----- AVIP-Software ----- Das vorliegende Treiberprogramm PIC f}r die Karte AVIP-1 hat folgende Leistungsmerkmale: - Sofortaufzeichnung eines Bildes ohne Grauabstufung mit Hardcopy- und Speicheroption. - Langsame Aufzeichnung eines Bildes (Arbeitsbild) in 63 oder 127 Graustufen auf einer Datendiskette. - Darstellung eines Arbeitsbildes in schwarz/wei~ mit einem Pseudograuton (nur bei einfacher Aufl|sung). Optionen sind wiederum das Abspeichern des fertigen Bildes und Hardcopy. - Kantenerkennungs- und Gl{ttungsalgorythmen zur Verbesserung des Kontrastes und zum Ausfiltern von 'Rauschen'. - Darstellung von fertigen Bildern, einzeln oder in Serie. Auf Ihrer Programmdiskette sollten folgende Programmnamen aufgef}hrt sein: PIC, VIEW, EMAT, ELES, EBWP, EINST, ECVOL, DMAT, DLES, DBWP, DINST, DCVOL, REMAT, RELES, PICDEF.DAT. I. Allgemeine Arbeitsweise von PIC ---------------------------------- Um m|glichst viel Speicherplatz f}r die Bilddaten freizuhalten, wurde das Programm in kleine Teilprogramme zerlegt, die bei Bedarf von Ihrer Programmdiskette (im Programm wird sie als Systemdiskette bezeichnet) nachgeladen werden. Alle Diskettenoperationen mit Datenfiles beziehen sich auf einen Arbeitsnamen, der im Hauptmenue ge{ndert werden kann. Das Programm fragt selbst nach einem Namen, wenn bisher keiner definiert wurde. Wenn Sie also einen Namen {ndern wollen, k|nnen Sie das nur im Hauptmenue erreichen. PIC kann mit einem oder zwei Laufwerken betrieben werden. Beim Aufruf des Hauptprogramms k|nnen Sie angeben in welchem Laufwerk Sie Ihre Systemdiskette und Ihre Datendiskette eingelegt haben. Wenn Sie f}r beide Zwecke dasselbe Laufwerk angeben, so wird das Programm Sie selbst- t{tig auffordern die Diskette zu wechseln. II. Formate und Kennzeichnung ----------------------------- Das Programm arbeit grunds{tzlich mit zwei Bildtypen. Das Arbeitsbild ist eine Matrix, in der jedem Bildpunkt ein Byte zugeordnet wird. Diese Matrix kann vier Gr|~en haben: 384*280 Byte f}r die AVIP-Version mit einfacher Aufl|sung, wenn Sie nur ein Halbbild lesen wollen (280 Zeilen), 768*280 Byte f}r doppelte Aufl|sung und ein Halbbild. Bei zwei Halbbildern m}ssen Sie diese Werte einfach verdoppeln. Bei der AVIP- Version mit doppelter Aufl|sung f{llt auf, da~ ein Arbeitsbild nicht weniger als 420 kByte gro~ ist. Eine solche Datenmenge kann selbst das erweiterte RAM dieser Version nicht aufnehmen. Deswegen liest das Programm auch wenn Sie Interlaced-Betrieb eingestellt haben nur ein Halbbild. Bei der Aufnahme eines Arbeitsbildes mit 64 kByte RAM und einfacher Aufl|sung werden Hilfsfiles auf der Diskette erzeugt, was nat}rlich Zeit kostet. Wer es eilig hat, sollte mit einer RAM-Floppy mit mindestens 512 kByte arbeiten. Der zweite Bildtyp ist das fertige Bild. Wieder gibt es vier Formate: 48*280 Byte oder 96*280 Byte bei einem Halbbild und das Doppelte f}r zwei Halbbilder. F}r fertige Bilder gilt, da~ das erste Byte der Datei ihr Format kennzeichnet. Hier Der Formatschl}ssel: 0 : ein Halbbild, einfache Aufl|sung 1 : ein Halbbild, doppelte Aufl|sung 2 : zwei Halbb., einfache Aufl|sung 3 : zwei Halbb., doppelte Aufl|sung Noch