородностей внутри этого объекта. Число шагов сканирования определяется геометрией исследуемого образца и площадью фокального пятна d. Если, например, требуется реконструировать топологию соединений в каком-то слое многослойной микросхемы в пластмассовом корпусе размером площади 20×20 мм (по арсенид-галлиевому кристаллу), то при диаметре фокального пятна 5 мкм число шагов сканирования по координатам XY имеет порядок 4000×4000=16*106. При этом время сканирования одного полного слоя такой микросхемы составит ТСКАН.--1=16*106/104=1600 с=26 мин 40 сек, при этом скорость сканирования составляет 50 мм/с. С учетом предварительной настройки микроскопа снятие топологии одного слоя микросхемы размером кристалл 20×20 мм2 требует в среднем получаса времени. Регистрация топологии слоя или отдельной его части может быть многократно повторена с последующим статистическим усреднением результатов, что дополнительно повысит точность регистрации ценою потери времени.Data on the properties of the inhomogeneity and its coordinates inside the object under study 5 are transmitted in the form of a binary code to the inputs of the personal computer 14 and are accumulated in its database, which allows the layered dislocation of the inhomogeneities to be displayed on the display screen inside this object. The number of scanning steps is determined by the geometry of the test sample and the focal spot area d. If, for example, it is necessary to reconstruct the topology of the compounds in a layer of a multilayer microcircuit in a plastic case measuring 20 × 20 mm in size (along a gallium arsenide crystal), then with a focal spot diameter of 5 μm, the number of scanning steps along XY coordinates is of the order of 4000 × 4000 = 16 * 10 6 . In this case, the scanning time of one full layer of such a microcircuit will be T SCAN .-- 1 = 16 * 10 6/10 4 = 1600 s = 26 min 40 sec, while the scanning speed is 50 mm / s. Taking into account the preliminary tuning of the microscope, removing the topology of one layer of a microcircuit with a crystal size of 20 × 20 mm 2 requires an average of half an hour. Registration of the topology of a layer or its individual part can be repeated many times with subsequent statistical averaging of the results, which will further increase the accuracy of registration at the cost of time loss.

Предварительная автоматическая настройка микроскопа (настройка управляемого аттенюатора 16) осуществляется персональным компьютером 14 (с его первого выхода) по сигналам ΔU1, которые в результате регулировки аттенюатора 16 минимизируются с возможным разбросом ΔU1<UОГР*, как это видно на рис.7.Preliminary automatic tuning of the microscope (tuning of the controlled attenuator 16) is carried out by a personal computer 14 (from its first output) according to the signals ΔU 1 , which, as a result of the adjustment of the attenuator 16, are minimized with a possible spread ΔU 1 <U OGR *, as can be seen in Fig. 7.

Сброс информации, передаваемой двоичным кодом в персональный компьютер 14 из блока регистрации 21, осуществляется по мере усреднения указанного кода по числу повторов измерений в каждом шаге сканирования по синхросигналам от генератора синхроимпульсов 2. Фиксация приема кода персональным компьютером подтверждается передачей соответствующего сигнала от персонального компьютера в блок регистрации 21. Синхронизация работы персонального компьютера также осуществляется подачей на его вход синхроимпульсов со второго выхода генератора синхроимпульсов 2.The information transmitted by the binary code to the personal computer 14 from the registration unit 21 is reset when the specified code is averaged over the number of measurement repeats at each scan step by the clock signals from the clock generator 2. The reception of the code by the personal computer is confirmed by the transmission of the corresponding signal from the personal computer to the block registration 21. The synchronization of the personal computer is also carried out by applying to its input clock pulses from the second output of the sync generator roimpulsov 2.

