[go: up one dir, main page]

RU2841288C1 - Laser projection system with double-channel image recording - Google Patents

Laser projection system with double-channel image recording Download PDF

Info

Publication number
RU2841288C1
RU2841288C1 RU2024138782A RU2024138782A RU2841288C1 RU 2841288 C1 RU2841288 C1 RU 2841288C1 RU 2024138782 A RU2024138782 A RU 2024138782A RU 2024138782 A RU2024138782 A RU 2024138782A RU 2841288 C1 RU2841288 C1 RU 2841288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additional
main
pulse
personal computer
pulses
Prior art date
Application number
RU2024138782A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Васнев
Николай Викторович Карасев
Владимир Олегович Троицкий
Максим Викторович Тригуб
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2841288C1 publication Critical patent/RU2841288C1/en

Links

Abstract

FIELD: quantum electronics.
SUBSTANCE: invention relates to quantum electronics and specifically to non-destructive inspection and diagnosis using optical methods. Laser projection system with two-channel recording comprises quantum amplifier on copper bromide vapour, lens for forming an optical image, a pumping system in the main and additional power supplies controlled by a high-voltage modulator and a programmable control board connected to a personal computer, according to invention time delay between generation of additional and main excitation pulses is 50-300 ns, amplitude of the main pulse is 1.5-2 times greater than the additional pulse and the formed optical intensified images are recorded by introduced image recording system consisting of photodetector, a pulse generator, a digital synchronization system and two machine vision cameras, which are interfaced with a personal computer.
EFFECT: formation of intensified images of a surveillance object.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к неразрушающему контролю и диагностике оптическими методами, и может быть использовано для визуализации тестовых объектов и быстропротекающих процессов, в том числе экранированных широкополосной мощной фоновой засветкой.The invention relates to the field of quantum electronics, namely to non-destructive testing and diagnostics using optical methods, and can be used to visualize test objects and fast-moving processes, including those shielded by broadband powerful background illumination.

Известно устройство для исследования процесса горения порошков металлов или их смесей [Губарев Ф.А., Ли Л., Мостовщиков А.В., Ильин А.П. Устройство для исследования процесса горения порошков металлов или их смесей. Патент на изобретение № 2685040. Дата государственной регистрации: 16.04.2019. Правообладатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"]. Устройство позволяет одновременно инициировать процесс горения и получать количественную информацию о временных характеристиках процессов горения порошков металлов и их смесей в режиме реального времени. Временное разрешение системы ограничено импульсно-периодическим режимом работы лазерного усилителя (20 кГц), в связи с чем отсутствует возможность формирования последовательности из двух импульсов излучения с задержкой в наносекундном диапазоне и их последующей регистрации. A device for studying the combustion process of metal powders or their mixtures is known [Gubarev F.A., Li L., Mostovshchikov A.V., Ilyin A.P. Device for studying the combustion process of metal powders or their mixtures. Patent for invention No. 2685040. Date of state registration: 16.04.2019. Copyright holder: Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "National Research Tomsk Polytechnic University"]. The device allows to simultaneously initiate the combustion process and obtain quantitative information on the time characteristics of the combustion processes of metal powders and their mixtures in real time. The temporal resolution of the system is limited by the pulse-periodic operating mode of the laser amplifier (20 kHz), and therefore there is no possibility of forming a sequence of two radiation pulses with a delay in the nanosecond range and their subsequent registration.

Известно устройство визуализации объектов и быстропротекающих процессов [Тригуб М.В., Васнев Н.А., Евтушенко Г.С., Димаки В.А., Троицкий В.О. Бистатический лазерный монитор. Патент на изобретение № 2755256. Дата государственной регистрации 14.09.2021. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU)], которое содержит два активных элемента и два источника питания. Устройство обеспечивает регистрацию изображения, сформированного одиночным импульсом подсветки и усиленным одиночным импульсом усиления, позволяя варьировать параметры подсветки и усиления. Однако, принцип работы данного устройства базируется на согласовании импульсно-периодических режимов работы двух активных элементов, использование которых позволяет повысить качественные характеристики изображений и их численные показатели, но не временное разрешение системы. A device for visualizing objects and fast-flowing processes is known [Trigub M.V., Vasnev N.A., Evtushenko G.S., Dimaki V.A., Troitsky V.O. Bistatic laser monitor. Patent for invention No. 2755256. State registration date 09.14.2021. Copyright holder: IAO SB RAS (RU)], which contains two active elements and two power sources. The device ensures the registration of an image formed by a single illumination pulse and an amplified single amplification pulse, allowing the illumination and amplification parameters to be varied. However, the operating principle of this device is based on the coordination of the pulse-periodic operating modes of two active elements, the use of which allows to improve the quality characteristics of images and their numerical indicators, but not the temporal resolution of the system.

