CN1050274A - 具有直通与计算机处理转换功能的图像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有直通与计算机处理转换功 能的图像装置，该装置由图像采集器CCD，处理计 算器，监视器及其外围电路组成，该外围电路设置了 阻抗匹配单元，转换开关单元及抗干扰单元，实现无 干扰的直通显示与计算机处理转换功能。

Description

本发明涉及一种具有直通与计算机处理转换功能的图像装置，尤其是涉及一种在图像信号产生中抑制脉冲噪声干扰视频图像信号的电路。

在图像装置中可有直通显示和计算机处理两种状态，现有的图像装置只具备其中的一种状态。众所周知，图像装置直通显示有图像清晰度高，灰度失真小，技术简单的优点，但它却无法显示人眼分辨不出来的细节图像。而计算机图像处理的图像装置可做多种图像处理，显示人眼分辨不出来的细节图像。但是计算机图像处理通过数字化过程A/D和D/A转换器，图像信号多少都会有一定的损失，从而影响到图像的清晰度。由于某些场合的需要，用户要求在使用共用的监视器以及输出输入线时能实现直通显示和计算机处理两种状态，以便扬长避短，提高图像装置的使用性能。但是，在使用共用的监视器及输出输入线时使图像装置具有直通显示和计算机处理功能则需要解决在图像信号产生中脉冲噪声干扰的问题：在直通状态下，仍在工作中的计算机系统总是会干扰正常的图像信号，使图像上出现杂波干扰，如果在直通状态下关掉计算机，虽然可以消除干扰，可是由于计算机失电，将使计算机丢失原来的工作状态，当再次转换至计算机工作状态时，还需要重新对计算机进行操作，增加了使用者的不便。如果将直通状态与计算机处理状态通过简单的切换来实现需要的状态，那么还会因为线路的阻抗失配，相互之间干扰各自的正常工作。

本发明的目的是提供一种使用共用的监视器及输出输入线路，具有直通显示和计算机处理功能的图像装置，解决两种不同状态间相互干扰的问题，提高图像装置的使用性。

本发明通过在图像装置的外围电路中设置有阻抗匹配单元，转换开关单元及抗干扰单元等技术方案来实现图像装置无干扰的直通显示与计算机处理的转换功能。

本发明的实现可以通过以下附图所设置的电路达到目的，下面结合附图及实施例详细描述本发明。

图1.表示本发明图像装置的原理框图。

图2.表示本发明的一种抗干扰外围电路图。

图3.表示本发明的抗干扰外围电路转换开关单元为电控形式的局部电路图。

本发明实施例的原理框图参见图1，本发明的图像装置由图像采集器CCD，阻抗匹配单元，处理计算机，抗干扰单元，转换开关单元和监视器组成。图像采集器CCD通过摄像产生了视频图像信号，通过图像信号输出线送到阻抗匹配单元进行阻抗的匹配和图像信号的分配，图像信号在阻抗匹配单元内分配为两路，一路是直通输入图像信号，另一路是处理计算机图像输入信号;送入处理计算机的图像输入信号经过处理计算机作各种图像处理和分析后产生计算机图像输出信号，并送入转换开关单元，同时，直通输入图像信号也送入转换开关单元，在转换开关单元内进行信号的切换，产生视频输出信号，送入监视器进行图像的显示。在转换开关单元内还产生状态控制信号和状态显示信号，状态显示信号直接通过LED发光二极管显示，状态控制信号送入抗干扰单元的状态控制端，对抗干扰单元进行控制，由抗干扰单元产生的各种控制信号去控制处理计算机的工作，从而达到消除脉冲干扰的目的。