eine Anmerkung zum fertigen Bild. F}r die AVIP mit einfacher Aufl|sung gibt es die M|glichkeit, aus Arbeitsbildern fertige Bilder mit Pseudograut|nen zu erzeugen. Solche Bilder erhalten die Formatkennung 1 bzw. 3, also doppelte Aufl|sung. III. Bedienungsanleitung von PIC -------------------------------- Mit dem Aufruf dieses Programms geben Sie auch gleichzeitig an, in welchem Format und mit welchem System Sie arbeiten. Die Syntax f}r solche Optionen ist 'PIC / ...etc. Wenn Sie nur 'PIC' aufrufen, wird die Default-Datei geladen. In ihr sind alle wichtigen Parameter, wie Helligkeitswert, Datenlaufwerk etc. abgelegt. Sollten Sie einen dieser Werte {ndern wollen, so sind folgende Ausd}cke zul{ssig: F=x Format festlegen (x=Formatschl}ssel) F=Rx AVIP ist auf 256 kByte erweitert mit Format x (bei doppelter Aufl|sung kann 'R' weggelassen werden) D=b Laufwerk f}r die Datendiskette festlegen (b=Buchstabe zwischen A und Z) S=b Laufwerk f}r die Systemdiskette festlegen Der Formatschluessel ist wie schon weiter vorne gesagt festgelegt. Sie k|nnen, falls Sie mit 127 Graustufen arbeiten wollen (Hardware vorausgesetzt), zu diesen Werten eine '4' dazuz{hlen, um diese Erweiterung zu nutzen. Beispiel: Einfache Aufl|sung mit 256 kByte, zwei Halbbilder, 127 Graustufen, Daten auf F, Systemdiskette auf A: 'PIC F=R6/D=F' (S=A ist }berfl}ssig!) Nachdem Sie PIC entsprechend gestartet haben, Sehen Sie sich einem Menue gegen}ber, auf dessen einzelne Optionen jetzt n{her eingegangen wird. III.0. R}cksprung ins CP/M -------------------------- Aus dem Hauptmenue gelangen Sie mit der '0' zur}ck ins CP/M. In den Untermenues springen Sie damit zum Hauptmenue zur}ck. III.1. Arbeitsbild auf Diskette schreiben ----------------------------------------- Nach Aufruf dieses Programms wird sofort mit der Aufzeichnung begon- nen. Die Aufnahme auf der AVIP ben|tigt 0.3 Sekunden (256 kByte) und belegt die ganzen 256 kBytes der AVIP. Da der Speicher des Rechners nicht ausreicht, um die gro~e Datenmenge, die ein Arbeitsbild erfordert abzulegen, l{uft das Programm einige Minuten. Nach der eigentlichen Aufnahme erfolgt ein Binden der Teilfiles zu einer Datei mit dem von Ihnen gew{hlten Namen. Noch l{nger dauert die Aufnahme auf einer AVIP mit 64 kByte RAM, au~er Sie haben eine RAM-Floppy oder eine Speicherer- weiterung. III.2. Arbeitsbild senden ------------------------- Dieser Programmteil sorgt f}r die Darstellung Ihres aufgezeichneten und evtl. bearbeiteten Arbeitsbildes. Zuerst k|nnen Sie ausw{hlen, ob Sie ein fertiges Bild (bei einfacher Aufl|sung mit Pseudograustufen) an den Bildschirm, den Drucker oder das Laufwerk gesendet haben wollen. Danach erwartet das Programm Schwellwer- te fuer wei~e Pixel und schwarz/wei~e (pseudograue) Pixel im Bereich zwischen 0 und 63 (bzw. 127). Gute Ergebnisse erhalten Sie erfahrungsgem{~ mit 36/32 (60). Am Besten senden Sie zun{chst ein Probebild an den Bildschirm, bis Sie zufriedenstellende Schwellwerte gefunden haben, und erzeugen erst anschlie~end ein fertiges Bild auf der Diskette. III.3. Fertiges Bild darstellen ------------------------------- Wenn Sie mit Hilfe von 2. oder mit dem Programmteil 