Рассмотрение электронной структуры блока регистрации 21 опускается в силу очевидности выполняемых этим блоком функций (осуществление вычитания амплитуды текущих импульсных откликов из амплитуды эталонного, статистическое усреднение, если оно предусмотрено, кодирование результатов вычислений), выходит за рамки данной заявки. Программа работы персонального компьютера и ее алгоритм также выходят за рамки данной заявки и могут быть легко составлены специалистами-программистами. С помощью такой программы можно либо осуществлять возвратно-строчное сканирование исследуемого объекта без процедуры накопления, либо с таковой, что в последнем случае дополнительно повышает точность реконструкции рисунка печатной схемы в данном слое микросхемы, либо при накоплении информации только в какой-либо определенной зоне, что особенно важно применительно к снятию топологии в микросхемах с разнообразными ее элементами и их связями. Чем больше число используемых накоплений информации с ее последующим статистическим усреднением, тем большее время требуется для завершения процесса распознавания.Consideration of the electronic structure of the recording unit 21 is omitted due to the obviousness of the functions performed by this unit (the subtraction of the amplitude of the current impulse responses from the amplitude of the reference, statistical averaging, if provided, encoding of the results of calculations) is beyond the scope of this application. The program of work of a personal computer and its algorithm are also beyond the scope of this application and can be easily compiled by specialist programmers. Using this program, you can either perform a line-by-line scanning of the object under study without the accumulation procedure, or with one that, in the latter case, further improves the accuracy of reconstruction of the printed circuit pattern in this layer of the microcircuit, or when information is accumulated only in any particular area, which it is especially important in relation to the removal of topology in microcircuits with its various elements and their connections. The larger the number of information accumulations used with its subsequent statistical averaging, the longer it takes to complete the recognition process.

Сканирование исследуемого объекта (в том числе лотерейного билета) может быть проведено по различным схемам, к числу которых можно отнести строчно-возвратное сканирование или спирально-круговое. Оно может быть прерывисто-шаговым или непрерывным. Кроме того, образец можно закреплять в сканирующем устройстве с возможностью его поворота на 90 и 180° с последующим правильным наложением полученных изображений и их статистическим усреднением, что также способствует повышению достоверности получаемого результата. Эти операции правильного наложения изображений легко осуществляются программным путем в персональном компьютере.Scanning of the studied object (including the lottery ticket) can be carried out according to various schemes, which include line-return scanning or spiral-circular. It can be intermittently stepping or continuous. In addition, the sample can be fixed in a scanning device with the possibility of its rotation by 90 and 180 ° with the subsequent correct superposition of the obtained images and their statistical averaging, which also helps to increase the reliability of the result. These operations of correct image overlay are easily carried out programmatically in a personal computer.

В случае распознавания текста в лотерейных билетах задача достоверного получения информации значительно облегчается, поскольку в них, как правило, записаны только известные из русского алфавита буквы и арабские цифры в виде комбинации отрезков прямых или кривых линий заданной ширины и толщины. Применяемая в микроскопе иммерсионная жидкость не должна как-либо агрессивно взаимодействовать с бумажным носителем (лотерейным билетом), сохраняя его целостность. В качестве такой иммерсионной жидкости можно рекомендовать ртуть, легко плавящийся при температуре +27°С металл - галлий и другие несмачивающие жидкости, и организаторы лотереи не смогут предъявить какие-либо претензии по поводу качества лотерейного билета «счастливчику». Ультразвуковая волна сравнительно малой интенсивности никоим образом не скажется на целостности предусмотренных средств защиты лотерейного билета, что является важным обстоятельством при проверке организаторами лотереи факта несанкционированных действий его владельца. Именно поэтому слабое ультразвуковое излучение в форме ЛЧМ-сигналов затем подвергается спектровременному «сжатию», существенно повышающему отношение сигнал/шум, что и оправдывает применение этого метода обработки в заявляемом способе.In the case of recognition of text in lottery tickets, the task of reliably obtaining information is much easier, since they usually only contain letters known from the Russian alphabet and Arabic numbers in the form of a combination of straight or curved lines of a given width and thickness. The immersion liquid used in the microscope should not interact aggressively with paper media (lottery ticket) in any way, preserving its integrity. Mercury that can be easily melted at a temperature of + 27 ° C metal - gallium and other non-wetting liquids can be recommended as such an immersion liquid, and the lottery organizers will not be able to make any complaints about the quality of the lottery ticket to the “lucky” one. An ultrasonic wave of comparatively low intensity will in no way affect the integrity of the means of protection provided for the lottery ticket, which is an important factor when the organizers of the lottery check the fact of unauthorized actions of its owner. That is why weak ultrasonic radiation in the form of chirp signals is then subjected to spectral-time “compression”, which significantly increases the signal-to-noise ratio, which justifies the use of this processing method in the claimed method.

