Auswertungsprogramm zur Darstellung von Feldbildern

Zusammenfassung: In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, mit der die Ausbreitung einer Ultraschallwelle in einem Wasserbad als Videosequenz auf einem PC dargestellt werden kann. In vorangegangenen Arbeiten ist ein Manipulator geschaffen worden, der einen Sende-Empfangs-Wandler oder ein Hydrofon im Wasserbecken automatisch an max. 256 x 256 Orten positioniert. Mit einem digitalen Speicheroszilloskop werden die empfangenen Signale als Abtastwerte gespeichert. Aufgabe dieser Arbeit war es, die nach örtlichen Kriterien sortierten Meßdaten nach zeitlichen Kriterien umzusortieren. Dafür entstand ein Programm in der Programmiersprache TURBO-PASCAL. Die Dateien, die dieses Programm in einer Baumstruktur erzeugt, beeinhalten die Meßwerte, die den Zustand des vermessenen Feldes zu einem Zeitpunkt wiedergeben. Ein zweites Programm wurde mit dem Mathematikprogramm MATLAB erstellt. Dieses Programm liest die umsortierten Meßwerte in Matrizen ein und stellt diese graphisch dar. Verschiedene Darstellungsarten (Farbkarte, Beleuchtungsmodelle u.ä.) sind möglich. Die Darstellungen der Matrizen werden mit dem Sharewareprogramm JASCAPTURE vom Bildschirm in Dateien kopiert. Diese Dateien im tif-Format werden mit einem weiteren Sharewareprogramm (ALCHEMY) in ein pnm-Format konvertiert. Durch MPEG-Softwarecoder (z.B. PVRGMPEG) können die Dateien zu einem Film im MPEG-Standard verknüpft werden. Dieser Vorgang sowie auch das Konvertieren der Daten wird durch Stapelverarbeitungsprogramme geregelt. Zum Erstellen vieler Bilder empfiehlt es sich, die speicherbedürftigen tif-Dateien in jpg-Formate zu wandeln, die nur einen Bruchteil (Faktor 50) an Festplattenspeicher benötigen. Zum Testen des beschriebenen Vorgangs wurde ein Feld mit 32 x 32 Orten vermessen. An jedem Ort wurde die Zeitfunktion durch 1000 Abtastwerte à 2 Byte gespeichert. Das Messen dauerte 46 Minuten. Es entstanden 1024 Dateien à 2 KB. Ein Pentium 100 mit einer 1 GB SCSI-Platte in fünf virtuellen Laufwerken sortierte Daten für einen Film mit 10 Bildern exemplarisch um. Das dauerte 6s und ergab 10 Dateien à 2048 Byte. Das Darstellen der Matrizen und Kopieren vom Bildschirm dauerte 5,3min und erzeugte 10 tif-Dateien à 2,8MB. Das Umwandeln in pnm-Formate (10 x 0,75 MB) benötigte eine halbe Minute; das Verknüpfen zum Film 2,5min. Der Videofilm mit einer Bildauflösung von 512 x 496 ist eine Datei im mpg-Format. Der Speicherbedarf für den Film beträgt 68KB. Der Film kann mit MPEG-Decodern (z.B. VMPEGWIN) betrachtet werden