Digitalizator slike DTS256

Interfejs za digitalizaciju slike se ugrađuje u personalni računar PC/AT-286 i ima sledeće karakteristike:

• • Digitalizacija slike iz bilo kog izvora video signala (CCD kamera, video rikorder ...),

  • Digitalizacija parne i neparne poluslike,

  • Rezolucija poluslike 256 x 128 piksela (8 bita po pikselu),

  • Brzina odabiranja 2.5 MHz,

  • Generisanje sinhro impulsa učestanosti 50 Hz.

Za digitalizaciju video signala je upotrebljen vrlo brzi "flash" A/D konvertor UVC3120. Brzina konverzije iznosi 30 MHz, a ulazni opseg je 0-2V.

Za memorisanje rezultata digitalizacije video signala koriste se statička RAM kola 62256. Kapacitet ovih kola je 32 KB, a brzina pristupa 100 ns. Da smo raspolagali statičkim RAM kolima od 64 KB rezolucija digitalizovane slike bi bila 256 x 256 piksela bez dodatnog usložnjavanja interfejsa. Da bi se memorisale neparna i parna poluslika uotrebljena su dva RAM integralna kola. Kontrolnom logikom je obezbeđeno da se jednoj memoriji može pristupiti u toku neparne poluslike, a drugoj u toku parne poluslike. nakon završene digitalizacije slike adresnom A/D konvertoru je onemogućen pristup memorijskim bankama, pa se memorisne slike mogu obraditi.

Integralno kolo UVC3120 pored brzog A/D konvertora sadrži i brzi 10-bitni D/A konvertor. Ova pogodnost je iskorišćena, pa se ditilazovani signal A/D konvertora upisuje u D/A kovertor. Dobijeni analogni signal na izlazu D/A konvertora se može dovesti na monitor i posmatrati digitalizovana slika. Na ovaj način se lako proverava ispravnost interfejsa DTS256.

Za digitalizator slike razvio sam skup potprograma koji omogućavaju digitalizaciju slike, memorisanje digitalizovane slike na hard disk, prikazivanje digitalizovanih slika na displeju računara. Kompletan softver za podržku interfejsa DTS256 je napisan na višem programskom jeziku C.

Interfejs DTS256 je realizovan tehnikom omotavanja žice (wire wrap). Ova tehnika omogućava jednostavnu i brzu relaizaciju interfejsa. Zbog veće dužine pinova "wire wrap" podnožja, interfejs će praktično zauzeti dva ISA slota na AT magistrali.

Na sl.1 je prikazana prednja strana, a na sl.2 zadnja strana intefejsa.

Sl.2 Zadnja strana interfejsa DTS256

Na sl.3 su prikazani video signal na ulazu A/D konvertora i video signal na izlau D/A konvertora, Može se primetiti da su originalnom video signalu superponirane smetnje impulsnog karaktera. U fazi testiranja interfejsa zaključio sam da navedene smetnje potiču od neregulisanog napajanja -5V PC računara. Smetnje od napajanja su smanjene, ali ne i potpuno otkolonjene, dodatnom regulacijom jednosmrnog napajanja '12V.  Smetnje u video signalu su nastale i zbog slabijeg razdvajanja analognih signala od digitalnih, jer je kompletan interfejs realizovan na jednoj ploči.

Na sl.4 su prikazane neparna, parna poluslika i njihova razlika. Na nepranoj poluslici, pored velike svetle površine prozora može se uočiti i svetla mrlja u levom donjem delu slike. Svetlosni izvor koji generiše svetlu mrlju je stroboskop, koji je sinhronizovan sa signalom ODD/EVEN koji generiše interfejs DTS256. Za vreme parne polsulike stroboskop je isključen, pa zato svetla mrlja ne psotoji na parnoj poluslici. Na trećoj slici, koja predstavlja razliku neparne i parne poluslike, jasno se uočava svetla mrlja dok su sve druge svetle oovršine potisnute. Tek na razlici slika se primenjuje algoritam za određivanje težišta svetle mrlje. Na sl.4 se mogu uočiti veči broj svetlih tačaka koje nisu potisnute oduzimanjem dveju slika. Ove svetle tačke su posledica smetnji koje unosi nestabilisano jednosmerno napajanje PC računara i imaju veliki uticaj na određivanje težišta svetle mrlje.

Uticaj neregulisanog jednosmernog napajanja -5V na digitalizovanu sliku

Sl.4 Uticaj neregulisanog PC napajanja -5V na digitalizovanu sliku

Nakon stabilizacije napajanja od -5V otkolonjene su smetnje od napjanja PC računara, a rezultat digitalizacije slike prikazan na slici 5. Može se uočiti da na digitalizovanoj slici nema više slučajno raspoređenih svetlih tačaka, pa je algoritam za određivanje težišta svetle mrlje dao tačne koordinate.

Sl.5 Digitalizovana slika sa regulisanim napajanjem -5V

Gore navedeni rezultati digitalizacije slike su ostvareni sa originalnim video signalom bez njegovog prethodnog procesiranja. Paralelno sa realizacijom interfejsa radilo se  na probleima pojačanja i filtriranja video signala. Video signal je pojačan približno tri puta, tako da nivou belog odgovara napon od 2V, koliko iznosi ulazni opseg A/D konvertora. Video pojačavač je realizovan kao posebna štampana ploča, koja se takođe postavlja na AT magistaralu.

It is I, snimjlen digitalizatorom slike DTS256.

Interfejs DTS256 projektovao sam marta meseca 1992. godine. Kolega Zoran Jovanović je realizovao interfejs DTS256 tehnikom omotavanja žice, a kolega Saša Milovanović je projektovao štampanu ploču za video pojačavač. Zoki je pri povezivanju propustio da poveže analognu masu A/D konvertora, pa sam tu grešku otklanjao sedam dana, jer sam proveravo kritičinije delove interfejsa. Zbog ove greške A/D konvertor uopšte nije radio, pa su obe poluslike bile tamnije od najtamnije noći. Kad sam povezao analognu masu A/D konvertora dobio sam prve slike i ja sam bio najsrećnija osoba na planeti.

 VEZE KA SRODNIM APLIKACIJAMA