В качестве прототипа выбрана работа [Trigub M.V., Troitskii V.O., Dimaki V.A. Continuous control of CuBr laser pulse energy // Optics and Laser Technology - 2021. - Vol. 139, - P. 106929-1-106929-6. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.106929], в которой представлен лазер на парах бромида меди с возможность управления энергией импульсов генерации за счет формирования импульсов предионизации дополнительным источником питания до формирования импульсов возбуждения основным источником питания. Временная задержка между импульсами предионизации и импульсами возбуждения варьировалась в диапазоне (0÷25) мкс. При временной задержке (0,2÷2) мкс генерация полностью подавлялась. При временной задержке >2 мкс, появлялась генерация желтой спектральной линии, а при временной задержке >5 мкс, появлялась и генерация зеленой спектральной линии. Данное устройство позволяет регулировать среднюю мощность (импульсную энергию) лазерного излучения, но не позволяет увеличить частоту кадров (временное разрешение), формируемых в единицу времени лазерными проекционными системами.The work [Trigub M.V., Troitskii V.O., Dimaki V.A. Continuous control of CuBr laser pulse energy // Optics and Laser Technology - 2021. - Vol. 139, - P. 106929-1-106929-6. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.106929] was chosen as a prototype, which presents a copper bromide vapor laser with the ability to control the energy of generation pulses by forming preionization pulses with an additional power source before the formation of excitation pulses by the main power source. The time delay between the preionization pulses and excitation pulses varied in the range of (0 ÷ 25) μs. With a time delay of (0.2 ÷ 2) μs, generation was completely suppressed. At a time delay of >2 μs, a yellow spectral line was generated, and at a time delay of >5 μs, a green spectral line was generated. This device allows regulating the average power (pulse energy) of laser radiation, but does not allow increasing the frame rate (temporal resolution) formed per unit of time by laser projection systems.

Задача, решаемая изобретением: увеличение временного разрешения лазерной проекционной системы для визуализации объектов наблюдения в условиях широкополосной мощной фоновой засветки.The problem solved by the invention: increasing the temporal resolution of a laser projection system for visualizing objects of observation in conditions of broadband powerful background illumination.

Указанная задача решена с помощью системы накачки, формирующей два импульса возбуждения квантового усилителя с регулируемыми энергетическими и временными параметрами и системы регистрации изображений, состоящей из двух камер машинного зрения, работа которых синхронизирована с работой системы накачки.The specified problem is solved using a pumping system that forms two excitation pulses of a quantum amplifier with adjustable energy and time parameters and an image recording system consisting of two machine vision cameras, the operation of which is synchronized with the operation of the pumping system.

Технический результат заключается в формировании усиленных изображений объекта наблюдения с временной задержкой (50÷300) нс и их регистрации с помощью камер машинного зрения, работа которых синхронизирована с системой накачки.The technical result consists in the formation of enhanced images of the observation object with a time delay of (50÷300) ns and their registration using machine vision cameras, the operation of which is synchronized with the pumping system.

Технический результат достигается за счет системы накачки, состоящей из платы управления, высоковольтного модулятора, основного и дополнительного источников питания с регулируемыми энергетическими и временными параметрами, работа которых синхронизирована с системой регистрации изображений, состоящей из фотоприемника, генератора импульсов, цифровой системы синхронизации и двух камер машинного зрения, которые сопряжены с персональным компьютером. Основной и дополнительный источники питания работают на один активный элемент (квантовый усилитель), в результате чего происходит генерация двух импульсов усиленного спонтанного излучения с временной задержкой в диапазоне (50÷300) нс, в каждом из которых формируется усиленное оптическое изображение объекта наблюдения. The technical result is achieved by means of a pumping system consisting of a control board, a high-voltage modulator, the main and additional power sources with adjustable energy and time parameters, the operation of which is synchronized with the image recording system consisting of a photodetector, a pulse generator, a digital synchronization system and two machine vision cameras that are interfaced with a personal computer. The main and additional power sources operate on one active element (quantum amplifier), as a result of which two pulses of amplified spontaneous emission are generated with a time delay in the range of (50÷300) ns, in each of which an amplified optical image of the observation object is formed.