'Sofortbild' ein oder mehrere fertige Bilder erzeugt haben, so k|nnen Sie sie mit diesem Menuepunkt auf den Bildschirm holen. Das Programm wird Sie auffordern die Namen der Bilder einzugeben, die Sie zu sehen w}nschen. Sie beenden die Eingabe mit einem Return ohne weiteren Namen. Wenn Sie stattdessen sofort Return eingeben, so sucht sich das Programm selbst alle auf der Datendiskette in Frage kommenden Bildnamen (fertige Bilder sind durch die Extension '.PIC' gekennzeichnet). Alle gefundenen oder angegebenen Bilder werden dann nacheinander auf den Bildschirm gebracht. Das geht so lange, bis das Programm alle auf der Diskette gefundenen Bilder gezeigt hat. Dieses Programm akzeptiert Bilder in einfacher oder doppelter Aufl|sung, mit ein oder zwei Halbbildern. III.4. Bildbearbeitung ---------------------- Zur Kantenverst{rkung, zum Gl{tten von ]berg{ngen oder anderen Effek- ten dient dieses Hilfsmittel fuer Arbeitsbilder. Die Grundidee dieses Algorithmus' ist, da~ Kanten sich dadurch aus- zeichen, da~ die Punkte links von ihnen hell und Punkte rechts von ihnen dunkel sind (bzw. umgekehrt). Also mu~ man nur das minus-zweifache des linken Punktes und das zweifache des rechten Punktes addieren, um eine Kantenverst{rkung in der Horizontalen zu erreichen. Das ist im Prinzip, was das Programm leistet. Nur betrachtet es nicht nur den linken und rechten Nachbarn eines Punktes, sondern seine gesamte Umgebung (8 'Nachbarn'). Es w{re auch zu wenig, wenn die Faktoren minus zwei und plus zwei die einzig m|glichen w{ren. Tats{chlich ist es m|g- lich, f}r jeden Nachbar und den Mittelpunkt selbst einen Faktor anzuge- ben. Das l{~t sich in einer Matrix schreiben: I-----I-----I-----I If If If I I 11 I 12 I 13 I I-----I-----I-----I If If If I f ist der Punkt, an dem der neu errechnete I 21 I 22 I 23 I 22 Wert eingetragen wird. I-----I-----I-----I If If If I I 31 I 32 I 33 I I-----I-----I-----I Der Wert, der nach der Rechnung anstelle von f22 eingetragen wird, l{~t sich folgenderma~en darstellen: Wert = (f11 W11 + f12 W12 + f13 W13 + f21 W21 + f22 W22 + f23 W23 + f31 W31 + f32 W32 + f33 W33)/fA wobei fA ein Ausgleichsfaktor ist, um zu verhindern, da~ ein ]berlauf auftritt. Das Bildbearbeitungsprogramm wird Sie also zuerst nach den neun Faktoren der Matrix fragen und anschliessend nach dem Ausgleichsfaktor, bei dem nur der Exponent einer Zweierpotenz angegeben werden soll. Anschlie~end sollen Sie noch den Namen der neuen Datei angeben und der Algorithmus beginnt. Zum Schlu~ noch drei n}tzliche Matrizen zur Kantenverst{rkung: Horizontal: -1 0 1 Vertikal: -1 -2 -1 Hor.+Vert.: -2 1 2 -2 0 2 0 0 0 -1 0 1 -1 0 1 1 2 1 2 -1 -2 fA = 1 = 20 Es lohnt sich, ein bi~chen zu experimentieren... III.5. Sofortbild ----------------- 'Sofort' ist hier w|rtlich zu nehmen. Die Belichtungszeit betr{gt eine f}nfundzwanzigstel Sekunde f}r zwei Halbbilder. Sie haben, wie }blich, die Optionen, die im Format eines fertigen Bildes (ohne Graut|ne) erzeugte Datei an den Bildschirm (GRIP-2), den Drucker oder Ihre Datendiskette zu senden. Das Programm ist deswegen schnell, weil es nur das h|chstwertige Bit einliest, d.h. alles, was