显微图象数字处理器制造技术

一种专为显微镜使用者提供的功能齐全的电视成象及成象后各种处理的仪器。采用ｉｎｔｅｅ８０３１芯片作中央处理单元，组成包括有Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换。帧存储器、控制键盘和外设接口的显微图象数字化处理的专用微机系统。成本低，功能全，处理速度快，体积小可以便携使用，工作可靠，维修方便，是目前具有最佳性能价格比的显微图象处理设备。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数字图象处理设备，即一种专为显微镜使用者提供比较理想和功能齐全的电视成象及成象后的各种处理的仪器，属于信息处理
现有的显微成象观察，主要可分为三类第一类是直接通过显微镜观察被放大的图象。这种方法比较简单原始，主要存在两个问题；一个是人的肉眼长时间观察显微镜图象很容易疲劳，另一个是观察到的图象无法存储。第二类是使用摄象机把显微镜放大后的图象传送到电视监示器上，并配以录象机用于存储图象信号，以便日后再观察。这一类方法对于第一种方法已大有改进，但仍存有问题首先摄象机只能机械地传送图象，连最简单的图象处理也无法进行。再者，由于该类方法是采用摸拟方法传送信号的，使现有的非常成熟的数字信号技术无法使用。第三类一般是采用数字信号处理的方法。把摄象机传来的图象信号经A／D转换后变为数字信号，然后进入帧存显示在监示器上，处理部分则配以较大的微机，如IBM－PC／XT，AT，M6800等。这类方法的最大问题是成本昂贵。原因是主机价格贵，而且配这些主机的帧存储体也比较贵，再者体积庞大，不便携带。本专利技术的目的是针对上述几类方法的缺陷而提供一种新型显微图象数字处理仪器。该设备功能齐全又售价低廉，而且体积小，适宜便携，具有最好的性能价格比。本专利技术所以能达到专利技术目的的主要关键是采用iutel公司生产的单片微控器8031作为中央处理单元，组成显微图象处理的专用微机系统，用数字方法完成图象处理。8031芯片价格低廉(仅需30元人民币左右／片)，有64KB的内存数据寻址空间和64KB的程序寻址空间，能满足一个完整的数字图象处理系统软件寻址空间的需要。本专利技术是显微图象处理仪器的最新产品，可在医学、农林、化工、冶金、地质和军事等科研和工业的显微
中推广应用。它的主要优点是1、能对显微图象进行增强、放大、识别、提取、直方图统计等一系列处理，功能齐全。2、成本低，性能价格比甚高。3可通过键盘实现人机对话，是具有智能型的显微摄象系统。4、整机结构紧凑，体积小，便于携带使用。5、工作可靠，维修简单。附图说明图1是本专利技术的结构原理框图。图2是本专利技术的外形结构简图。图3a－c是本专利技术一个具体实施例的电原理图。其中图3a为主处理芯片及内存电路图，图3b为视频同步信号电路图，图3c为帧存储体及D／A、A／D电路图。图4是图3各电路的连接关系图。以下结合附图，具体阐述之。图1也说明了本专利技术的信号处理流程。由摄象机来的摸拟信号(RG、B三色)经A／D转换为数字信号进入四通道帧存储体，帧存储体在视频信号控制下，将数据传送到D／A转换器后变为摸拟信号进入监示器。8031主处理器可以对帧存信息进行各种各样的处理，以满足对原始图象处理的各种要求。8031配接的键盘用于人机对话，控制信号流动，还可通过I／O接口配接多种外设打印硬拷贝或实现通信等。图2是处理器外型结构简图。1是面板，2是控制键盘，3是8个个印制板插槽，4是信号引线插座。其长、宽、高尺寸为350×320×150mm3，体积小巧，可以携带至现场使用。图3a、图3b是主处理器及视频同步电路图。无特殊说明，各图中的集成电路芯片均为74LS系列。CPU8031采用11.0592MHZ时钟，使指令的平均执行时间为2～3μS。电容C和电阻R2实现加电自动复位，而开关K和电阻R1实现手动复位。MC145406为串行通信电平变换芯片。用其实现RS－232通信口将8031输出的电平转换为±12V的串行通信电平；也可以将对方的±12V串行信号电平转换为＋5V和0V的8031电平。245是总线驱动、隔离芯片，8031的P2口经245驱动后作为CPU的高8位地址。