Сущность изобретения заключается в том, что персональный компьютер, программируемая плата управления и высоковольтный модулятор инициируют работу основного и дополнительного источников питания в импульсно-периодическом режиме с регулируемыми энергетическими и временными параметрами, в результате чего формируется два импульса возбуждения (основной и дополнительный) квантового усилителя, приводящих к появлению двух импульсов усиленного спонтанного излучения, которые формируют усиленные изображения объекта наблюдения и регистрируются двумя независимыми камерами машинного зрения, сопряженными с фотоприемником, генератором импульсов, а также персональным компьютером. Амплитуда основных импульсов возбуждения должна превышать амплитуду дополнительных импульсов возбуждения в (1,5÷2) раза. Временная задержка между импульсами излучения соответствует временной задержке между дополнительным и основным импульсом возбуждения, которая варьируется в диапазоне (50÷300) нс.The essence of the invention is that a personal computer, a programmable control board and a high-voltage modulator initiate the operation of the main and additional power sources in a pulse-periodic mode with adjustable energy and time parameters, as a result of which two excitation pulses (main and additional) of the quantum amplifier are formed, leading to the appearance of two pulses of amplified spontaneous radiation, which form amplified images of the observation object and are recorded by two independent machine vision cameras, coupled with a photodetector, a pulse generator, and a personal computer. The amplitude of the main excitation pulses should exceed the amplitude of the additional excitation pulses by (1.5÷2) times. The time delay between the radiation pulses corresponds to the time delay between the additional and main excitation pulses, which varies in the range of (50÷300) ns.

Таким образом, за счет согласования энергетических и временных параметров источников питания, а также синхронизации камер машинного зрения происходит формирование и регистрация усиленных оптических изображений объекта наблюдения в каждом импульсе. Временная задержка между оптическими изображениями соответствует временной задержке между дополнительным и основным импульсами возбуждения. Первая камера регистрирует изображение, сформированное первым импульсом излучения, а вторая камера регистрирует изображение, сформированное вторым импульсом излучения соответственно. Thus, by coordinating the energy and time parameters of the power sources, as well as synchronizing the machine vision cameras, the formation and registration of enhanced optical images of the observation object occurs in each pulse. The time delay between the optical images corresponds to the time delay between the additional and main excitation pulses. The first camera records the image formed by the first radiation pulse, and the second camera records the image formed by the second radiation pulse, respectively.

Лазерная проекционная система с двухканальной регистрацией изображений и системой накачки (фиг.1) включает следующие элементы:The laser projection system with two-channel image registration and pumping system (Fig. 1) includes the following elements:

1 - активный элемент на парах бромида меди; 2 - объектив; 3 - объект наблюдения; 4 - полупрозрачное зеркало; 5 - проекционный экран; 6, 7 - камеры машинного зрения; 8 - глухое зеркало; 9 - фотоприемник; ПК - персональный компьютер; ПУ - программируемая плата управления; ВМ - высоковольтный модулятор; ИП1, ИП2 - источники питания; ГИ - генератор импульсов; СС - цифровая система синхронизации. 1 - active element on copper bromide vapor; 2 - objective; 3 - object of observation; 4 - translucent mirror; 5 - projection screen; 6, 7 - machine vision cameras; 8 - opaque mirror; 9 - photodetector; PC - personal computer; PU - programmable control board; VM - high-voltage modulator; IP1, IP2 - power supplies; GI - pulse generator; SS - digital synchronization system.

Лазерная проекционная система с двухканальной регистрацией изображений для визуализации объектов наблюдения, экранированных широкополосной мощной фоновой засветкой, содержит активный элемент на парах бромида меди (1), на оптической оси которого с одной стороны последовательно расположены объектив (2) и объект наблюдения (3). С другой стороны активного элемента (1) на его оптической оси последовательно установлены полупрозрачное зеркало (4) и проекционный экран (5), в плоскости которого формируется резкое усиленное увеличенное изображение тестового объекта (процесса) наблюдения. A laser projection system with two-channel image registration for visualization of observation objects shielded by broadband powerful background illumination contains an active element on copper bromide vapor (1), on the optical axis of which, on one side, a lens (2) and an observation object (3) are successively located. On the other side of the active element (1), on its optical axis, a semitransparent mirror (4) and a projection screen (5) are successively installed, in the plane of which a sharp, enhanced, enlarged image of the test object (process) of observation is formed.