图2.为本发明图像装置的直通与计算机处理转换功能抗干扰外围电路图，该电路由三个单元组成，分别是：阻抗匹配单元，转换开关单元，抗干扰单元。

在阻抗匹配单元中，R1是输入阻抗匹配电阻，接在图像信号输入端TVin与地之间，起输入线路阻抗匹配作用。隔直电容C1，C2接在图像信号输入端TVin与晶体管T1基极之间，由于图像信号是一种从DC到5MHz以上的宽带信号，所以隔直流电容用一个小电容C1与一个电解电容C2并联，使其传输响应更好。接在电源正极E1与晶体管T1基极间的上偏流电阻由可调电阻Rw和固定电阻R2串联得到，通过调节可调电阻Rw可使晶体管T1，T2获得最佳的工作点电压，R2的作用是防止过调现象出现而损坏晶体管T1，T2。下偏流电阻R3接在晶体管T1的基极与地之间，Rw，R2和R3组成晶体管T1与T2的偏置电路，保证晶体管工作在线性工作区。晶体管T1和T2的基极是连接在一起的，要求两个晶体管的参数尽量相近。R4是接在电源正极E1与晶体管集电极之间的限流电阻，它限制了晶体管集电极电流不致过大而损坏晶体管;R5是晶体管发射极与地之间连接的发射极电阻，它既是晶体管的负载电阻，同时又起反馈作用，从而稳定晶体管的工作状态。晶体管T1和T2的发射极是作为图像信号的输出点，分别是直通图像信号输入点Vin和计算机图像信号输入点CVin。

在转换开关单元中，转换器是一个双刀双掷开关K，这个双刀双掷开关K的第1接点接直通图像信号输入点Vin，第2接点接图像信号输出线TVout，第3接点接处理计算机图像信号输出线CVout，第4接点接状态控制端CK，第5接点接地，第6接点接显示发光二极管LED的负极，发光二极管LED的正极接限流电阻R6，R6保证LED发光二极管的正常工作，R6的另一端接电源的正极E2。当双刀双掷开关K的1，2和4，5接点接通时是直通显示状态，此时，状态控制端CK接地为低电位，LED发光二极管熄灭，图像输出信号TVout接直通图像信号输入端Vin。当双刀双掷开关K的2，3和5，6接点连通时是计算机处理状态，此时，图像输出信号TVout接在计算机图像信号输出端CVout，状态控制端CK不接地为高电位，LED发光二极管的负极接地，LED发光二极管发亮。

在抗干扰单元中，接在电源正极E2与状态控制端CK之间的上拉电阻R7和接在状态控制端CK与地之间的滤波电容C3组成了状态控制信号的抗干扰电路。非门IC2A的输入端接图像复合消隐信号/CB，IC2A的输出端为图像复合消隐信号的非，即CB，并输入或门IC1B的一个输入端，或门IC1B的另一个输入端接在状态控制端CK上，同时，或门IC1A的一个输入端也接在状态控制端CK上，或门IC1A的另一个输入端接在或门IC1B的输出端上。或门IC1A的输出端接在处理计算机暂停控制信号端/HLT上，同时也接非门IC2B的输入端，经非门IC2B的反相后，送到或门IC1C的一个输入端，或门IC1C的另一个输入端接计算机时钟信号的输出端CLK1，而或门IC1C的输出端接计算机时钟信号输入端CLK2。当转换开关K是在直通状态时，状态控制信号CK为低电位，经RC滤波后加在或门IC1A和IC1B的对应输入端上，这样或门IC1B的输出信号就是图像复合消隐信号/CB的非CB，同样或门IC1A的输出信号也是CB，使用或门IC1A和IC1B串联电路是为了加强其抗干扰性。当然，只用IC1B一个或门的方案也是可以的，只是抗干扰能力弱一些。或门IC1A输出的图像复合消隐信号/CB的非CB使处理计算机在图像的消隐期间可以继续工作，并自刷新存储器，但是在图像的正程扫描期间计算机停止工作;在计算机暂停信号/HLT为低电位时，非门IC2B的输出为高电位，这样就关断了计算机的时钟信号，防止处理计算机机的高频时钟信号对直通图像信号的干扰。当双刀双掷开关K为计算机处理状态时，状态控制信号为高电位，这就关断了或门IC1A和IC1B，开启了或门IC1C，使计算机暂停信号/HLT为高电位，而计算机时钟发生器输出的信号CLK1传送到计算机时钟输入信号CLK2，处理计算机就能正常工作了。

