CN1079318A

CN1079318A - 图象存贮板

Info

Publication number: CN1079318A
Application number: CN 92103823
Authority: CN
Inventors: 张永明; 王克定
Original assignee: Beijing Scientific Instrument Research Center Chinese Academy Of Sciences
Current assignee: Beijing Scientific Instrument Research Center Chinese Academy Of Sciences
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-08

Abstract

一种图象存贮板，属于图象处理领域，主要由图象采集、存贮、处理及显示、PC机与图象板接口等部分组成。其图象采集部分由帧缓冲器、模数转换器、视频同步系统、先进先出存储器与图象视频随机存取存储器组成。每帧图象采集的象素点为1024×1024 ×8bit，可以叠加1024×1024×4bit数字图形信号输出，高分辨输出显示清晰稳定，图象处理及图形操作速度较快，可用于采集、处理扫描电子显微镜及其它频率范围为0～30MHz的数字信号及摄象机视频信号。

Description

本发明为一种图象存贮板，属于图象处理（G06F）领域。

经检索发现EP018321、EP0235298、EP0166304、EP0184547及W088/01413五份专利文献。EP018321系将信号分奇、偶数据，利用Z80和TMS320管理的并行装置来进行处理，目的在于加快处理速度;EP0235298的特点是通过帧存贮器、图象处理器，用窗口做位图形：图象送入帧存贮器，经图象处理器处理后送显示;EP0166304及EP0184547主要是对信号在某方面进行图象处理;W088/01413采用移位寄存器控制在两个帧存贮器之间传递数据，将图形压缩，快速传输。目前市售的具备慢扫描图象采集能力的图象处理板有中国北京中自公司生产的PA550板，它具有数字慢扫描功能，但速度很慢，只有0～1MHZ，由于其采用集成电路组成的图形处理器，存贮及显示的分辨率为512×512象素，只能隔行扫描显示，用微型计算机（PC机），通过可编程控制器（PC）总线将象素值从图象处理板读进PC机的中央处理器，然后再经过PC总线将该象素写回到图象处理板的存贮体中，其速度受到PC机主频，总线宽度及总线频率的限制。美国麻省的Data Translation Inc推出的DT3852，其具有1024×1024分辨率的模拟慢扫描图象采集能力，但无数字慢扫描口，且当其做图象采集时，是将采集到的数据存放在动态随机存取存贮器（DRAM）中，只能显示存放在视频随机存取存贮器（VRAM）中的图象，无法做到实时显示采集到的图象。

为了克服上述已有技术的不足，本发明的目的是使设计的图象存贮板既能接收到模拟视频复合信号，又能接收数字的慢扫描信号，可逐行扫描，异步显示。

本发明的目的可以用以下方法达到：上述图象存贮板的图象采集部份主要由帧缓冲器（1）、模数转换器（2），视频同步系统（4），先进先出存贮器（5）与图象视频随机存取存储器（7）组成，经模数转换器（2）与视频同步系统（4）转换的输入信号进入存贮器（5），待一行象素点输入完成，该处理器便可将数据移入视频随机存取存贮器（VRAM）（7）中相应的位置上，地址自动改变，又开始新的一行输入，如此循环，视频随机存取存贮器（7）中每一串口输出脉冲将数据锁存到数模转换器（15）中。

附图给出本发明的具体实施例。

本实施例主要由图象采集部份、存贮器、处理器、图象显示及PC机与图象板接口等部份组成。

在附图中，图象采集部份由帧缓冲器（1）、模数转换器（2）、多路选通（3）、视频同步系统（4）、先进先出存贮器（5）组成，处理器和存贮器部份由图形处理器（9）、协处理器（10）、图象视频随机存取存贮器（VRAM）（7），图形叠加随机存取存贮器（11），系统动态随机存储器（12）组成。