Персональный компьютер (ПК) используется для настройки в программном обеспечении частотно-временных параметров накачки (возбуждения) квантового усилителя (1). Установленные значения частотно-временных параметров записываются в плату управления (ПУ) системы накачки (СН). Программируемая плата управления (ПУ) формирует тактовый сигнал для высоковольтного модулятора (ВМ), который в свою очередь формирует две серии импульсов, инициирующих работу дополнительного (ИП1) и основного (ИП2) источника питания. Для передачи каждой последовательности импульсов на блоки ВМ, ИП1 и ИП2 используется оптическое волокно. Для преобразования электрических сигналов в оптические используются оптические передатчики, например, HFBR-1521Z. Для обратного преобразования используются волоконно-оптические приемники, например, HFBR-2521Z, которые установлены в дополнительном (ИП1) и основном (ИП2) источниках питания, а также в высоковольтном модуляторе (ВМ). A personal computer (PC) is used to configure the frequency-time parameters of the quantum amplifier (1) pumping (excitation) in the software. The set values of the frequency-time parameters are written to the control board (CP) of the pumping system (PS). The programmable control board (CP) generates a clock signal for the high-voltage modulator (HVM), which in turn generates two pulse trains initiating the operation of the additional (IP1) and main (IP2) power sources. Optical fiber is used to transmit each pulse train to the VM, IP1, and IP2 units. Optical transmitters, such as HFBR-1521Z, are used to convert electrical signals into optical signals. Fiber-optic receivers, such as HFBR-2521Z, are used for the reverse conversion. They are installed in the additional (IP1) and main (IP2) power sources, as well as in the high-voltage modulator (HVM).

Также высоковольтный модулятор (ВМ) формирует импульсы запуска коммутаторов дополнительного (ИП1) и основного источника питания (ИП2). Конструкция и принцип действия высоковольтного модулятора аналогичны полезной модели [Васнев Н.А., Тригуб М.В., Димаки В.А., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Власов В.В. Высоковольтный модулятор. Патент на полезную модель № 185671. Дата государственной регистрации 13.12.2018. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU)]. Пауза между дополнительным и основным импульсами возбуждения регулируется с помощью переменных индуктивностей в выходной линии временной задержки высоковольтного модулятора (ВМ). Очевидно, что это приводит к регулировке временной задержки и между импульсами излучения, которые формируют первое и второе оптические изображения.The high-voltage modulator (HVM) also generates pulses to trigger the switches of the additional (IP1) and main power supply (IP2). The design and operating principle of the HVM are similar to the utility model [Vasnev N.A., Trigub M.V., Dimaki V.A., Evtushenko G.S., Troitsky V.O., Vlasov V.V. High-voltage modulator. Patent for utility model No. 185671. State registration date: 13.12.2018. Copyright holder: IAO SB RAS (RU)]. The pause between the additional and main excitation pulses is adjusted using variable inductances in the output time delay line of the HVM. Obviously, this leads to adjustment of the time delay between the radiation pulses that form the first and second optical images.

Для регистрации изображений используются две независимые камеры машинного зрения (6, 7), например, Baumer VLG-20C (27 fps) и JAI GO-5000C (3846 fps), управляемые персональным компьютером (ПК). Импульсы экспозиции скоростных камер синхронизировались с импульсами излучения. Для этого часть излучения отводилась с помощью полупрозрачного (4) и глухого (8) зеркал на фотоприемник (9), например ФЭК-22-СПУ-М. Выходной сигнал с фотоприемника поступает на вход генератора импульсов (ГИ), например, Г5-63. Выходной сигнал генератора импульсов (ГИ) инициировал работу цифровой системы синхронизации (СС), к выходным каналам которой подключаются камеры машинного зрения (6, 7). Two independent machine vision cameras (6, 7) are used to record images, for example, Baumer VLG-20C (27 fps) and JAI GO-5000C (3846 fps), controlled by a personal computer (PC). The exposure pulses of the high-speed cameras were synchronized with the radiation pulses. For this purpose, part of the radiation was diverted by a translucent (4) and opaque (8) mirror to a photodetector (9), for example, FEK-22-SPU-M. The output signal from the photodetector goes to the input of a pulse generator (PG), for example, G5-63. The output signal of the pulse generator (PG) initiated the operation of the digital synchronization system (SS), to the output channels of which the machine vision cameras (6, 7) are connected.