den Grauwert 31 (63) }berschreitet wird wei~ dargestellt und was darunterliegt ist schwarz. Eine solche Datei ist wegen ihrer geringen Tiefe nicht f}r eine weitere Verarbeitung geeignet. Das Programm ist aber sehr n}tzlich, wenn Sie die Belichtungsverh{ltnis- se Ihrer Aufnahme }berpr}fen wollen, oder mehr Wert auf Schnelligkeit als auf Aufl|sung legen (Prozesse }berwachen oder {hnliches). F}r Sofortbilder in voller Aufl|sung (7 Bit) brauchen Sie die Zusatz- karte AVIP-RAM. III.5.1 Bild auf AVIP einlesen ------------------------------ Diese Option speichert das von der Kamera gelieferte Bild grob ab. Nach einstellen der Ein/Ausgangskan{le (siehe 5.8) bricht die Synchronisation zwischen Avip und Kamera zusammen. Die Synchronisation erfolgt automatisch bei der Ausf}hrung dieses Programmteils. III.5.2 Diskette an GRIP ------------------------ Ein Arbeitsbild kann hier zu Testzwecken an die GRIP-2 }bertragen werden (Format mit ein oder zwei Halbbildern immer zul{ssig). III.5.3 Diskette an Drucker --------------------------- Genauso kann ein Arbeitsbild an den Drucker gesendet werden (mit Hilfe der Hardcopyfunktion der GRIP-2). III.5.4 AVIP an GRIP-2 ---------------------- Das erste Halbbild wird aus dem Speicher der AVIP an die Grip gesen- det. III.5.5 AVIP an Diskette ------------------------ Beide Halbbilder werden, falls gew}nscht (hintereinander) als Arbeits- bild auf der Datendiskette abgelegt. III.5.6 Diskette an AVIP ------------------------ Um Mischbilder und andere Effekte auf der AVIP zu erzeugen, k|nnen beide Halbbilder eines fertigen Bildes an die AVIP gesendet werden. III.5.7 Look Up Table einstellen -------------------------------- Hierzu lesen Sie bitte die Beschreibung von Port 06h (LTAB). F}r jede Bitkombination k|nnen Sie hier einen Wert (0..15) angeben, der entweder als Farbe (RGB-Anschlu~) oder als Helligkeitswert (BAS-Anschlu~) darge- stellt wird. Das rechte Bit wird vom A/D-Wandler gewonnen, das linke stammt aus dem Speicher. Wenn Sie etwa nur das (in Echtzeit) digitalisierte Bild vom Wandler sehen wollen, so m}~ten Sie folgendes eingeben: '00' : 0 , '01' : 15 , '10' : 0 , '11' : 15 Um andererseits nur den Inhalt des RAM-Speichers zu sehen, m}~ten Sie '00' : 0 , '01' : 0 , '10' : 15 , '11' : 15 eingeben. Ein invertiertes RAM-Bild erhalten Sie mit '00' : 15 , '01' : 15 , '10' : 0 , '11' : 0 . Zum letzten Beispiel w{re noch zu sagen, da~ das Bild von der AVIP zwar als invertiertes Bild dargestellt wird, aber tats{chlich nicht invertiert im Speicher steht. Das wird dadurch erreicht, da~ }berall da, wo im RAM eine '1' auftaucht, in der Look UP Table der Wert 0 (dunkel) steht und wo eine '0' ist, in der LUT der Wert 15 (hell) steht. III.5.8 Ein/Ausgangssignale festlegen ------------------------------------- Hier wird festgelegt, von wo sich die AVIP beim Einspeichern ins RAM das Signal holt. Nach dem Einlesen (siehe 5.1) schaltet das Programm Ihren W}nschen entsprechend einen der vier Ausgangskan{le durch. (Es empfiehlt sich, falls Sie die RGB-Eing{nge nicht benutzen, alle Ein- gangsleitungen zusammenzuschlie~en, um ein Flackern beim Einlesen ins RAM zu schw{chen). III.5.9 