Устройство для преобразования координат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее входной волоконно-оптический преобразователь, входные торцы световодов которого образ:уют световодов с регулярной концентрической укладкой, выходной волоконно-оптический преобразователь , выходные торцы которого образуют пучок световодов с регулярной прямоугольной укладкой, и многоканальный оптоэлектронный блок координатной трансформации, включенный между входным и выходным волоконно-оптическим преобразователями, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения логарифмического преобразования одной из координат, в него введены блок приема исходного изображения, блок хранения преобразованного изображения, генератор тактовых импульсов, распределитель, неполный дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем блок приема исходного изобретения выполнен в виде матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции , входы которых оптичесют связаны с соответствующими выходами выходного волоконно-оптического преобразователя , блок хранения преобразованного изображе1шя выполнен в виде матрицы приборов зарядовой связи, входы строк которой подключены к выходам соответствующ 1х строк матрицы светочувствительшк ячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображения, входы строк (О которой соединены с ВЕ КОДОМ генератора тактовых импульсов, подключенным к управляющему входу элемента И и-к входу распределителя, выходы которого через неполный дешифратор подключены к соответствующим входам о со «столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекци ГчЭ СЛ блока приема исходного изображения и к соответствующим входам элемента СО 01 ИЛИ, выход которого соединен с сигнальным входом элемента И, выход которого подключен к входам четных столбцов матрицы приборов зарядовой связи блока хранения преобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетных столбцов - через элемент задержки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„„10 2535

ЗавС06С О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтороыом СвиДКтяльСтаМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3510465/18-24 (22) 11.11.82 (46) 15.05.84. Бюл. Р 18 (72) M.Н. Бах тюков, В.А. Боронин и А.В. Дуняшкин (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Патент США Ф 3325594, кл. 178-7,6, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 867193, кл. G 06 G 9/00, 1979 (прототип).

3. Секен К., Томпсет M. Приборы с переносом заряда. M., Мир, 1978, гл. 5, ч. 2. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее входной волоконно-оптический преобразователь, входные торцы световодов которого образуют пучок световодов с регулярной концентрической укладкой, выходной волоконно-оптический преобразователь, выходные торцы которого образуют пучок световодов с регулярной прямоугольной укладкой, и многоканальный оптоэлектронный блок координатной трансформации, включенный между входным и выходным волоконно-оптическим преобразователями, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения логарифмического преобразования одной из координат, в него введены блок приема исходного изображения, блок хранения преобразованного изображения, генератор тактовых импульсов, распределитель, неполный дешифратор, элемент И, элемент

ИЛИ и элемент задержки, причем блок приема исходного изобретения выполнен в виде матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции, входы которых оптически свя-заны с соответствующими выходами выходного волоконно-оптического преобразователя, блок хранения преобразованного изображения выполнен в виде матрицы приборов зарядовой связи, входы строк которой подключены к выходам соответствующих строк матрицы светочувствительньи ячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображения, входы строк которой соединены с выходом генератора тактовых импульсов, подключенным к управляющему входу элемента И и к входу распределителя, выходы которого через неполный дешифратор подключены к соответствующим входам . столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекци блока приема исходного изображения и к соответствующим входам элемента

ИЛИ, выход которого соединен с .сигнальным входом элемента И, выход которого подключен к входам четных столбцов матрицы приборов зарядовой связи блока хранения преобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетных столбцов — через элемент задержки.

Изобретение отпагп гся к anилога-. вой вь1числительпой технике и мажет быть использована B paçëzIBíûõ областях науки и техники. связанных с ov работкой информации, представленной в виде дв гмерных. изабражс1п1й.

Известно устройства для преобразования координат, содержащее входной волоконно-оптический преоб117азаватель, входные торцы световодов которого jo образуют пучек световодав с реги-.- ярной прямоугольной укггадкой 1 1 3.

Однако известное устройство вносит существеннь1е искажения в транс"формированное изабра7кение, вь1званные наличием, оптических потерь, и позволяет повысить только преобразование из декартовьгг координат г. па лярпые.