Лазерная проекционная система с двухканальной регистрацией изображений работает следующим образом:The laser projection system with two-channel image registration works as follows:

Дополнительный источник питания (ИП1) с импульсным зарядом рабочей емкости формирует дополнительные импульсы возбуждения активной среды (1) с частотой следования импульсов (10÷12) кГц. Основной источник питания (ИП2) с импульсным зарядом рабочей емкости формирует основные импульсы возбуждения с частотой следования импульсов (10÷12) кГц на (50÷300) нс позже импульсов возбуждения. Амплитуда дополнительных импульсов возбуждения устанавливается в (1,5÷2) раза меньше амплитуды импульсов возбуждения. Дополнительный и основной импульсы возбуждения формируют два импульса усиленного спонтанного излучения с временной задержкой (50÷300) нс относительно друг друга. Частотно-временные параметры работы источников питания (ИП1, ИП2) устанавливаются с помощью персонального компьютера (ПК), платы управления (ПУ) и высоковольтного модулятора (ВМ). The additional power supply (IPS1) with a pulse charge of the working capacitor generates additional excitation pulses of the active medium (1) with a pulse repetition rate of (10÷12) kHz. The main power supply (IPS2) with a pulse charge of the working capacitor generates the main excitation pulses with a pulse repetition rate of (10÷12) kHz at (50÷300) ns later than the excitation pulses. The amplitude of the additional excitation pulses is set to be (1.5÷2) times smaller than the amplitude of the excitation pulses. The additional and main excitation pulses generate two pulses of amplified spontaneous emission with a time delay of (50÷300) ns relative to each other. The frequency-time parameters of the operation of the power supplies (IPS1, IP2) are set using a personal computer (PC), a control board (CP) and a high-voltage modulator (HVM).