Empfindlichkeit einpegeln ---------------------------------- Um den verschiedenen Lichtverh{ltnissen und Ausgangsleistungen von Videokameras Rechnung zu tragen, ist auf der AVIP ein Regelbaustein zur Einstellung der Empfindlichkeit in 256 Stufen vorhanden. Um Ihre Einstellung }berpr}fen zu k|nnen, schalten Sie die Avip am besten auf die direkte Anzeige des gerasterten Bildes (vorher LUT ein- stellen, Ein/Ausgabe festlegen und ein Bild einlesen, um die AVIP zu initialisieren). Beim Einpegeln sollten zwei F{lle unterschieden werden. Zum ersten das fertige Bild : hier stellen Sie einen Wert ein, der Ihnen klare Schwarz- weiss-kontraste liefert. Beim Arbeitsbild sollten Sie f}r eine optimale Ausnutzung der Grauauswertung ein etwas dunkleres Bild einstellen. III.6. Dateinamen {ndern ------------------------ Wenn Sie eine der anderen Programmteile aufrufen, werden Sie meist aufgefordert einen Dateinamen anzugeben, der von da an f}r alle Diskettenoperationen benutzt wird. Wenn Sie an mehreren Bildern gleichzeitig arbeiten, k|nnen Sie mit dieser Option den Namen wechseln, ohne das Programm neu starten zu m}ssen. III.7. Defaultwerte sichern --------------------------- Wie schon erw{hnt, l{dt PIC bei Programmstart eine Defaultwertdatei. In ihr wird folgendes festgehalten : Datendiskette, Systemdiskette, LUT, Ein/Ausgabefestlegungen, interlaced/non-interlaced, Helligkeit, Format. Wenn Sie diese Werte einmal eingestellt haben, k|nnen Sie sie mit Punkt '7' auf der Diskette festhalten, so da~ Sie PIC sp{ter ohne zus{tzliche Angaben aufrufen k|nnen. IV Hardwareeinstellung ------------------------- Diese Anleitung erfolgt erst zum Schlu~, da sie sich auf ein bereits vorgestelltes Teilprogramm beziehen wird. Wenn Sie eine fertig best}ckte AVIP gekauft haben, ist dieser Teil }berfl}ssig. Fertigger{te werden bereits vor dem Versand eingestellt. Schlie~en Sie die Kamera an, und stellen Sie ein Oszilloskop bereit. Laden Sie zun{chst das Programm PIC.COM und w{hlen Sie den Men}punkt '5. Sofortbild'. Unter Punkt 8. k|nnen Sie die Eingangsleitung w{hlen, an der Sie Ihre Kamera angeschlossen haben. Mit dem Trimmer P4 k|nnen Sie das verst{rkte Kamerasignal an Pin 15 von Z36 einstellen. Die Aus- steuerung sollte maximal sein, ohne da~ das Signal an der oberen Grenze abgeschnitten wird. Jetzt rufen Sie Punkt '9. Empfindlichkeit' auf und stellen die Empfindlichkeit auf 255. Um die A/D-Wandler einzustellen, messen Sie jetzt am besten Pin 11 von Z20 oder Z21. Die untere Referenzspannung der Wandler (Pin 10,Z21) mu~ mit P2 so eingestellt werden, da~ Sie dicht unter dem niedrigsten Pegel des Signals an Pin 11 liegt. Die obere Referenzspannung (Pin 9,Z21) stellen Sie mit P1 ein. Sie sollte etwa ein Viertel der Signalbreite unter dem h|chsten Pegel des Signals an Pin 11 liegen. Jetzt mu~ nur noch die Halbbilderkennung eingestellt werden. Dies geschieht mit P3. Gemessen wird an Pin 8 von Z39. Beim Verstellen von P3 werden Sie bemerken, da~ die Impulse an Pin 8 ab einer bestimmten Stel- lung 'zusammenbrechen'. Stellen Sie hier einen m|glichst sauberen Impuls ein, bei dem der HI-Puls genauso lang, wie der LO-Puls ist.