P0口为CPU的低8位地址和数据总线的复用口，373是锁存器，用8031的AL信号线作373锁存使能信号，P0口经373锁存后作为CPU的低8位地址线，而P0口经245驱动后作为CPU的数据总线D0～D7。P1口用作控制口 ，经245驱动后输出8根控制线P1.0～P1.7。8031的PSEN和RD、WR信号经245驱动后作为程序存储器——两片27256——的读信号和内存数据存储器——两片62256——的读写信号。27256EPROM为32K×8bit的程序存储器，系统配有两片27256芯片，即有64KB软件固化空间，正好是8031的程序寻址范围。62256RAM是32K×8bit的静态数据存储器，系统配置的内存数据空间由两片62256芯片共64KB组成，并由P1.1控制数据线能否对62256RAM进行读写操作。CPU的数据总线经四个245芯片驱动后，形成分别进入四通道帧存的四通道总线的数据线ⅡD0～ⅡD7、ⅢD0～ⅢD7、ⅣD0～ⅣD7、ⅤD0～ⅤD7。由于512×512×8bit帧存的存储空间的256KB，所以CPU要对256KB空间寻址，必须进行体选。于是，将控制线。P1.4、P1.5、P1.6、P1.7作为CPU的高地址段，以满足对256KB寻址所需的20根地址线A0～A19。138是三八译码器，用P1.2信号作为译码使能信号，对A0、A1、A2进行译码，得到S0、S1、……S7共八根译码线，作为I／O外设的使能线。其中S0、S1控制两片373锁存器，实现对8×8键盘输入的扫描。另一个373锁存器由译码线S7控制锁存数据总线后作为控制信号C1～C8。视频同步电路是由161计数器对1MHZ和0.325MHZ时钟进行计数后进入EPROM2732，用来产生视频同步信号。2732是4K×8bitEPROM。经两级2732输出的信号经373锁存得到行消隐信号Hb、行方波信号Hf和复合同步信号SYNC。SYNC直接去监示器同步输入端，实现帧存和监示器的同步，使图象稳定。191是二进制计数器，用10M时钟触发191计数器得到视频列地址VA0～VA9、由行方波Hf触发191得到视频行地址VA10～VA19，并且，列地址由Hb清零，行地址由Vb清零。257是二选一电路，视频地址和CPU地址即VA0～VA19和A0～A19经257二选一后产生帧存储体地址SA0～SA19，而选哪一套地址由控制线P1.2决定，并且对控制存储体读写信号也由二选一的257电路产生，即由控制线C7和C8决定是视频读SRD还是视频写SWR(A／D状态时)。图3c是帧存储体及D／A、A／D转换电路图。由图3a、图3b来的四个通道的数据线和地址线，分别接到帧存上。62256是32K×8bit的静态RAM芯片，每一个帧存储体都由8片62256构成，即为256KB。这里，SA0～SA19接入四个存储体的地址线，ⅡD0～ⅡD7、ⅢD0～ⅢD7、ⅣD0～ⅣD7和ⅤD0～ⅤD7分别接四个存储体的数据线，而SRD、SWR接帧存的读、写端，并由C1C2、C3、C4决定帧存储体的选中与否。前三通道中从摄象机来的红R、黄G、兰B信号经放大进入8bit视频A／D转换芯片(CA3318)后，出来的数据线一路直接进入帧存储体，而另一路则进入D／A转换。由控制线C5决定A／D转换的数据是否工作C5为高电平使A／D处于高阻抗状态，当C5为低电平时A／D正常工作。第四通道与前三通道的帧存数据线经374锁存后进入D／A转换，374是锁存器，由此得到红R、黄G、兰B及黑白W／B视频信号，送入监示器显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括主处理器，Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换器、帧存储器，控制键盘和外围设备接口的显微图象数字处理器，其特征是采用ｉｎｔｅｌ８０３１芯片作中央处理单元，组成采用数字方法进行显微图象处理的专用微机系统，该仪器的程序寻址空间和ＣＰＵ内存数据寻址空间分别是６４ＫＢ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡学勋，黄北军，
申请(专利权)人：蔡学勋，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]