Импульсы усиленного спонтанного излучения поочередно достигают объекта наблюдения (3), проходя через объектив (2). Отраженные импульсы излучения повторно проходят через объектив (2), формирующий оптическое изображение объекта наблюдения (3), и попадают обратно в среду активного элемента (1), где проходит их спектральное селективное однопроходное усиление. Далее усиленные изображения поочередно достигают проекционного экрана (5) и регистрируются камерами машинного зрения (6, 7), управляемыми персональным компьютером (ПК). Для срабатывания затвора камер часть выходного излучения отводится полупрозрачным (4) и глухим (8) зеркалами на фотоприемник (9). Выходной сигнал фотоэлемента являлся тактовым (опорным) сигналом, который подается на вход генератора импульсов (ГИ), например, Г5-63. Генератор импульсов (ГИ) формирует серию импульсов требуемой длительности (1 мкс) и амплитуды (5 В) с частотой, равной частоте опорного сигнала (10÷12) кГц. Такая серия импульсов поступает на вход цифровой системы синхронизации (СС). C помощью программных и аппаратных средств системы синхронизации (СС) частота опорного сигнала уменьшается в 500 раз. Последовательность импульсов длительностью 10 мкс и амплитудой 5 В с частотой 24 Гц формируется одновременно на двух выходных каналах цифровой системы синхронизации (СС). К выходным каналам цифровой системы синхронизации (СС) подключены камеры машинного зрения (6, 7), например, Baumer VLG-20C и JAI GO-5000C. Временная задержка между первой и второй сериями импульсов синхронизации (входными сигналами камер) регулируется в более широком диапазоне, чем импульсы излучения, приблизительно (0÷500) нс - это дает возможность регистрировать изображения в разные моменты существования несущего их сигнала. Выходные импульсы (импульсы экспозиции) камер машинного зрения (6, 7) формируются в момент срабатывания их затворов. Длительность импульсов соответствует заданному времени экспозиции съемки, которая устанавливается с помощью персонального компьютера (ПК). Для камеры Baumer VLG-20C минимальное значение экспозиции составляет 4 мкс, а для камеры JAI GO-5000C - 10 мкс. На практике при необходимости длительность экспозиции может быть увеличена, но для реализации покадровой съемки экспозиция не должна превышать период, в данном случае (83÷100) мкс. The amplified spontaneous emission pulses reach the observation object (3) one by one, passing through the objective (2). The reflected emission pulses pass through the objective (2) again, forming an optical image of the observation object (3), and fall back into the medium of the active element (1), where they undergo spectral selective single-pass amplification. Then the amplified images reach the projection screen (5) one by one and are recorded by machine vision cameras (6, 7), controlled by a personal computer (PC). To trigger the camera shutter, part of the output radiation is diverted by the translucent (4) and blind (8) mirrors to the photodetector (9). The output signal of the photocell is a clock (reference) signal, which is fed to the input of the pulse generator (PG), for example, G5-63. The pulse generator (PG) forms a series of pulses of the required duration (1 μs) and amplitude (5 V) with a frequency equal to the frequency of the reference signal (10÷12) kHz. Such a series of pulses is fed to the input of the digital synchronization system (SS). Using the software and hardware of the synchronization system (SS), the frequency of the reference signal is reduced by a factor of 500. A sequence of pulses with a duration of 10 μs and an amplitude of 5 V with a frequency of 24 Hz is formed simultaneously on two output channels of the digital synchronization system (SS). Machine vision cameras (6, 7), for example, Baumer VLG-20C and JAI GO-5000C, are connected to the output channels of the digital synchronization system (SS). The time delay between the first and second series of synchronization pulses (input signals of the cameras) is regulated in a wider range than the radiation pulses, approximately (0÷500) ns - this makes it possible to record images at different moments in the existence of the signal carrying them. The output pulses (exposure pulses) of the machine vision cameras (6, 7) are formed at the moment of their shutters being triggered. The pulse duration corresponds to the specified exposure time of the shooting, which is set using a personal computer (PC). For the Baumer VLG-20C camera, the minimum exposure value is 4 µs, and for the JAI GO-5000C camera - 10 µs. In practice, the exposure duration can be increased if necessary, but for the implementation of frame-by-frame shooting, the exposure should not exceed the period, in this case (83÷100) µs.

Согласование частотно-временных режимов работы камер машинного зрения (6, 7) осуществлялось с помощью цифровой системы синхронизации, разработанной на основе микроконтроллера STM32F767ZI [Гембух П.И., Тригуб М.В., Васнев Н.А., Семенов К.Ю. Цифровая система синхронизации режимов работы элементов активных оптических систем визуализации. Патент на изобретение № 2821221. Дата государственной регистрации: 18.06.2024. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Правообладатель: ИОА СО РАН (RU)].The frequency-time modes of operation of the machine vision cameras (6, 7) were coordinated using a digital synchronization system developed on the basis of the STM32F767ZI microcontroller [Gembukh P.I., Trigub M.V., Vasnev N.A., Semenov K.Yu. Digital system for synchronizing the operating modes of elements of active optical imaging systems. Patent for invention No. 2821221. State registration date: 18.06.2024. Federal State Budgetary Scientific Institution Copyright holder: IAO SB RAS (RU)].

На фиг. 2 представлены импульсы синхронизации (10, 11) и импульсы экспозиции (12, 13) камер машинного зрения. Между импульсами синхронизации (10, 11) установлена временная задержка 10 мкс, существенно превышающая задержку в наносекундом диапазоне, которая устанавливается при визуализации - это сделано для того, чтобы наглядно продемонстрировать импульсы синхронизации и экспозиции в одной системе координат. Fig. 2 shows the synchronization pulses (10, 11) and exposure pulses (12, 13) of the machine vision cameras. Between the synchronization pulses (10, 11) a time delay of 10 μs is set, significantly exceeding the delay in the nanosecond range, which is set during visualization - this is done in order to clearly demonstrate the synchronization and exposure pulses in one coordinate system.