图3.为本发明的另一实施例的局部电路图，即抗干扰外围电路转换开关单元为电控形式的局部电路图。在该转换开关单元中，电控模拟开关K1的一端接直通图像信号输入端Vin，K2的一端接处理计算机图像信号输出端CVout。K1，K2的另一端连在一起，并且接图像信号输出线TVout。电控模拟开关K1的控制端接D型触发寄存器DK2的反相输出端/Q2，K2的控制端接在D型触发寄存器DK2的正相输出端Q2上。D型触发寄存器DK2的清零端CL2通过充电电阻R8接电源正极E2，并且CL2接到预置充电电容C4的正极，电容C4的负极接地。开机时，电源通过充电电阻R8给电容C4充电，使D型触发寄存器DK2的正相输出端Q2为低电位，工作状态为直通显示。D型触发寄存器DK2的输入端D2与其反相输出端/Q2相连，形成自翻转寄存器，DK2的置高电位控制端P2接电源正极E2，DK2的反相输出端/Q2接发光二极管LED的负极，LED发光二极管的正极通过限流电阻R6接电源正极E2，来显示工作状态。D型触发寄存器DK2的时钟输入端CK2接单稳触发器DK1的正相输出端，同时，DK2的正相输出端Q2又接状态控制端CK。单稳触发器DK1的清零端CL1接电源正极E2，DK1的输入端D1接地，正相输出端Q1与置高电位端P1之间由延时充放电电阻R10相连，同时，置高电位端P1接延时电容C6的正极，C6的负极接地。单稳触发器DK1的延时时间由延时充放电电阻R10与延时电容C6决定。单稳触发器DK1的时钟输入端CK1通过上拉电阻R9接电源正极E2，并且接在滤波电容C5的一端，电容C5的另一端接地。按钮AN的一端接地，另一端接单稳触发器DK1的时钟输入端CK1上，由R9和C5组成的滤波器将按钮AN的信号整形，消除抖动干扰，再通过单稳触发器DK1的正相输出端Q1输出延时后的脉冲，送到D型触发寄存器DK2的时钟输入端CK2，使D型触发寄存器DK2翻转，从而改变装置的工作状态。由D型触发寄存器DK2的输出端Q2和/Q2来决定电控模拟开关K1，K2的开关状态。

虽然本发明说明性的实施例结合附图已作了详尽的描述，但是应当理解本发明并不局限于这些明确的实施例。在不偏离本发明的范围或精神下，精于本专业的人员可以从中进行各种变化或改进都属于本发明的范围。

本发明可应用于如红外乳腺诊断仪上，从而解决两种状态简单组合在一起存在的干扰问题，应用本发明制造的红外乳腺诊断仪的图像装置在直通状态时，不仅显示器屏幕上的图像无任何干扰，而且计算机原工作状态也不会改变，既使由于红外乳腺诊断检查需要在暗光条件下进行，信号比较微弱，信号放大器的增益很高，信号很容易受到干扰，也观察不到计算机对直通图像的干扰。

Claims (5)

1、一种具有直通与机算机处理转换功能的图像装置，包括图像采集器CC入处理计算机的图像信号输入端，另一路送入转换开关单元，处理计算机图像信号输出信号也送入转换开关单元，由转换开关单元切换后图像信号送入监视器显示；同时，转换开关单元产生状态控制信号送入抗干扰单元，抗干扰单元产生的控制信号反馈到处理计算机的控制端。

