专利名称：有选择图象色彩装置的b超诊断仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有选择图象色彩装置的B超诊断仪。更为具体地说，在普通黑白B超诊断仪的基础上，采用实时地把黑白视频信号转换为彩色视频信号的装置以及彩色监视器，来获得彩色B超图象。
目前，我国大多数医院所使用的B超诊断仪都采用黑白图象显示。与黑白图象显示相比，彩色显示具有色彩鲜明、分辨率高、层次丰富等优点，因此使用彩色显示的B超诊断仪能获得更为理想的诊断效果。当前B超图象的彩色化主要是依靠计算机的图象处理。令人遗憾的是由于计算机运算速度有限，为获得高清晰度的彩色图象，必须要使用高速计算机进行图像处理和转换。换句话说，高清晰度的彩色图象和将黑白图象实时转换成彩色图象对计算机而言是相互矛盾的，而且其成本较高。
本实用新型的目的就是发明一种有黑白视频信号实时的转换成彩色视频信号的装置B超诊断仪。
使用本实用新型的B超诊断仪，所产生的彩色视频信号是利用选择图象色彩装置在原黑白视频信号的亮度信号基础上叠加色度信号，并在黑白视频信号的行同步中提取出色同步信号，再经过合成处理而获得的。更具体地说，本实用新型所涉及的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其中的黑白视频信号到彩色视频信号的转换，是先产生色度的三种基色，即红色、绿色和蓝色；然后利用电阻网络按照不同的比例进行合成，以产生若干种基本的色调；将该色调调制到色度副载频上去而完成色度形成的；与此同时，用电压比较器对输入的黑白视频信号进行亮度编码，并将输入的黑白视频信号划分为不同的亮度区域，通过对不同的电压值的比较，按照被输入的黑白视频信号的不同亮度幅度，将亮度划分为若干个不同的区域并进行编码以完成亮度信号的编码总过程；对色度形成中产生的若干种基本色调，使用EPROM芯片进行编排，并可以按照人们的需要进行各种不同色调的选择；此后，对选择好的色调与编码后的亮度信号进行合成和／或重新处理，从而在黑白视频图像的不同亮度区域内加上不同的色彩，完成黑白视频信号到彩色视频信号的转换过程。
为了确保黑白／彩色视频信号的转换，还应当加上色同步信号。从输入的黑白视频信号中，首先提取它的同步信号，再经过单稳多谐振荡器产生一个色同步脉冲，加到色度信号上，这样就产生色同步信号。在黑白视频信号中同时提取出来的反相消隐脉冲可加到亮度编码信号上去，并把半行频输出的信号加到色度信号上。至此，将处理完毕的亮度编码信号和色度编码信号进行色度合成，然后送入输出合成电路中进行处理，即可得到一个完整的彩色视频信号。
本实用新型的另外一个特征是具有一个选择开关，可以随意地选择输出为黑白或彩色图象。
本实用新型所涉及的有选择图象色彩装置的B超诊断仪是一种新型的实用化电子产品，它克服了黑白图像的色彩单一、分辨率不高、层次混浊等缺点，代之以实时地进行图象色彩转换，获得清晰逼真的图象、视觉效果好，且成本低。彩色图像正在逐步取代过去传统的黑白图像，这已成为当今B超诊断仪领域内的一大趋势。本实用新型可以在原有的黑白图像成像设备的基础上，以较少的成本获得实时彩色图像，因此它具有显著的社会效益和经济效益。
图1是有选择图象色彩装置的B超诊断仪的原理框图。
图2是黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置原理框图。
图3是视频放大及输出合成电路图。
图4是同步提取电路图。
图5是副载波振荡及色度形成电路图。
图6是亮度编码电路图。
图7是彩色选择电路图。
图8是色度合成电路图。
图9是电源电路图。
图1是有选择图象色彩装置的B超诊断仪的原理框图。图中(1)为超声波传感器，(2)为超声波信号转换成黑白视频信号装置，(3)为视频信号实时地转换成彩色视频信号装置，(4)为彩色监示器。超声波传感器(1)接收到的超声波信号经(2)变成黑白视频信号，通过(3)实时地转换成彩色视频信号，显示在彩色监示器(4)上。