Claims (1)

Лазерная проекционная система с двухканальной регистрацией, содержащая квантовый усилитель на парах бромида меди, объектив для формирования оптического изображения, систему накачки в составе основного и дополнительного источников питания, управляемых с помощью высоковольтного модулятора и программируемой платы управления, соединенной с персональным компьютером, отличающаяся тем, что временная задержка между формированием дополнительного и основного импульсов возбуждения составляет 50-300 нс, амплитуда основного импульса больше дополнительного в 1,5-2 раза и формируемые за счет этого оптические усиленные изображения регистрируются введенной системой регистрации изображений, состоящей из фотоприемника, генератора импульсов, цифровой системы синхронизации и двух камер машинного зрения, которые сопряжены с персональным компьютером.A laser projection system with two-channel registration, containing a quantum amplifier on copper bromide vapor, an objective for forming an optical image, a pumping system consisting of the main and additional power sources, controlled by means of a high-voltage modulator and a programmable control board connected to a personal computer, characterized in that the time delay between the formation of the additional and main excitation pulses is 50-300 ns, the amplitude of the main pulse is 1.5-2 times greater than the additional one, and the optical amplified images formed due to this are registered by the introduced image registration system, consisting of a photodetector, a pulse generator, a digital synchronization system and two machine vision cameras, which are interfaced with a personal computer.
RU2024138782A 2024-12-21 Laser projection system with double-channel image recording RU2841288C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2841288C1 true RU2841288C1 (en) 2025-06-05

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010054391A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Nano Photon Kk Optical microscope, and method of displaying color image
US8194126B2 (en) * 2004-02-04 2012-06-05 Elbit Systems Ltd. Gated imaging
RU2685040C1 (en) * 2018-07-06 2019-04-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for investigation of metal powders combustion process or their mixtures
RU2755256C1 (en) * 2021-02-01 2021-09-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Bistatic laser monitor
RU2757559C1 (en) * 2021-02-04 2021-10-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН) Active-pulse monitoring device
RU228791U1 (en) * 2024-06-14 2024-09-11 Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" Combined active-pulse night vision device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8194126B2 (en) * 2004-02-04 2012-06-05 Elbit Systems Ltd. Gated imaging
JP2010054391A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Nano Photon Kk Optical microscope, and method of displaying color image
RU2685040C1 (en) * 2018-07-06 2019-04-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for investigation of metal powders combustion process or their mixtures
RU2755256C1 (en) * 2021-02-01 2021-09-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) Bistatic laser monitor
RU2757559C1 (en) * 2021-02-04 2021-10-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН) Active-pulse monitoring device
RU228791U1 (en) * 2024-06-14 2024-09-11 Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" Combined active-pulse night vision device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1334998C (en) Imaging lidar system
EP0506657B1 (en) System for measuring velocity field of fluid flow utilizing a laser-doppler spectral image converter
US4174524A (en) Ultra high speed gated pulse optical imaging system
US4556057A (en) Cancer diagnosis device utilizing laser beam pulses
JP3718686B2 (en) Plane and space time-series fluid velocity measurement system
GB1392448A (en) Optical indpection
JP2004045266A (en) Method and apparatus for detecting three-dimensional information
CN110095246A (en) Shooting system and test system for shooting flow field structure in wind tunnel test
Bretthauer et al. An electronic Cranz–Schardin camera
RU2841288C1 (en) Laser projection system with double-channel image recording
RU2685040C1 (en) Device for investigation of metal powders combustion process or their mixtures
RU2841276C1 (en) Method of viewing surveillance objects using laser projection system with two-channel recording
Trigub et al. Brightness amplifiers with PRF up to 100 kHz
RU2597889C2 (en) Gated television system with a pulsed illumination source
US4832494A (en) Optical inspection
RU126852U1 (en) LASER PROJECTION MICROSCOPE
CN110850114A (en) Acceleration measuring device based on particle image velocimetry
US4428675A (en) Method of and apparatus for double-exposure holographic interferometry
RU2687308C1 (en) Device for investigation of combustion process of powders of metals or their mixtures
RU2463634C1 (en) Laser projection microscope
RU2755256C1 (en) Bistatic laser monitor
Scire et al. Digital holography with a cell-phone camera module
Feng et al. 1.2: Speckle suppression method using high‐frequency driving current to semiconductor laser diode
JP3535577B2 (en) Optical process dynamic image diagnostic apparatus and optical process diagnostic method
CN115883952A (en) Ultrahigh-speed multi-framing imaging system and method for polarization beam-splitting frequency domain reconstruction