Наиболее близким к изобретению является устройство для преобразования координат, содержащее входной и вьгхаднай волоконно-onTzllескке преобразователи,. многоканальный оптоэлектронный Блок коардпнатпой тра1с- 2 ; формации, вкл1пч аю1ций фатоприемник „ усилители, элементы сравнения, источник света, модулятор света (23.

Данное устройство позволяет вы-полнять только преобразование из декартовых координат в полярные.

Цель изобретения — распп1рение области применеп11я устройства:путем обеспечения лагарифмг-ческого преоб-разования координаты в радиуспам

З направлении.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразавани.=:: координат, содержащее входной волоконно-оптический преобразователь

9 ,1(> входные торпы светавадав K(7To?OBG образуют пу 1о1< светаводав с регуляр-ной концентрической у1лад к ой „,bêo; I— ной волоконно-Оптический преобразователь, выходные торцы которого абра С зуют пучок светoвадОв с pB! улярнай прямоугольной уклад1азй, и мнагока1 альный оптраэлектронньLK Блок коорди-натной т;3311сфОр11авии ) включенный меж ду входным и выходным волоконно-оп50 тичесгсlми преобразователями> введены блок приема исходнога изобр.=".,ения, блок хранения преобразованного изображения, генератор та:(ToBLL импуль-. сов, распрецелитель, неполный дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ и эле-мент задержки, причем блок приема исхОднОГО изабрал onl1я вl л1олпен в ви де мат;7ицы светачувст1пительных яче! к!

la приборах зарядовой инжекции, входы которых оптически связаны с соответствуюп1ими выходами выходного волоконно — оптического преобразователя,блок хранения преобразованного изображения выполнен в виде матрицы приборов зарядовой связи„ входы строк которой подключены к выходам соответствующих строк матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции блок- приема исходного изображения,, входы строк которой соединены с в|пхадом генератора тактовых импульсов, подключенный к управляющему входу элемента И и к входу распределителя, выходь1 которого через неполлый дешифратор подкл1очены к соответствующим входам столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах

=-арядовой инжекции блока приема исходного изображения и к соответствуюп.-,и входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальным входом элемента И, выход которога подключен к вхсцам четных столбцов матриць1 приборов зарядовой связи блока хранения преобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетнЫх столбцов — через элемент задержки.

На фиг. 1 показана Блок-схема устройства для преобразования координат; на фиг. 2 — график, поясняющий алгоритм рабаты неполного дешифратор а.

Устройства для преобразования координат (фиг. 1) содержит входной волоконно-оптический преобразователь 1, входные торцы световодов которого образуют пучек световадов с регулярной концентрической укладкой, многоканальный оптоэлектронный блок координатной трансформации 2, выходной волоконно-оптический преоб—

;7азователь 3 выходные торцы световадов которого образуют пучок световодав с регулируемой прямоугольной укладкой, осуществляющие преабразава11ие декартовых координат в полярные, блок -: приема исходного изображения,. бпак 5 хранения преобразованного изображения, генератор тактовых импульсов 6, распределитель 7, неполный депп11рраrop 8, элемент И 9, элеNPHT И31И 1 О, элеме HT заде17жки 1 1, светочувствительные ячейки 12 на приборах зарядовой инжекции, осуществляю1пие логарифмическое преобразование координаты в радиусном направлении ь

3 1092

Устройство работает следующим образом.

Преобразованное в полярные координаты изображение проецируется с выхода преобразователя 3 на матрицу светочувствительных ячеек 12 на приборах зарядовой г ккекции (3 3.

Заряды, появившиеся в результате воздействия изображения, инжектируются в подложки каждой строки матрицы ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения, изолированные друг от друга, при подаче тактовых импульсов на все горизонтальные шины строк матрицы блока 4 приема исходного изображения, а также импульсов считывания на вертикальные шины матрицы ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения.

Импульсы считывания поступают с неполного дешифратора 8, который и определяет алгоритм считывания информации с матрицьг ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения и за-. писи в блок 5 хранения преобразованного изображения, выполненной в виде матрицы приборов зарядов связи ГЗ ).

Система управления устройства включает в себя генератор тактовых импульсов о (например, прямоугольных импульсов) распределитель 7, выполненный по схеме кольцевого счетчика, неполный дешифратор 8, элеменTb) И 9, ИЛИ 10 и элемент задержки 11.