图象显示部份由带有查找表的随机存贮数模转换器（15）和视频图形转换口（14）组成。

（8）为PC机与图象板接口。

在图象采集部份：从视频信号输入口输入的含有行、场同步信息的模拟视频复合输入信号和从慢扫描数字口输入的信号，通过可编程的（2）、（4）联合完成视频信号的同步与模数变换，模数转换器（4）含有256×8的输入查找表，经过查找表的数字信号加上行、场同步及采集脉冲信号，其形式完全与慢扫描数字口输入的信号相同，用软件编程可选择两种信号之一作为先进先出存贮器（5）的输入源，而（5）容量为1024×32位，即可存储4096个象素，每当（5）存储到2048个象素（即半满）时，则产生一硬件中断使图形处理器（9）以每秒32兆达因的速度将数据从（5）经多路选通（3）移入到图象视频随机存取存储器（7）中，（7）的地址可用软件编程控制，因此，慢扫描口输入或经模数变换的视频信号进入先进先出存贮器（5）中，待一行象素点输入完成，用行扫消隐信号结束，然后处理器将该数据移入视频随机存取存储器（7）相应的行地址起始位置上，行地址自动加1，待若干行传递完成，一帧扫描结束，给出帧消隐电平，又开始新的输入，如此循环往复。

由于图象视频随机存取存储器（7）的地址可用软件做到不同位置、不同尺寸的开窗采集，当窗口很小时，也可用软件控制产生硬件中断的时间把数据写入（7）中。上述采集操作均独立于图象板显示分辨率及时序。

在存贮器和处理器部份：主机与图象板由主机接口（8）连接，图形处理器（9）用于自动产生随机存取存储器（RAM）刷新，屏幕刷新周期，更易于实现图形处理和存储功能。在某些使用环境需要进行浮点运算、矩阵运算、卷积时，可设置协处理器（10），它可以非常可观的提高这些方面的处理速度，（10）与（9）使用同一系统时钟，同一数据，地址总线。1Mb系统动态随机存取存储器（12）用于存储（9）的运行程序，中断向量表及作为数据缓存区、堆栈等，（7）用于存储1024×1024×8位的灰度图象;（11）为512K，作为该图象的图形是1024×1024×4位，即可以产生15个不同颜色的叠加。对于一般的存储器读写周期，要使用不同的地址来选通图象体或图形体，而对于屏幕刷新周期，使用任一图象体地址或图形体地址，均能同时选通二者，以达到叠加效果。

在图形显示部份，图象视频随机存取存储器（7）的每一串口输出移位脉冲将四个象素的灰度值、叠加值锁存到数模转换器（15）中，在（15）内自动做四次移位，逐个象素输入到输出查找表（256×24+15×24）然后做叠加控制，最终经三路数模转换输出红、绿、蓝模拟信号。点输出脉冲的频率使用可编程逻辑阵列（PAL），根据不同的显示分辨率来选择不同的频率。同时，由于（15）具有与视频图形转换卡通用的特性，可用软件编程控制选择显示图象板上的图象信号或显示VGA信号，这便可使整个图象板只用一个监视器，它既可作为视频图形转换口（14）的终端，又可做图象显示。

本实施例调试结果表明每帧图象采集的象素点为1024×1024×8bit，可以叠加1024×1024×4bit数字图形信号输出，高分辨输出显示清晰稳定，各项图象处理及图形操作速度较快，整个图象板工作稳定。

本发明可用于采集、处理扫描电子显微镜及各种摄象机，或盒式录相机（VCR），包括NTSC（美国国家电视系统委员会），PAL（逐行倒相）、CCTR（国际无线电通讯咨询委员会）的数字标准视频信号，即频率范围为0～30MHz的信号。

Claims

一种图象存贮板，主要由图象采集、存贮、处理及显示等部份组成；

图象存贮、处理部份由图形处理器(9)、协处理器(10)、图形叠加随机存储器(11)、系统动态随机存储器(12)组成，对图象进行处理与存储；

图象显示部份由数模转换器(15)和视频图形转换口(14)组成，输出脉冲经数模转换器(15)处理后输出模拟信号，可与VGA卡兼容通用；

其特征在于：

图象采集部份由帧缓冲器(1)，模数转换器(2)、视频同步系统(4)、先进先出存储器(5)与图象视频随机存取存储器(7)组成，经模数转换器(2)与视频同步系统(4)转换的输入信号进入存储器(5)存储，每当(5)存贮到半满时，则产生一个硬件中断使图形处理器(9)将数据从(5)移入图象视频随机存取存储器(7)中，(7)中每一串口输出脉冲将数据锁存到数模转换器(15)中。