2、根据权利要求1所述的图像装置，其特征在于所述的阻抗匹配单元由输入阻抗匹配电阻，隔直电容，上偏流可调电阻，下偏流电阻，两个限流电阻，两个低噪声NPN型晶体管，两个射极电阻组成;其连接顺序是：输入阻抗匹配电阻接在图像采集器输入信号端与地之间，隔直电容接在图像采集器输入信号端与晶体管基极之间，上偏流可凋电阻接在电源E1正极与晶体管基极之间，下偏流电阻接在晶体管基极与地之间，两个限流电阻分别接在各自晶体管集电极与电源E1正极之间，两个发射极电阻接在各自晶体管发射极与地之间，两个晶体管的发射极是信号输出端，分别为直通信号输入端，和计算机图像信号输入端。

3、根据权力要求1和2所述的图像装置，其特征在于所述的转换开关单元包括一个双刀双掷开关，一个LED发光二极管和限流电阻组成，所述开关的第1接点接在直通信号输入端，第2接点接在图像信号输出端，第3接点接在图像信号输出端，第4接点接在状态控制CK端，第5接点接地，第6接点接在LED发光二极管的负极;所述的发光二极管正极接在所述的限流电阻上，所述的限流电阻接在电源E1正极。

4、根据权利要求1，2和3所述的图像装置，其特征在于所述的抗干扰单元由一个RC抗干扰电路，三个或门（分IC1A，IC1B，IC1C）和两个非门（分IC2A，IC2B）组成;其连接顺序是：所述的RC抗干扰电路中的电阻接在电源正极和状态控制端CK之间，所述的RC抗干扰电路中的电容接在状态控制端CK与地之间;所述IC2A非门的输入端接计算机图像复合消隐信号，输出端接所述的IC1B或门的一个输入端，IC1B或门的另一个输入端与IC1A或门的一个输入端共同接在状态控制器端CK上;所述的IC1A或门的另一个输入端接IC1B或门的输出端，所述IC1A或门的输出端接计算机的暂停信号输入端/HLT;所述IC2B非门的输入端接IC1A或门的输出端，其输出端接所述IC1C或门的一个输入端，所述IC1C或门的另一个输入端接计算机时钟输出端，IC1C或门的输出端接计算机时钟信号输入端。

5、根据权利要求1，2和4所述的图像装置，其特征在于所述的转换开关单元是一个电控转换开关单元，所述电控转换开关单元包括两个电控模拟开关，一个D型触发寄存器DK2，一个RC预置电路，一个由限流电阻和LED发光二极管组成的显示电路，一个单稳态触发器DK1，一个转换按钮，一个由上拉电阻和滤波电容组成的抗干扰电路，一个由充放电电阻和延时电容所组成的延时电路所组成;所述的两个电控模拟开关的一端分别接直通信号输入端和计算机图像信号输出端，两个电控模拟开关的另一端连在一起后接图像信号输出端;其中一端接直通信号输入端Vin的电控模拟开关的控制端接所述D型触发寄存器的反相输出端，其中一端接计算机图像信号输出端的电控模拟开关的控制端接所述D型触发寄存器正相输出端;所述RC预置电路由一个充电电阻和充电电容组成，充电电阻接在电源正极E2与D型触发寄存器清零端之间，充电电容的正极接在D型触发寄存器清零端，充电电容的负极接地;D型触发寄存器的输入端与反相输出端相连，其正相输出端与状态控制端CK连接，其置高电平端接电源正极E2，其时钟输入端接所述的单稳态触发器的正相输出端;所述的显示电路中的限流电阻一端接电源正极E2，另一端接LED发光二极管正极，LED发光二极管负极接D型触发寄存器的反相输出端;所述的单稳态触发器的清零端接电源正极，其输入端接地，其时钟输入端接所述转换按钮的一端，所述转换按钮的另一端接地;所述的抗干扰电路的上拉电阻接在电源正极E2与单稳态触发器的时钟输入端之间，所述的滤波电容接在单稳态触发器的时钟输入端与地之间;所述延时电路中的放电电阻接在单稳态触发器的正相输出端与置高电平端之间，延时电容的正极接在单稳态触发器的置高电平端，其负极接地。

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