Сигналы с генератора тактовых импульсов 6 пос-упают на строчные

35 шины и через распределитель 7, неполный дешифратор 8 на столбцовые шины матрицы ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения, на элемент

И 9, на другой вход которого поступают через элемент ИЛИ 10 импульсы считывания с неполного дешифратора 8.

Импульсы с выхода элемента И 9 поступают на нечетные и через элемент

45 задержки 11»а четные тактовые шины блока 5 хранения преобразованного изображения .

Таким образом, в блок 5 хранения преобразованного иэображения записывается изображение в виде зарядов, поступающих с подложек ячеек 1? блока 4 приема исходного изображения, преобразованное из полярных координат в логарифмические °

Логарифмическое пространство координаты в радиусном направлении осуществляется считыванием информации с

535 4 определенных ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения прн подаче тактовых импульсов, поступающих через распределитель 7 поочередно на каждый вход неполного дешифратора

8, а с его выхода — »a вертикальные шины матрицы ячеек блока 4 приема исходного изображения.

Фиг, 2 поясняет алгорит работы неполного дешифратора 8, где изображенъм строка элементов длиной Ь, над которой производится логарифмическое преобразование (по оси абсцисс), и строка элементов, которая получается после преобразования.

Вся строка разбивается на и участков длиной 1

1,=1».

Диаметр исходного элемента матрицы приема исходного изображения и матрицы хранения преобразованного изображения равен d, r — количество элементов на участке, z — расстояние между элементами, 1 = (d + z) ° r и, следовательно, L = (Й + к)п г.

После логарифмггческаго преобразования получаем строки из и участков, длина i-ro у-.астка m1. Каждый

i-и участок имеет о. — элементов.

Параметр х определяет положение ло" гарифмической кривой относительно

<-строки L тогда .,=к,е.<;е. -к е, ; —;уе., =к е. "" (г-4) Е+ х где К„- коэффициент пересчета.

Формула пересчета для выполнения логарифмического преобразова»ггя имеет вид

1 о е4 х 1е+ я, „к е» с1 a 2 (i-3) Г+ х 2 (l- ) (+y, К„ где К=

2 diaz

Ограничим параметры К„, х, 1, например, следующими выраже»иями:

1+х

К„1 — 1, т.е. длина первого г т у-частка m„= 1;

nl+z

К„l„, . ), a, т.е. длина пос" (n-1)1+х леднего участка не меньше а

1092535

Формула работы дешифратора 8 на

1-ом участке для выбора опрашиваемого элемента

Количество элементов на г 20 т, 20 г, = 20 r = 20 г 5 20 участке до преобразо- с 1 пб 20 с 1 по 20 с 1 по 20 с 1 по 20 с 1 по 20 вания

Количество элементов после преобразования

N — - КI J — К

К 7

N 2 5 8 11 14 16 19 где а — длина, которая вмещает минимально допустимое количество элементов на участке после преобразования, а зависит от длины участка 1 и определяется формулой а f 1, где f — коэффициент допустимого сжа-. тия, f зависит от величины выбранного участка логарифмической кривой;

i 1+õ 1 (1-1) 1+х тт- т1 х " Tii 1+x т.е, два соседних участка i u i-1 должны отличаться друг от друга не менее чем íà 1 элемент. 15

Теперь рассмотрим, наприйер, пре- 25 образование второго участка элементов (C 21 по 40). Дешифратор 8 выбирает следующие элементы участка где К = 1,2 (где I L — целая часть числа) . Предположим, что в рассматриваемой строке 100 элементов, делим строку на пять частей, т.е. и 5, r = 20 элементов. Выбираем К = 20.

Обращаясь к таблице натуральных логарифмов, получаем следующую таблицу.

Следовательно, с дешифратора 8 поступают импульсы считывания на 2-й, 5-й, 8-й, 11-й, 14-й, 19-й элементы информация о величине зарядов в этих ячейках поступает с блока 4 приема исходного ьзображения на блок 5 zpaнения пре<..бразованного изображения. Следовательно,,производится логарифмирование по координате в радиусном направлении.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в расширении его области применения.

1092535 Ь.2

Составитель Ю. Козлов

Техред О.Неце Корректор Г. Решетник

Редактор А. Долинич

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3257/34 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5