專利名稱：有選擇圖象色彩裝置的b超診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀。更為具體地說，在普通黑白B超診斷儀的基礎(chǔ)上，采用實(shí)時(shí)地把黑白視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為彩色視頻信號(hào)的裝置以及彩色監(jiān)視器，來獲得彩色B超圖象。
目前，我國大多數(shù)醫(yī)院所使用的B超診斷儀都采用黑白圖象顯示。與黑白圖象顯示相比，彩色顯示具有色彩鮮明、分辨率高、層次豐富等優(yōu)點(diǎn)，因此使用彩色顯示的B超診斷儀能獲得更為理想的診斷效果。當(dāng)前B超圖象的彩色化主要是依靠計(jì)算機(jī)的圖象處理。令人遺憾的是由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度有限，為獲得高清晰度的彩色圖象，必須要使用高速計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理和轉(zhuǎn)換。換句話說，高清晰度的彩色圖象和將黑白圖象實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成彩色圖象對(duì)計(jì)算機(jī)而言是相互矛盾的，而且其成本較高。
本實(shí)用新型的目的就是發(fā)明一種有黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)的裝置B超診斷儀。
使用本實(shí)用新型的B超診斷儀，所產(chǎn)生的彩色視頻信號(hào)是利用選擇圖象色彩裝置在原黑白視頻信號(hào)的亮度信號(hào)基礎(chǔ)上疊加色度信號(hào)，并在黑白視頻信號(hào)的行同步中提取出色同步信號(hào)，再經(jīng)過合成處理而獲得的。更具體地說，本實(shí)用新型所涉及的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其中的黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，是先產(chǎn)生色度的三種基色，即紅色、綠色和藍(lán)色；然后利用電阻網(wǎng)絡(luò)按照不同的比例進(jìn)行合成，以產(chǎn)生若干種基本的色調(diào)；將該色調(diào)調(diào)制到色度副載頻上去而完成色度形成的；與此同時(shí)，用電壓比較器對(duì)輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行亮度編碼，并將輸入的黑白視頻信號(hào)劃分為不同的亮度區(qū)域，通過對(duì)不同的電壓值的比較，按照被輸入的黑白視頻信號(hào)的不同亮度幅度，將亮度劃分為若干個(gè)不同的區(qū)域并進(jìn)行編碼以完成亮度信號(hào)的編碼總過程；對(duì)色度形成中產(chǎn)生的若干種基本色調(diào)，使用EPROM芯片進(jìn)行編排，并可以按照人們的需要進(jìn)行各種不同色調(diào)的選擇；此后，對(duì)選擇好的色調(diào)與編碼后的亮度信號(hào)進(jìn)行合成和／或重新處理，從而在黑白視頻圖像的不同亮度區(qū)域內(nèi)加上不同的色彩，完成黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程。
為了確保黑白／彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，還應(yīng)當(dāng)加上色同步信號(hào)。從輸入的黑白視頻信號(hào)中，首先提取它的同步信號(hào)，再經(jīng)過單穩(wěn)多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)色同步脈沖，加到色度信號(hào)上，這樣就產(chǎn)生色同步信號(hào)。在黑白視頻信號(hào)中同時(shí)提取出來的反相消隱脈沖可加到亮度編碼信號(hào)上去，并把半行頻輸出的信號(hào)加到色度信號(hào)上。至此，將處理完畢的亮度編碼信號(hào)和色度編碼信號(hào)進(jìn)行色度合成，然后送入輸出合成電路中進(jìn)行處理，即可得到一個(gè)完整的彩色視頻信號(hào)。
本實(shí)用新型的另外一個(gè)特征是具有一個(gè)選擇開關(guān)，可以隨意地選擇輸出為黑白或彩色圖象。
本實(shí)用新型所涉及的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀是一種新型的實(shí)用化電子產(chǎn)品，它克服了黑白圖像的色彩單一、分辨率不高、層次混濁等缺點(diǎn)，代之以實(shí)時(shí)地進(jìn)行圖象色彩轉(zhuǎn)換，獲得清晰逼真的圖象、視覺效果好，且成本低。彩色圖像正在逐步取代過去傳統(tǒng)的黑白圖像，這已成為當(dāng)今B超診斷儀領(lǐng)域內(nèi)的一大趨勢。本實(shí)用新型可以在原有的黑白圖像成像設(shè)備的基礎(chǔ)上，以較少的成本獲得實(shí)時(shí)彩色圖像，因此它具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀的原理框圖。