图2是黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置原理框图。黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置包括如下单元电路视频放大电路(5)；输出合成电路(6)；同步提取电路(7)；副载波电路(8)；色度形成电路(9)；亮度编码电路(10)；彩色选择电路(11)；色度合成电路(12)；电源电路(13)；色同步电路(14)；色度处理电路(15)。黑白视频信号到彩色视频信号的转换，是先产生色度的三种基色，即红色、绿色和蓝色；然后利用电阻网络按照不同的比例进行合成，以产生若干种基本的色调；将该色调调制到色度副载频上去而完成色度形成的；与此同时，用电压比较器对输入的黑白视频信号进行亮度编码，并将输入的黑白视频信号划分为不同的亮度区域，通过对不同的电压值的比较，按照被输入的黑白视频信号的不同亮度幅度，将亮度划分为若干个不同的区域并进行编码以完成亮度信号的编码总过程；对色度形成中产生的若干种基本色调，使用EPROM芯片进行编排，并可以按照人们的需要进行各种不同色调的选择；此后，对选择好的色调与编码后的亮度信号进行合成和／或重新处理，从而在黑白视频图像的不同亮度区域内加上不同的色彩，完成黑白视频信号到彩色视频信号的转换过程。为了确保黑白／彩色视频信号的转换，还应当加上色同步信号。从输入的黑白视频信号中，首先提取它的同步信号，经过单稳多谐振荡器产生一个色同步脉冲，加到色度信号上，这样就产生色同步信号。在黑白视频信号中同时提取出来的反相消隐脉冲可加到亮度编码信号上去，并把半行频输出的信号加到色度信号上。至此，将处理完毕的亮度编码信号和色度编码信号进行合成，即可得到一个完整的彩色视频信号。
该图中的标记，包括I至X的连续罗马数字，表示直流供电关系。
图3是视频放大及输出合成电路图。该电路将输入的黑白视频信号进行视频放大，提供给其他功能电路使用，同时在输出合成电路中对黑白或彩色视频信号进行放大处理并输出。另外在此电路中使用了开关(K1－1)，可人为地控制色度及色同步信号的通断来实现对黑白或彩色输出的选择。
图4是同步提取电路图。该电路首先从输入的黑白视频信号中提取出其中的同步信号，并使用多谐振荡器来产生一个色同步脉冲及色度合成所必需的脉冲信号，同时产生一个半行频输出信号。
图5是副载波振荡及色度形成电路图。该电路利用晶体振荡器来产生所需的副载波振荡，同时利用三基色的产生基本原理和进行色度组合的基本电阻网络来产生彩色视频所必需的色度信号。同时，在此电路中设置了一个开关(K1－2)，来实现对输出黑白或彩色图像的随意选择。图中的电阻(3R4)取20～200Ω范围的阻值时载波效果较佳。
图6是亮度编码电路图。该电路将输入的黑白视频信号利用电压比较器进行亮度区域的划分，并对得到的每一不同的亮度信号区域进行编码来实现对亮度信号的编码。然后送至色度合成电路中去。图中的二极管(4D1)必须使用，电阻(4R9)的阻值范围取20～200kΩ时，其亮度划分较为理想。
图7是彩色选择电路图。在此电路中用了两个EPROM芯片(5IC1和5IC2)，以供用单片机人为地写入事先编好的一组特定的数字码。每一种不同的数字码控制图4中输出的色度信号来实现一种不同的色度排列。并用一个多位互锁开关对其进行选择，形成图像不同的色调变化，以期获得最佳的视觉效果。
图8是色度合成电路图。该电路根据不同的亮度信号对开关进行控制，以产生不同的色度信号，并对选择好的一组色度信号进行重新处理，形成标准的彩色视频信号送回到图3中进行放大处理并输出。
图9是电源电路图。此电路将输入的220V／50Ⅱz的交流电源变为所需的几路直流电源，提供给各功能电路使用。
上述图3至图8中的结点标记，包括从16至38的连续自然数，相同的结点标记表示它们在同一点上的电连接。
本实用新型的最佳方案是在有选择图象色彩装置的B超诊断仪的副载波振荡电路和色度形成电路中，电阻(3R4)的阻值范围取20～200Ω；在亮度编码电路中二极管(4D1)必须使用，电阻(4R9)的阻值范围取20～200kΩ；在彩色选择电路中用了两个EPROM芯片(5IC1和5IC2)。
权利要求1.一种有选择图象色彩装置的B超诊断仪包括超声波传感器(1)，超声波信号转换成黑白视频信号装置(2)；其特征在于它还包括黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置(3)和一彩色监示器(4)，其中的黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置(3)由视频放大电路(5)，输出合成电路(6)，同步提取电路(7)，副载波振荡电路(8)，色度形成电路(9)，亮度编码电路(10)，彩色选择电路(11)，色度合成电路(12)，电源电路(13)，色同步电路(14)构成；其中的黑白视频信号到彩色视频信号的转换，首先是由电源电路(13)将交流电变为直流电供给各功能电路；副载波振荡电路(8)产生副载波振荡，同时色度形成电路(9)产生色度的三种基色，即红色、绿色和蓝色，然后利用色度合成电路(12)按照不同的比例进行合成，以产生若干种基本的色