CCD瞄准与定位靶标 - 图文

本科毕业设计论文

题目：CCD瞄准与定位靶标

信号发生器的设计

院 系： 光电工程学院 学科专业： 测控技术与仪器 学 生： 舒 东 平 学 号： 040103115 指导教师： 张维光

2008年 07日

CCD瞄准与定位靶标信号发生器的设计

摘要

在目视光学仪器系统中，读数精度会受到视觉分辨率和工作人员主观因素的影响。应用光电测试技术对目视光学仪器进行改造，采用CCD摄像机作为仪器出瞳接收系统对仪器系统进行成像，可以在一定程度上解决目视光学仪器的缺陷，并且实现仪器测量过程的自动化。当用监视器代替视场对目标进行观测时，在图像中确定定位基准是一个基本问题。本文以CCD输出的视频信号为处理对象，研究一种在视频信号中生成定位十字分划刻线的技术方案，实现视频信号观测视场中确定定位基准的功能。

通过在CCD摄像机的视频信号上叠加上十字线定位基准，即可组成一种新型的十字线摄像机，此种摄像机在测量上有广泛的应用。

CCD瞄准与定位靶标信号发生器的设计基于视频字符叠加原理。用CCD采集到的视频信号，识别出场同步和复合同步信号后，利用单片机W77E58控制专用字符叠加芯片MB90092，通过调用外挂字库中存储的十字线及相关字符信息，实现在原有视频图像中叠加上十字分划线。文中给出了系统方案设计、各个部分电路原理及实现软件控制的主要程序，完成了CCD瞄准与定位靶标信号发生器的设计。

关键词：单片机系统；视频叠加； MB90092；目视光学仪器；瞄准

I

Design of signal generator using CCD aiming technique

Abstract

In the former visual optical instrument system, the reading accuracy is restricted by the subjective factor of the staff, but in order to appease the accuracy of the image measuring and the aim target and so on, the CCD camera is used as the receiving system. When the staff observes the image through the display monitor or the computer display, one kind of anchor point or anchor line is needed which can superimpose with the video sequences together. This apparatus is namely CCD-aiming and the generater of target-located signal which produces the cross which is used as location benchmark. This paper is to design it.

One new kind of cross camera is manufactured through superimposing the cross anchor point on video information of the CCD camera. This kind of camera is applied widely in measurement.

The design of CCD-aiming and the generater of target-located signal is based on the principle of video character superposition. After distinguishing the vertical sync signal and the composite sync signal from the video which is acquired with CCD, the MCU W77E58 controls the superimposition chip of MB90092 to realize superimposing the cross-divisional line in the original video through transferring the cross and the corresponding character information which is storied in the exterior memory. In this dissertation, the designing blocks of the system, the circuit of each part and the main computer program which implements control are described. The whole system is achieved.

Key Words: video character superimposition； MB900092； the cross camera

II

目 录

中文摘要???????????????????????（Ⅰ） 英文摘要???????????????????????（Ⅱ） 1 绪论?????????????????????????（1）

1.1来源与背景?????????????????????????（1） 1.2研究意义??????????????????????????（1） 1.3国内外研究现状???????????????????????（2） 1.4本文主要研究内容??????????????????????（2） 1.5论文结构和内容???????????????????????（3）

2 CCD瞄准与定位靶标信号发生器的总体设计方案 ????? （4）

2.1视频信号??????????????????????????（4）

2.1.1黑白全电视信号????????????????????（4） 2.2视频字符叠加原理??????????????????????（6）

2.2.1对字符叠加芯片的要求?????????????????（6） 2.2.2黑白字符叠加?????????????????????（7） 2.3视频字符叠加技术发展历程?????????????????（10）2.4视频字符叠加技术方案???????????????????（10）2.5总体方案设计 ???????????????????????（11）

3 CCD瞄准与定位靶标信号发生器硬件电路设计 ?????? （13）

3.1硬件的设计目标和设计原则?????????????????（13）

3.1.1硬件的设计目标 ???????????????????（13） 3.1.2硬件的设计原则 ???????????????????（13） 3.2CCD瞄准与定位靶标信号发生器基本电路原理??????????（14） 3.3视频输入预处理电路 ????????????????????（15）

ii

3.4同步信号分离电路 ?????????????????????（15） 3.5字符叠加电路 ???????????????????????（16）

3.5.1MB90092专用字符叠加芯片内部结构???????????（17） 3.5.2MB90092主要功能特点?????????????????（17） 3.5.3MB90092专用字符叠加芯片引脚功能???????????（18） 3.6系统控制电路 ???????????????????????（20） 3.7扩展字库 ?????????????????????????（20） 3.8缓冲驱动电路 ???????????????????????（21）

4 CCD瞄准与定位靶标信号发生器系统软件设计??????（22）

4.1系统软件设计的思想和功能 ?????????????????（22）

4.1.1软件设计思想 ????????????????????（22） 4.1.2软件的功能设计 ???????????????????（22） 4.1.3程序设计应遵循的原则 ????????????????（23） 4.2单片机控制程序的编写 ???????????????????（23）

4.2.1单片机工作原理介绍 ?????????????????（23） 4.2.2单片机控制工作的工作时序 ??????????????（23） 4.2.3单片机控制程序的编写 ????????????????（24） 4.3扩展字符库写入的程序设计 ?????????????????（26）

4.3.1扩展字符库字符写入 ?????????????????（26） 4.3.2制作好的字符在字符库中的存、取格式??????????（27） 4.4自动聚焦原理的初步研究??????????????????（28）

4.4.1图像分割的原理???????????????????（28） 4.4.2图像识别的原理???????????????????（29）

5 抗干扰措施与系统调试????????????????（30）

5.1抗干扰措施 ????????????????????????（30）

iii

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