圖2是黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置原理框圖。
圖3是視頻放大及輸出合成電路圖。
圖4是同步提取電路圖。
圖5是副載波振蕩及色度形成電路圖。
圖6是亮度編碼電路圖。
圖7是彩色選擇電路圖。
圖8是色度合成電路圖。
圖9是電源電路圖。
圖1是有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀的原理框圖。圖中(1)為超聲波傳感器，(2)為超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成黑白視頻信號(hào)裝置，(3)為視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置，(4)為彩色監(jiān)示器。超聲波傳感器(1)接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)(2)變成黑白視頻信號(hào)，通過(3)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)，顯示在彩色監(jiān)示器(4)上。
圖2是黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置原理框圖。黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置包括如下單元電路視頻放大電路(5)；輸出合成電路(6)；同步提取電路(7)；副載波電路(8)；色度形成電路(9)；亮度編碼電路(10)；彩色選擇電路(11)；色度合成電路(12)；電源電路(13)；色同步電路(14)；色度處理電路(15)。黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，是先產(chǎn)生色度的三種基色，即紅色、綠色和藍(lán)色；然后利用電阻網(wǎng)絡(luò)按照不同的比例進(jìn)行合成，以產(chǎn)生若干種基本的色調(diào)；將該色調(diào)調(diào)制到色度副載頻上去而完成色度形成的；與此同時(shí)，用電壓比較器對(duì)輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行亮度編碼，并將輸入的黑白視頻信號(hào)劃分為不同的亮度區(qū)域，通過對(duì)不同的電壓值的比較，按照被輸入的黑白視頻信號(hào)的不同亮度幅度，將亮度劃分為若干個(gè)不同的區(qū)域并進(jìn)行編碼以完成亮度信號(hào)的編碼總過程；對(duì)色度形成中產(chǎn)生的若干種基本色調(diào)，使用EPROM芯片進(jìn)行編排，并可以按照人們的需要進(jìn)行各種不同色調(diào)的選擇；此后，對(duì)選擇好的色調(diào)與編碼后的亮度信號(hào)進(jìn)行合成和／或重新處理，從而在黑白視頻圖像的不同亮度區(qū)域內(nèi)加上不同的色彩，完成黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程。為了確保黑白／彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，還應(yīng)當(dāng)加上色同步信號(hào)。從輸入的黑白視頻信號(hào)中，首先提取它的同步信號(hào)，經(jīng)過單穩(wěn)多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)色同步脈沖，加到色度信號(hào)上，這樣就產(chǎn)生色同步信號(hào)。在黑白視頻信號(hào)中同時(shí)提取出來的反相消隱脈沖可加到亮度編碼信號(hào)上去，并把半行頻輸出的信號(hào)加到色度信號(hào)上。至此，將處理完畢的亮度編碼信號(hào)和色度編碼信號(hào)進(jìn)行合成，即可得到一個(gè)完整的彩色視頻信號(hào)。
該圖中的標(biāo)記，包括I至X的連續(xù)羅馬數(shù)字，表示直流供電關(guān)系。
圖3是視頻放大及輸出合成電路圖。該電路將輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行視頻放大，提供給其他功能電路使用，同時(shí)在輸出合成電路中對(duì)黑白或彩色視頻信號(hào)進(jìn)行放大處理并輸出。另外在此電路中使用了開關(guān)(K1－1)，可人為地控制色度及色同步信號(hào)的通斷來實(shí)現(xiàn)對(duì)黑白或彩色輸出的選擇。
圖4是同步提取電路圖。該電路首先從輸入的黑白視頻信號(hào)中提取出其中的同步信號(hào)，并使用多諧振蕩器來產(chǎn)生一個(gè)色同步脈沖及色度合成所必需的脈沖信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)半行頻輸出信號(hào)。
圖5是副載波振蕩及色度形成電路圖。該電路利用晶體振蕩器來產(chǎn)生所需的副載波振蕩，同時(shí)利用三基色的產(chǎn)生基本原理和進(jìn)行色度組合的基本電阻網(wǎng)絡(luò)來產(chǎn)生彩色視頻所必需的色度信號(hào)。同時(shí)，在此電路中設(shè)置了一個(gè)開關(guān)(K1－2)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出黑白或彩色圖像的隨意選擇。圖中的電阻(3R4)取20～200Ω范圍的阻值時(shí)載波效果較佳。
