红外热象仪数字图象处理器制造技术

一种由ｉｎｔｏｌ８０３１芯片作中央处理单元、包括Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换器、帧存储器、控制键盘和外设接口的红外热象仪数字图象处理仪器，其数据寻址空间和程序寻址空间分别为６４ＫＢ，在医学上和工业上有着广泛的应用前景。成本低，售价低；处理功能齐全完整，处理速度较快；体积小，可以便携于现场使用，是目前具有最佳性能价格比的红外热象仪图象处理设备。（*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专为红外热成象提供的功能齐全的数字图象处理设备，属于信息处理和红外热成象
现有的热象仪图象处理仪器主要有两类：第一类是由IBM-PC/XT为主机，配上A/D、D/A转换、帧存储器和其他外围设备(如：打印机、录像机等)组成的系统。第二类一般是由Z-80单板机为主处理器，配上A/D、D/A转换和帧存储器组成的设备。第一类系统主要有两个问题，首先是IBM-PC/XT主机价格昂贵，光是主机售价就在1万元以上，使整机系统成本很高。再者，整机系统结构体积庞大，无法实现现场操作，这也是因PC/XT主机的体积而决定其不便携带的。第二类设备也存在着严重弊端。这是因为Z-80单板机的固定结构，使得CPU的寻址能力非常有限。除去帧存占用的内存空间外，供CPU处理的软件空间通常在8KB以下，而且由于时钟频率低，处理速度慢。尽管采用这类结构可以克服第一类系统价格高昂的弊病，但其后果是以牺牲处理功能为代价，这在需要通用设备的场合是不能容忍的。所以，现在使用单位往往宁可选择购买第一类系统，尽管其价格高昂、体积庞大。本专利技术的目的是针对上述两类设备存在的问题而提供一套完整的红外热象仪数字图象处理设备。该设备是以比第二类设备的售价更低的价格配置来实现第一类系统的处理功能，并且体积也最小。即既有目前最好的性能价格比，又能适宜便携，可以在现场使用。-->本专利技术所以能达到专利技术目的的主要原因在于采用intel公司生产的单片微控器8031作中央处理单元组成图象处理专用微机系统，8031芯片价格低廉(仅需30元人民币左右/片)，有64KB的数据寻址空间和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求。本专利技术可在医学上和工业上得到广泛应用，是红外热象仪图象处理器的最新产品。它的主要优点是：成本低、售价低；处理功能齐全、处理速度较快(采用11.0592MHZ时钟)；体积较小，仅320×350×150毫米2，可以便携使用。图1是本专利技术结构原理框图。图2是本专利技术外形结构简图。图3a～c是本专利技术一个具体实施例的电路图。其中图3a和图3b为CPU、内存、视频同步信号电路图，图3o为帧存贮体，A/D、D/A电路图。图4是图3各电路的连接关系图。下面结合附图，具体阐述之。图1也表明了信号处理的流程。红外信号经A/D转换进入256×256×8bit帧存。由于帧存有两个通道，当第一通道采样时，第二通道信号去显示器；第一通道采样完毕后。立即显示第一通道的信号，而第二通道就接着采样。如此两通道轮换显示、采样，就完成了对红外信号的实时采样，实时显示。并且，在上述过程中，CPU可以介入，计算某一样点的温度并送显示器显示。红外信号为黑白信号，经假彩色编码表和D/A转换后，才变成假彩色图象。键盘用于人机对话。控制信号流动。I/O接口用于配接各种外设，如打-->印机串行口等等。图2是处理器外形结构简图。1是面板，2是控制键盘，3是印制板插槽，4是信号引线插座。其长、宽、高尺寸为350×300×150mm3，体积小巧，可以携带到现场使用。图3a、图3b是CPU及视频同步电路。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的时钟，使指令的平均执行时间为2～3μS。电容C和电阻K2使8031能加电自动复位，而开关K和电阻K1用于手动复位。245是总线驱动、隔离蕊片，8031的P2口经245驱动后作为CPU的高8位地址。