调，而完成色度形成；视频放大电路(5)将输入的黑白视频信号进行视频放大，提供给其他功能电路使用；然后，用亮度编码电路(10)对输入的黑白视频信号进行亮度编码；彩色选择电路(11)对色度形成中产生的若干种基本色调，使用EPROM芯片进行编排，并可以按照人们的需要进行各种不同色调的选择；此后，对选择好的色调与编码后的亮度信号由输出合成电路(6)进行合成和/或重新处理，为了确保黑白/彩色视频信号的转换，同步提取电路(7)从输入的黑白视频信号中首先提取它的同步信号，经过单稳多谐振荡器产生一个色同步脉冲，进而色同步电路(14)将色同步脉冲加到色度信号上，这样就产生色同步信号，从而在黑白视频图像的不同亮度区域内加上不同的色彩，完成黑白视频信号到彩色视频信号的转换过程。
2.如权利要求1所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的同步提取电路(7)使用多谐振荡器来产生色同步脉冲及色度合成所必需的脉冲信号，同时产生一个半行频输出信号。
3.如权利要求1所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的副载波振荡电路(8)及色度形成电路(9)利用晶体振荡器来产生后需的副载波振荡，同时也产生彩色视频所必需的色度信号，副载波振荡电路(8)中的电阻(3R4)取20～200Ω范围。
4.如权利要求1所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的高度编码电路(10)将输入的黑白视频信号利用电压比较器进行亮度区域的划分，并进行编码来实现对亮度信号的编码，然后送至色度合成电路(6)中去，亮度编码电路(10)中的二极管(4D1)必须使用，电阻(4R9)的阻值范围取20～200KΩ。
5.如权利要求1所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的彩色选择电路(11)中用了两个EPROM芯片(5IC1和5IC2)，以供用单片机人为地写入事先编好的一组特定的数字码，每一种不同的数字码控制色度形成电路(9)中输出的色度信号用于实现一种不同的色度排列，并用一个多位互锁开关对其进行选择，形成图像不同的色调变化。
6.如权利要求1所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的色度合成电路(12)根据不同的亮度信号对开关进行控制，产生不同的色度信号，并对选择好的一组色度信号进行重新处理，形成标准的彩色视频信号送回到视频放大电路(5)中进行放大并输出。
7.如权利要求1－6所述的有选择图象色彩装置的B超诊断仪，其特征在于其中的黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置(3)是先产生色度的三种基色，即红色、绿色和蓝色；然后利用电阻网络按照不同的比例进行合成，以产生若干种基本的色调；将该色调调制到色度副载频上去而完成色度形成的；与此同时，用电压比较器对输入的黑白视频信号进行亮度编码，并将输入的黑白视频信号划分为不同的亮度区域，通过对不同的电压值的比较，按照被输入的黑白视频信号的不同亮度幅度，将亮度划分为若干个不同的区域并进行编码以完成亮度信号的编码总过程；对色度形成中产生的若干种基本色调，使用EPROM芯片进行编排，按需要进行各种不同色调的选择；此后，对选择好的色调与编码后的亮度信号进行合成和／或重新处理，从而在黑白视频图像的不同亮度区域内加上不同的色彩，完成黑白视频信号到彩色视频信号的转换过程；为了确保黑白／彩色视频信号的转换，还应当加上色同步信号，从输入的黑白视频信号中，首先提取它的同步信号，经过单稳多谐振荡器产生一个色同步脉冲，加到色度信号上，产生色同步信号；在黑白视频信号中同时提取出来的反相消隐脉冲可加到亮度编码信号上去，并把半行频输出的信号加到色度信号上；将处理完毕的亮度编码信号和色度编码信号进行合成，即可得到一个完整的彩色B超视频信号。
专利摘要本实用新型涉及一种有选择图象色彩装置的B超诊断仪。它包括黑白视频信号实时地转换成彩色视频信号装置和一彩色监示器，其中彩色视频信号装置由视频放大电路，输出合成电路，同步提取电路副载波振荡电路，色度形成电路，亮度编码电路等构成。使传统的黑白B超诊断仪有选择地转换成为彩色B超诊断仪。
文档编号H04N9/43GK2159195SQ93200230
公开日1994年3月23日 申请日期1993年1月11日 优先权日1993年1月11日
发明者刘凤卯 申请人:刘凤卯