Важно отметить, что дальнейшее повышение разрешающей способности и достоверности получаемых результатов распознавания при осуществлении заявляемого способа может быть достигнуто при увеличении средней частоты зондирующего ультразвукового излучения, поскольку это определяет сокращение длины ультразвуковой волны и, следовательно, диаметра диска Эйри в фокальной плоскости акустической системы, однако приводит к дополнительному увеличению времени полной регистрации. Имеются сведения о работе ультразвуковых микроскопов с частотами порядка двух и более гигагерц.It is important to note that a further increase in the resolution and reliability of the recognition results obtained when implementing the proposed method can be achieved by increasing the average frequency of the probing ultrasonic radiation, since this determines the reduction in the length of the ultrasonic wave and, consequently, the diameter of the Airy disk in the focal plane of the speaker system, however, it leads to an additional increase in the time of full registration. There is information about the operation of ultrasound microscopes with frequencies of the order of two or more gigahertz.

Кроме того, целесообразно использование акустических линз (или акустических линзовых сборок с целью снижения различного рода аберраций) с большой апертурой и малым фокусным расстоянием, так что отношение F/D<1, что также способствует увеличению разрешающей способности системы.In addition, it is advisable to use acoustic lenses (or acoustic lens assemblies in order to reduce various kinds of aberrations) with a large aperture and small focal length, so that the ratio F / D <1, which also helps to increase the resolution of the system.

ЛитератураLiterature

1. Свет В.Д. Методы акустической голографии. Л., 1976.1. Light V.D. Methods of acoustic holography. L., 1976.

2. Ахмед М., Ван К., Мидерелл А. Голография и ее применение в акустоскопии. Пер. с англ., «ТИИЭР», 1979, т.67, с.25.2. Ahmed M., Van K., Miderell A. Holography and its use in acoustoscopy. Per. with the English., "TIIER", 1979, t.67, p.25.

3. Зуйкова Н.В., Свет В.Д. Об одном оптическом методе восстановления акустической голограммы точечного источника, расположенного в неоднородном волноводе. «Акуст. журнал», 1981, т.27, с.513.3. Zuykova N.V., Light V.D. About one optical method for reconstructing the acoustic hologram of a point source located in an inhomogeneous waveguide. “Acoust. Journal ", 1981, v. 27, p. 513.

4. Грегуш П. Звуковидение. Пер. с англ., М., 1982.4. Gregush P. Soundvision. Per. from English., M., 1982.

5. Матаушек И. Ультразвуковая техника. Пер. с нем., М., 1962.5. Mataushek I. Ultrasonic technology. Per. with it., M., 1962.

6. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. Пер. с нем., 2 изд., М., 1957.6. Bergman L. Ultrasound and its application in science and technology. Per. with it., 2nd ed., M., 1957.

7. Михайлов И.Т., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики, М., 1964.7. Mikhailov I.T., Soloviev V.A., Syrnikov Yu.P. Fundamentals of molecular acoustics, M., 1964.

8. Физическая акустика. Пер.с англ., под ред. У.Мэзона, Р.Терстона, т.1-7, М., 1966-74.8. Physical acoustics. Transl. From English, ed. W. Mason, R. Turston, vol. 1-7, M., 1966-74.

9. Зарембо Л.К., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику, М., 1966.9. Zarembo L.K., Krasilnikov V.A. Introduction to nonlinear acoustics, M., 1966.

10. Ультразвуковая технология. /Под ред. Б.А.Аграната, М., 1974.10. Ultrasonic technology. / Ed. B.A. Agranata, M., 1974.

11. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах, М., 1981.11. Viktorov I.A. Sound surface waves in solids, M., 1981.

12. Березина С.И., Лямов В.Е., Солодов И.Ю. Акустическая микроскопия, «Вестник МГУ», сер. «Физика, Астрономия», 1977, т.18, №1, стр.3.12. Berezina S.I., Lyamov V.E., Solodov I.Yu. Acoustic Microscopy, Vestnik MGU, ser. "Physics, Astronomy", 1977, v. 18, No. 1, p. 3.

13. Куайт К.Ф., Алталар А., Викрамасингхе Х.К. Акустическая микроскопия с механическим сканированием, «ТИИЭР», Обзор, 1979, т.67, №8, р.5.13. Quait K.F., Altalar A., Wikramasinghe H.K. Acoustic Microscopy with Mechanical Scanning, TIIER, Review, 1979, vol. 67, No. 8, p. 5.

14. Меньших О.Ф. Ультразвуковой микроскоп. Патент РФ №2270997, опубл. в бюлл. №6 от 27.02.2005.14. Smaller O.F. The ultrasound microscope. RF patent No. 2270997, publ. in the bull. No.6 of February 27, 2005.