P0口为CPU数据总线和低8位地址总线复用口。373是锁存器，P0口经245驱动后作为CPU的8位数据总线，又用ALE信号线使P0口经373锁存后作为CPU的低8位地址线。P1口用作控制口，经245驱动后输出8根控制线P1.0～P1.78031的RD、WR、PSEN信号经245驱动后作为数据存储器——两片62256——的读、写信号和程序存储器——两片27256——的读信号。27256EPROM为32K×8bit的程序存储器。系统共有两片27256芯片，即有64KB的程序存储器，正好是8031程序寻址范围。62256RAM是32K×8bit的数据存储器，系统配置的数据存贮空间也是64KB。CPU的数据线由三片245驱动，且分别由P1.0、P1.1和P1.2控制此三片245工作与否，由此产生三套数据总线ID0～ID7、IID0～IID7和IIID0～IIID7，用以满足内存和两通道帧存的需要。138是三八译码器，用P1.0和A15相或的信号作为地址线A0、A1和A2的译码器使触信号。产生S1、S2、……S8共8根译码线作为I/O外-->设的选中与否。其中S0、S1控制两片373锁存器实现对8×8键盘的扫描。本专利技术可以配置64键，实际上只用32键即可满足处理功能需要。由晶振产生的10M时钟，经分频后得2.5MHZ和1/32MHZ的时钟。用于产生步信号。161是计数器，时钟信号经161计数后进入EPROM2732，用采实现电视同步信号。由2732输出的信号经373锁存及三个与门和一个或非门，产生行消隐信号Hb、场消隐信号、行方波信号Hf和复合同步信号SYNC。SYNC直接去监示器，实现帧存和监示器间的同步，使图象稳定。191为二进制计数器，用5MHz时钟触发191，产生处理器的视频地址VA0～VA15，完成256×256图象的扫描。257是二选一电路，视频地址和CPU地址经257电路选择后产生帧存地址线，两个通道分别产生各自的帧存地址IIA0～IIA15和IIIA0～IIIA15而选哪一套地址由257的笫一端决定，也即由P1.3、P1.4决定选用哪一套地址。图3c为帧存、A/D和D/A转换电路图。由图3a、图3b来的两个通道的地址线和数据线，分别接到帧存上。62256是32K×8bit的RAM芯片。每一个通道都由2片62256构成，共为64KB。帧存出来的数据线经374锁存后，合二为一地进入由6264(8k×8RAM)做的假彩色编码表后进行D/A转换，得到红R、黄G、兰B以及黑白W/B信号。两个通道哪一个输出由P1.5来决定，并且，只能有一个通道信号在某一个时刻输出。来自红外镜头信号，经8bitA/D转换后，由245驱动分别进入两通道帧存。并且，由于红外信号是非电视标准的，故必须自己产生地址线，-->以便往帧存中写入。191计数器产生低8位地址线其触发时钟为1MHZ(配红外快扫描镜头)或31.25KHZ(配红外慢扫描镜头)；高8位地址则由译码线S2、S3来触发373锁存器锁存来自CPU的数据线产生的。若P1.6置为高电平，则A/D总线无法往第二通道送数据；同样，当P1.7为高电平时，A/D总线无法往第一通道送数据。这样，就控制了在同一时刻，帧存或者处于A/D状态(即写状态)，或者处于CPU和视频状态。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、以及外围设备接口的红外热象仪数字图象处理器，其特征是采用ｉｎｔｅ１８０３１芯片的中央处理单元组成图象处理专用微机系统，该设备的数据寻址空间和程序寻址空间分别是６４ＫＢ。

【技术特征摘要】
1、一种包括主处理器、A/D和D/A转换器、帧存储器、控制键盘、以及外围设备接口的红外热象仪数字图象处理器，其特征是采用intel8031芯片作中央处理单元组成图象处理专用微机系统，该设备的数据寻址空间和程序寻址空间分别是64KB。2、如权利要求1所述的数字图象处理器，其特征是intel8031芯片的P2口为其高8位地址线，PO口为其低8位地址线和数据总线的复用口，P1口为...

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