圖6是亮度編碼電路圖。該電路將輸入的黑白視頻信號(hào)利用電壓比較器進(jìn)行亮度區(qū)域的劃分，并對(duì)得到的每一不同的亮度信號(hào)區(qū)域進(jìn)行編碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度信號(hào)的編碼。然后送至色度合成電路中去。圖中的二極管(4D1)必須使用，電阻(4R9)的阻值范圍取20～200kΩ時(shí)，其亮度劃分較為理想。
圖7是彩色選擇電路圖。在此電路中用了兩個(gè)EPROM芯片(5IC1和5IC2)，以供用單片機(jī)人為地寫入事先編好的一組特定的數(shù)字碼。每一種不同的數(shù)字碼控制圖4中輸出的色度信號(hào)來實(shí)現(xiàn)一種不同的色度排列。并用一個(gè)多位互鎖開關(guān)對(duì)其進(jìn)行選擇，形成圖像不同的色調(diào)變化，以期獲得最佳的視覺效果。
圖8是色度合成電路圖。該電路根據(jù)不同的亮度信號(hào)對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制，以產(chǎn)生不同的色度信號(hào)，并對(duì)選擇好的一組色度信號(hào)進(jìn)行重新處理，形成標(biāo)準(zhǔn)的彩色視頻信號(hào)送回到圖3中進(jìn)行放大處理并輸出。
圖9是電源電路圖。此電路將輸入的220V／50Ⅱz的交流電源變?yōu)樗璧膸茁分绷麟娫?，提供給各功能電路使用。
上述圖3至圖8中的結(jié)點(diǎn)標(biāo)記，包括從16至38的連續(xù)自然數(shù)，相同的結(jié)點(diǎn)標(biāo)記表示它們?cè)谕稽c(diǎn)上的電連接。
本實(shí)用新型的最佳方案是在有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀的副載波振蕩電路和色度形成電路中，電阻(3R4)的阻值范圍取20～200Ω；在亮度編碼電路中二極管(4D1)必須使用，電阻(4R9)的阻值范圍取20～200kΩ；在彩色選擇電路中用了兩個(gè)EPROM芯片(5IC1和5IC2)。
權(quán)利要求1.一種有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀包括超聲波傳感器(1)，超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成黑白視頻信號(hào)裝置(2)；其特征在于它還包括黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置(3)和一彩色監(jiān)示器(4)，其中的黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置(3)由視頻放大電路(5)，輸出合成電路(6)，同步提取電路(7)，副載波振蕩電路(8)，色度形成電路(9)，亮度編碼電路(10)，彩色選擇電路(11)，色度合成電路(12)，電源電路(13)，色同步電路(14)構(gòu)成；其中的黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，首先是由電源電路(13)將交流電變?yōu)橹绷麟姽┙o各功能電路；副載波振蕩電路(8)產(chǎn)生副載波振蕩，同時(shí)色度形成電路(9)產(chǎn)生色度的三種基色，即紅色、綠色和藍(lán)色，然后利用色度合成電路(12)按照不同的比例進(jìn)行合成，以產(chǎn)生若干種基本的色調(diào)，而完成色度形成；視頻放大電路(5)將輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行視頻放大，提供給其他功能電路使用；然后，用亮度編碼電路(10)對(duì)輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行亮度編碼；彩色選擇電路(11)對(duì)色度形成中產(chǎn)生的若干種基本色調(diào)，使用EPROM芯片進(jìn)行編排，并可以按照人們的需要進(jìn)行各種不同色調(diào)的選擇；此后，對(duì)選擇好的色調(diào)與編碼后的亮度信號(hào)由輸出合成電路(6)進(jìn)行合成和/或重新處理，為了確保黑白/彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，同步提取電路(7)從輸入的黑白視頻信號(hào)中首先提取它的同步信號(hào)，經(jīng)過單穩(wěn)多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)色同步脈沖，進(jìn)而色同步電路(14)將色同步脈沖加到色度信號(hào)上，這樣就產(chǎn)生色同步信號(hào)，從而在黑白視頻圖像的不同亮度區(qū)域內(nèi)加上不同的色彩，完成黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程。