15. Меньших О.Ф. Устройство для распознавания внутренних неоднородностей объекта. Патент РФ №2276355, опубл. в бюлл. №13 от 10.05.2006.15. Smaller O.F. A device for recognizing internal heterogeneities of an object. RF patent No. 2276355, publ. in the bull. No. 13 dated 05/10/2006.

Источники патентной информацииSources of Patent Information

DE 3835886, 28.04.1990DE 3835886, 04/28/1990 СА 2012951, 25.09.1990.CA 2012951, 09.25.1990. RU 2112969 С1, 10.06.1998RU 2112969 C1, 06/10/1998 RU 2011194 C1, 15.04.1994.RU 2011194 C1, 04/15/1994.

Claims (1)

Способ прочтения закрытых документов, основанный на микроскопическом ультразвуковом «прозвучивании» бумажного носителя с интересующей текстовой или графической информацией, защищенной непрозрачными для видимого диапазона волн покрытиями и различного рода мешающими текстами и рисунками на наружных частях бумажного носителя, с последующей визуализацией интересующей информации на дисплее персонального компьютера, а также на сканировании бумажного носителя относительно фокального пятна формирующей акустической оптики, работающей в режиме «на прохождение», с передачей на компьютер текущих координат сканируемых зон бумажного носителя, отличающийся тем, что «прозвучивание» интересующего слоя на бумажном носителе осуществляют импульсными линейно-частотно-модулированными ультразвуковыми колебаниями с большой величиной произведения ширины спектра такого импульсного сигнала на величину его длительности, а принимаемые пьезоэлектрическим датчиком сигналы, прошедшие сквозь «прозвучиваемый» бумажный носитель, подвергают спектровременному «сжатию» в согласованном фильтре на дисперсионной линии задержки, после чего полученный сверхкороткий радиоимпульс после его усиления и амплитудного детектирования подвергают пороговому ограничению по минимуму, порог ограничения в котором автоматически устанавливают по управляющему сигналу из персонального компьютера так, чтобы отсекались сигналы помех, после чего полученные полезные импульсные сигналы сравнивают по амплитудам с эталонным сигналом, величину которого определяют по сигнальному отклику с порогового устройства, соответствующему тем зонам бумажного носителя, которые заведомо не содержат элементов текстовой или графической информации в интересующем слое бумажного носителя, но содержат квазиоднородное защитное покрытие, причем акустическую приемно-передающую оптику выбирают короткофокусной, обеспечивающей минимальные размеры диска Эйри в совмещенной фокальной плоскости обеих акустических линз, которую совмещают с плоскостью интересующего слоя бумажного носителя. A way to read closed documents, based on microscopic ultrasound “sounding” of a paper medium with text or graphic information of interest, protected by opaque coatings for the visible wavelength range and various kinds of interfering texts and drawings on the outer parts of the paper medium, followed by visualization of the information of interest on the personal computer display as well as on scanning paper media relative to the focal spot of forming acoustic optics operating “pass through” mode, with transferring to the computer the current coordinates of the scanned zones of the paper medium, characterized in that the “sounding” of the layer of interest on the paper medium is carried out by pulsed linear-frequency-modulated ultrasonic vibrations with a large value of the product of the spectrum width of such a pulse signal by its value durations, and the signals received by the piezoelectric sensor passing through the “sounding” paper medium are subjected to spectral-time “compression” in a consistent filter on the dispersion delay line, after which the obtained ultrashort radio pulse after amplification and amplitude detection is subjected to a minimum threshold limit, the limit threshold in which is automatically set by the control signal from a personal computer so that interference signals are cut off, after which the obtained useful pulse signals are compared by amplitudes with a reference signal, the value of which is determined by the signal response from the threshold device corresponding to those zones b important media, which obviously do not contain elements of text or graphic information in the layer of paper media of interest, but contain a quasihomogeneous protective coating, and the acoustic transmit-receive optics are selected as short-focus, ensuring the minimum size of the Airy disk in the combined focal plane of both acoustic lenses, which is combined with the plane layer of paper of interest.
RU2011105720/28A 2011-02-15 2011-02-15 Method of reading closed documents RU2451290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105720/28A RU2451290C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Method of reading closed documents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105720/28A RU2451290C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Method of reading closed documents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2451290C1 true RU2451290C1 (en) 2012-05-20

