ГОСТ Р МЭК 60793-1-20—2022
современных камер будут удовлетворять этому требованию, но нужно быть внимательными при их выборе и исполь
зовании. Высокие уровни освещения, а также применение низкокачественных электронных устройств, обеспечива
ющих защиту от помех, и систем цифровой обработки могут привести к ухудшению характеристик этих детекторов.
В.2.5.2 Детектор с градацией серого цвета
В методике анализа видеоизображения в градациях серого цвета для обнаружения увеличенного изображения
ближнего поля на выходе ОВ используют видеокамеру. Устройство оцифровки видеоизображения проводит оциф
ровку изображения для проведения анализа (часто камера и устройство оцифровки видеоизображения объединены в
один элемент). Оцифрованный выходной сигнал представляет собой массив пикселей интенсивности в ближнем поле
/ (г, с), состоящий из /VRow строк и Л/Со,столбцов. Для данной цели могут использоваться как ПЗС (CCD), так и КМОП
(CMOS) датчики изображения. Эффективный размер пикселя должен удовлетворять уравнению (В.1).
Точность измерения может ухудшаться вследствие систематических ошибок в системе детектирования. При
мерами таких ошибок могут служить геометрическая однородность результирующего цифрового изображения или
линейность детектора/устройства оцифровки по отношению к изменению оптической интенсивности. Необходимо
учитывать эти и другие потенциальные ошибки; в МЭК 61745 приведена методология для определения величины
этих ошибок.
В.2.5.3 Детектор и сканер, используемые при механическом сканировании
Детектор, используемый при механическом сканировании, представляет собой детектор с фиксированной
апертурой и сканирующей системой для получения значения интенсивности изображения как функции от положе
ния. Механический сканер позволяет сканировать сфокусированное изображение диаграммы ближнего поля ОВ;
сканер калибруют таким образом, чтобы было известно относительное радиальное положение. Если в составе
испытательного оборудования используют механический сканер с предельно высоким разрешением, возможно
перемещение ОВ или эквивалентное совместное перемещение системы отображения и детектора. При другом
подходе, допускающем использование механического сканера с низким разрешением, сканируют детектор в пло
скости изображения. В любом случае механический сканер должен иметь достаточно линейную характеристику,
удовлетворяющую требованиям к точности измерения.
Эффективная апертура детектора должна удовлетворять уравнению (В.1). Детектор с малой активной пло
щадью (т. е. детектор диаметром 20 мкм, используемый совместно с системой отображения, имеющей 40-кратное
увеличение) может удовлетворить этому требованию. Апертура может быть ограничена применением ОВ с серд
цевиной достаточно малого диаметра, чей входной конец находится в фокусе плоскости изображения, а выходной
конец соединен с детектором. Для этой цели может также применяться механическое точечное отверстие (в этом
случае для отображения обратной стороны точечного отверстия на оптический детектор может быть задействова на
передающая оптика).
В.2.6 Увеличительная оптика
В.2.6.1 Общая информация по оптической системе отображения
Используют соответствующую оптику, которая увеличивает выходное изображение ближнего поля образца
таким образом, чтобы это увеличенное изображение могло быть должным образом просканировано. ЧА данной
системы отображения должна превышать ЧА сердцевины измеряемого ОВ. ЧА системы отображения влияет на
разрешающую способность измерения и, таким образом, должна соответствовать точности измерения и иметь
значение не менее 0,3.
Наибольший размер пикселей при использовании методики анализа видеоизображения в градации серого
цвета или размер детектора (точечного отверстия) при применении методики механического сканирования должны
быть достаточно малыми в сравнении с увеличенным изображением ближнего поля и меньше граничного значения
рассеяния системы в два раза, что можно представить в виде уравнения
.22Ш,
d
-
ANA
.
<
1
--------
,
(В.1)
где d — размер пикселя камеры или размер детектора (точечного отверстия), мкм;
М — приблизительное увеличение оптической системы;
Л — (наименьшая) испытательная длина волны, мкм;
NA — ЧА сердцевины ОВ для измерений диаметра сердцевины только ОВ класса А или ЧА объектива
камеры для остальных случаев (при условии, что источник освещения оболочки полностью заполняет
оптическую систему по ЧА).
Оптическую систему калибруют согласованно со сканирующей системой таким образом, чтобы было извест
но увеличение системы. Информация относительно увеличения отображающей оптики (указана на боковой сто
роне объектива микроскопа) не является значимой, так как система сканирования (расстояние между пикселями в
микроскопе с градацией серого цвета или размер шага механического сканера) также часть увеличения системы и,
таким образом, должна быть откалибрована.
В.2.6.2 Замечания по методике анализа видеоизображения в градациях серого цвета
При использовании методики анализа видеоизображения в градациях серого цвета выбирают такое увеличе
ние, при котором площадь сенсора видеокамеры достаточно заполнена изображением измеряемого объекта (т. е.
оболочки ОВ, когда измерения проводят на оболочке и сердцевине, или сердцевины ОВ, когда измеряют только
сердцевину). Эффективный размер пикселя должен удовлетворять требованиям уравнения (В.1).
14