计算机系统组成图

第2章计算机图形系统组成随着计算机图形技术的发展，大量的计算机图形系统应用到了非常多的领域。

本章将探讨计算机图形系统的功能和结构；对部分硬件设备，特别是图形显示设备进行简要介绍；最后，为方便后面章节的讲述。

2.1.计算机图形系统概述2.1.1.计算机图形系统的功能计算机图形系统是由计算机图形硬件和计算机图形软件组成，它的基本任务是研究如何用计算机生成、处理和显示图形。

一个交互式计算机图形系统应具有计算、存储、交互、输入和输出等5中功能。

如图2-1所示。

1）计算功能（Computing）。

应包括形体设计和分析方法的程序库，描述形体的图形数据库。

数据库中应有坐标的平移、旋转、投影、透视等几何变换程序库、曲线、曲面生成和图形相互关系的检测库等。

2）存储功能(Storage)。

在计算机内存储器和外存储器中，应能存放各种形体的几何数据及形体之间相互关系，可实现对有关数据的实时检图2-1 计算机图形系统的基本功能图索以及保存对图形的删除、增加、修改等信息。

3）输入功能（Input）。

由图形输入设备将所设计的图形形体的几何参数（例如大小、位置等）和各种绘图命令输入到图形系统中。

4）输出功能（Output）。

图形系统应有文字、图形、图像信息输出功能。

在显示屏幕上显示设计过程当前的状态以及经过图形编辑后的结果。

同时还能通过绘图仪、打印机等设备实现硬拷贝输出，以便长期保存。

5）交互功能（Interactive）。

可通过显示器或其他人－机交互设备直接进行人－机通信，对计算结果和图形，利用定位、拾取等手段进行修改，同时对设计者或操作员执行的错误给予必要的提示和帮助。

以上5种功能是一个图形系统所具备的最基本功能，至于每一功能中具有哪些能力，则因不同的系统而异。

2.1.2.计算机图形系统的结构根据基本功能的要求，一个交互式计算机图形系统的结构如图2-2 所示。

可以看到，它由计算机图形硬件和计算机图形软件两部分组成。

图2-2 计算机图形系统的结构1.图形软件图形软件分为图形应用数据结构、图形应用软件和图形支撑软件三部分。

图1 系统组成结构框图手机接口电路板组件计算机视觉检测系统的开发作者：王思华，吕军工作职务：教授，硕士研究生公司名称：广州市暨南大学电子工程系应用领域：通信使用的产品：LabVIEW6.1，IMAQVision 6.1，PCI-1409挑战：在较短时间内开发一套高性价比的工业视觉检测系统，实现对手机接口电路板组件中多个连接器的装配位置和零件尺寸等参数的快速、准确的自动检测，同时实现检测数据的记录和统计。

应用方案：采用NI 公司的功能强大图像处理软件包IMAQ Vision 和高性能的图像采集卡，并选配合适的光源、摄像机、镜头和XY 平移台，用LabVIEW 开发能满足实际生产需要的工业视觉检测系统。

介绍：由于手机的设计越来越精巧，手机接口电路板组件生产对装配精度的标准也不断提高。

如果用人工方式检验装配质量就需要多台价格不菲的测量投影仪，而且检测速度仍然无法满足较大规模生产的要求。

利用NI 公司先进的计算机视觉技术开发的视觉检测系统能对接口电路板组件中多个连结器的相对位置及其内部零件尺寸等参数进行自动检测，并具有测量准确、快速、扩展性强和性价比高等特点。

该系统已应用于某世界著名品牌手机接口部件的生产线上。

系统的组成本系统组成的结构框图如图1所示，系统采用了光强稳定的高频荧光灯和焦距为55mm 的远心镜头（telecentric lens ），这种镜头的畸变特别小。

此外，系统配置了JVC 公司的TK-S350型黑白摄像机（753?582）和NI 公司的PCI-1409黑白和彩色图像采集卡。

PC采用工业计算机（PIII/850），XY 电控平移台的重复定位精度为3µm ，行程为200×200mm ，最高速度为40mm/S 。

检测方法检测系统的任务是对手机接口电路板组件(以下简称接口组件)中的3个连接器的特定位置的几何尺寸进行测量，其中包括连接器与印刷电路板（PCB ）底板的相对位置，连接器之间的间距，以及连接器内部零件的尺寸和间距等共24个参数，检验连接器装配精度是否符合标准和内部零件（如触点簧片）是否被碰歪等质量问题。