Family

ID=46230852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011105720/28A RU2451290C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Method of reading closed documents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451290C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU79219A2 (en) * 1948-07-10 1948-11-30 С.Я. Соколов Ultrasound microscope
US4297886A (en) * 1979-06-15 1981-11-03 Anikeev Yakov F Ultrasonic flaw detector for immersion testing of articles
DE3835886A1 (en) * 1988-10-21 1990-04-26 Leitz Wild Gmbh Automatic time window device for ultrasound microscope
US5079952A (en) * 1989-03-25 1992-01-14 Poppan Printing Co. Ultrasonic transducer assembly and ultrasonic acoustic microscope
RU2270997C1 (en) * 2005-02-15 2006-02-27 Олег Фёдорович Меньших Ultrasound microscope
RU2359265C1 (en) * 2008-03-04 2009-06-20 Олег Федорович Меньших Ultrasonic introscopy device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU79219A2 (en) * 1948-07-10 1948-11-30 С.Я. Соколов Ultrasound microscope
US4297886A (en) * 1979-06-15 1981-11-03 Anikeev Yakov F Ultrasonic flaw detector for immersion testing of articles
DE3835886A1 (en) * 1988-10-21 1990-04-26 Leitz Wild Gmbh Automatic time window device for ultrasound microscope
US5079952A (en) * 1989-03-25 1992-01-14 Poppan Printing Co. Ultrasonic transducer assembly and ultrasonic acoustic microscope
RU2270997C1 (en) * 2005-02-15 2006-02-27 Олег Фёдорович Меньших Ultrasound microscope
RU2359265C1 (en) * 2008-03-04 2009-06-20 Олег Федорович Меньших Ultrasonic introscopy device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Куайт К.Ф., Алталар А., Викрамасингхе Х.К. Акустическая микроскопия с механическим сканированием, «ТИИЭР», Обзор, 1979, т.67, №8, р.5. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stratoudaki et al. Laser induced ultrasonic phased array using full matrix capture data acquisition and total focusing method
Neumann et al. Schlieren visualization of ultrasonic wave fields with high spatial resolution
Noack et al. Single-shot spatially resolved characterization of laser-induced shock waves in water
Song et al. Super-resolution visualization of subwavelength defects via deep learning-enhanced ultrasonic beamforming: A proof-of-principle study
US20140268107A1 (en) Acoustic and Optical Illumination Technique for Underwater Characterization of Objects/Environment
Hu et al. The elastic constants measurement of metal alloy by using ultrasonic nondestructive method at different temperature
CN103403537B (en) The characteristic detecting apparatus of metal material
US20050190373A1 (en) Optical remote sensor with differential Doppler motion compensation
Álvarez-Arenas et al. Air-coupled and resonant pulse-echo ultrasonic technique
Lee et al. Damage visualization of pipeline structures using laser-induced ultrasonic waves
Harley et al. Statistical partial wavefield imaging using Lamb wave signals
Shimizu et al. High-speed imaging of defects in thin plate by scanning elastic wave source technique using an airborne ultrasound phased array
Sun et al. Continuous monitoring with a permanently installed high-resolution ultrasonic phased array
Lee et al. Flaw Imaging Technique for Plate‐Like Structures Using Scanning Laser Source Actuation
US20080190169A1 (en) Substrate having one or more grooved surfaces to suppress destructive acoustic interference and a method of making such a substrate
Yusupov et al. Features of heat/mass transfer and explosive water boiling at the laser fiber tip
RU2451290C1 (en) Method of reading closed documents
Svilainis et al. Air-coupled ultrasonic probe integrity test using a focused transducer with similar frequency and limited aperture for contrast enhancement
Ying et al. Image quality improvement in multi-mode laser ultrasound imaging using reconstructed synthetic aperture focusing technique
Hertl et al. On the replacement of water as coupling medium in scanning acoustic microscopy analysis of sensitive electronics components
RU2359265C1 (en) Ultrasonic introscopy device
Shimizu et al. Pulse compression of guided wave by airborne ultrasound excitation for improving defect detection accuracy in concrete
Maheshwari et al. Ultrasonic imaging beyond diffraction limit using conventional transducers with conical baffles
Brown et al. Shadowgraph visualization of the scattering of focused ultrasonic waves at bone-like constructs
Leighton et al. The detection by sonar of difficult targets (including centimetre-scale plastic objects and optical fibres) buried in saturated sediment