2.如權(quán)利要求1所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的同步提取電路(7)使用多諧振蕩器來產(chǎn)生色同步脈沖及色度合成所必需的脈沖信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)半行頻輸出信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的副載波振蕩電路(8)及色度形成電路(9)利用晶體振蕩器來產(chǎn)生后需的副載波振蕩，同時(shí)也產(chǎn)生彩色視頻所必需的色度信號(hào)，副載波振蕩電路(8)中的電阻(3R4)取20～200Ω范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的高度編碼電路(10)將輸入的黑白視頻信號(hào)利用電壓比較器進(jìn)行亮度區(qū)域的劃分，并進(jìn)行編碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度信號(hào)的編碼，然后送至色度合成電路(6)中去，亮度編碼電路(10)中的二極管(4D1)必須使用，電阻(4R9)的阻值范圍取20～200KΩ。
5.如權(quán)利要求1所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的彩色選擇電路(11)中用了兩個(gè)EPROM芯片(5IC1和5IC2)，以供用單片機(jī)人為地寫入事先編好的一組特定的數(shù)字碼，每一種不同的數(shù)字碼控制色度形成電路(9)中輸出的色度信號(hào)用于實(shí)現(xiàn)一種不同的色度排列，并用一個(gè)多位互鎖開關(guān)對(duì)其進(jìn)行選擇，形成圖像不同的色調(diào)變化。
6.如權(quán)利要求1所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的色度合成電路(12)根據(jù)不同的亮度信號(hào)對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制，產(chǎn)生不同的色度信號(hào)，并對(duì)選擇好的一組色度信號(hào)進(jìn)行重新處理，形成標(biāo)準(zhǔn)的彩色視頻信號(hào)送回到視頻放大電路(5)中進(jìn)行放大并輸出。
7.如權(quán)利要求1－6所述的有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀，其特征在于其中的黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置(3)是先產(chǎn)生色度的三種基色，即紅色、綠色和藍(lán)色；然后利用電阻網(wǎng)絡(luò)按照不同的比例進(jìn)行合成，以產(chǎn)生若干種基本的色調(diào)；將該色調(diào)調(diào)制到色度副載頻上去而完成色度形成的；與此同時(shí)，用電壓比較器對(duì)輸入的黑白視頻信號(hào)進(jìn)行亮度編碼，并將輸入的黑白視頻信號(hào)劃分為不同的亮度區(qū)域，通過對(duì)不同的電壓值的比較，按照被輸入的黑白視頻信號(hào)的不同亮度幅度，將亮度劃分為若干個(gè)不同的區(qū)域并進(jìn)行編碼以完成亮度信號(hào)的編碼總過程；對(duì)色度形成中產(chǎn)生的若干種基本色調(diào)，使用EPROM芯片進(jìn)行編排，按需要進(jìn)行各種不同色調(diào)的選擇；此后，對(duì)選擇好的色調(diào)與編碼后的亮度信號(hào)進(jìn)行合成和／或重新處理，從而在黑白視頻圖像的不同亮度區(qū)域內(nèi)加上不同的色彩，完成黑白視頻信號(hào)到彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程；為了確保黑白／彩色視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，還應(yīng)當(dāng)加上色同步信號(hào)，從輸入的黑白視頻信號(hào)中，首先提取它的同步信號(hào)，經(jīng)過單穩(wěn)多諧振蕩器產(chǎn)生一個(gè)色同步脈沖，加到色度信號(hào)上，產(chǎn)生色同步信號(hào)；在黑白視頻信號(hào)中同時(shí)提取出來的反相消隱脈沖可加到亮度編碼信號(hào)上去，并把半行頻輸出的信號(hào)加到色度信號(hào)上；將處理完畢的亮度編碼信號(hào)和色度編碼信號(hào)進(jìn)行合成，即可得到一個(gè)完整的彩色B超視頻信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種有選擇圖象色彩裝置的B超診斷儀。它包括黑白視頻信號(hào)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成彩色視頻信號(hào)裝置和一彩色監(jiān)示器，其中彩色視頻信號(hào)裝置由視頻放大電路，輸出合成電路，同步提取電路副載波振蕩電路，色度形成電路，亮度編碼電路等構(gòu)成。使傳統(tǒng)的黑白B超診斷儀有選擇地轉(zhuǎn)換成為彩色B超診斷儀。
文檔編號(hào)H04N9/43GK2159195SQ93200230
公開日1994年3月23日 申請(qǐng)日期1993年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月11日
發(fā)明者劉鳳卯 申請(qǐng)人:劉鳳卯