动态视频竖线生成技术研究

　　1　前　言

　　计量光学仪器物镜像平面上通常放置一块分划板,利用分划板上的标准刻线与图形进行瞄准与测量.例如万工显主显微系统中装有米字分划板.利用分划板上的刻线对工件的影像进行瞄准——压线,在万工显的读数装置上进行读数.虽然分划技术在光学计量仪器领域起了很大的作用,但是由于受分划板的生成技术所限,它又具有机械与固化的特点,适用性差,且只能供目视测量之用,无法应用电子技术实现自动瞄准与读数.因此,运用电子分划技术取代光学分划板,是改造传统光学计量仪器的当务之急.

　　首先是运用光电成像技术取代目视,来改造传统光学计量仪器.其次,在光电图像上迭加与光学分划板等同,但可调节标准刻线与图形,实现图像瞄准,为自动测量奠定坚实的基础.后者被称之为动态视频分划生成.本文将重点讨论基于IC元件的动态视频分划生成技术.视频分划技术的基本原理如下[1]:

　　当电子束在屏幕上从左到右扫描时,如果在某一行的的电视信号上加一白色或黑色电平脉冲,则在屏幕上相应点会出现一白点或黑点.如果在某一行扫描正程上加上宽度合适的黑或白电平,则会在屏幕上产生一条横线.若连续多行都加上同一宽度的脉冲,则在屏幕上形成一条垂直线.为此,如果从某行同步开始,每个行同步脉冲延时时刻,加一白或黑电平脉冲,则在屏幕上将产生一条垂直线.

　　2　动态视频单竖线生成技术

　　视频信号经同步分离后,得到行同步信号(H)和场同步信号(V)[2].在每一个行同步信号上升沿适当延时,在每行生成一窄脉冲信号,即可在每行上形成一“亮点”.“亮点”与行同步信号严格同步,帧扫描结束便形成一条竖线[3].单竖线生成原理框图如图1所示.

　　通过合理地设计延时环节1的延时时间的可调范围,即调节延时环节1的可变电阻,可使“亮点”在行内左右移动,综合产生的竖线可在整个屏幕左右移动;通过合理地设计延时环节2的延时时间,调节延时环节2的可变电阻,可调节竖线的粗细,满足使用要求;通过调节与+5V电源相连的电位器的阻值大小,可调节竖线的亮度.采用电子模拟开关器件设计迭加电路,将延时2输出的竖线脉冲用作控制信号,当竖线脉冲为低电平时,控制迭加器输出图像信号,当竖线脉冲为高电平时,控制迭加器输出一高电平,从而达到图像与竖线的迭加,并且丝毫不影响图像的质量[4].单竖线发生器工作波形见图2.

　　3　动态视频三竖线生成技术

　　用三套单竖线发生电路分别产生单竖线,将其三输出相或后送迭加器,在屏幕上便能得到三条竖线.三竖线生成原理框图如图3所示.