Устройство для обработки элементов сканерных изображений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЭЛЕМЕНТОВ СКАНЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок ввода элементов изобра жения. Управляющий вькод и информационный выход которого подключены соответственно к первым управляйщему и информационному входам блока буферной памяти, управляющий вход конца записи блока ввода элементов изображения соединен с первым управлякщим выходом блока буферной памяти информационный выход, второй и третий управляющие выходы которого соединены соответственно с информационным входом, управлякнцим входом конца считывания и управляющим входом разрешения считывания блока вывода элементов изображения, управляющий выход считывания .которого соединен с вторым управляю1цим входом блока буферной памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены блок памяти коэффициентов преобразования, блок формирования номера фрагмент изображения , включающий с первого по четвертьй счетчики, с первого по четвертый коммутаторы, триггер,сумматор содержимого счетчиков, элемент И, fe регистр кода управления, блок формирЬ- вания адресов элементов изображения, g включаюо(ий с первого по шестой ,сум- , с первого по шестой регистры , блок управления формированием адресов , включающий два элемента НЕ, два.элемента задержки и три элемента :АЭ И, причем .переносов первого .( счетчика соединены соответственно с :р информационными входами первого ком . мутатора, выход КОТОРОГО подключен СП к счетному входу ВТОРОГО счетчика и к первому входу первого элемента И управляющие входы с первого по четвертый коммутаторов соегшнейы соответственно с выходами разрядов регистра кода управления, информационный вход которого является первым информационным входом устройства , выходы разрядов второго счетчика подключены соответственио к первой группе входов сумматора содержи

СО03 СОВЕТСКИХ

С 3W

РЕСПУБЛИК аю (11) 4(51) G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И О 1НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N an ОР ом cWaEmaaTeV (21) 3576649/18-24. (22) 11.04.83 (46) 15.01.85. Бюл. Р 2 (72) В.П.Андреев, А.И.Беляков, В.В.Еремеев, Б.С.Маслеников и О.Г.Светников (53) 681.325.22(088.8) (56) 1. Гришин М.П., Курбанов Ш.М., Маркелов В П. Автоматический ввод и обработка фотографических изображений на ЗВМ, М., "Знергия", 1976, с. 80, рис. 3-2.

2. Аванесов Г.А. и др. Техника тематической автоматизированной обработки видеоинформации. Сб. "Исследование земных ресурсов косиическими средствами". Ч. 1.- Методы измерения и обработки информации. Доклады советских ученых на совещании рабочей группы социалистических стран по дистанционному зондированию Земли с помощью аэрокосмических средств.

Баку, 21-27 апреля 1975 г. М., АН СССР, 1975, с ..136 ° рис. 3.

3. Морозов А.С., Шамис А.П. Принципы организации ввода в ЭВМ зрительной информации с растровыходатчиков изображения. †"Вопросы радиоэлектроники", сер. ЭВТ, вып. 5, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЭЛЕМЕНТОВ СКАНЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок ввода элементов изобра

-жения, управляющий выход записи и информационный выход которого подключены соответственно к первым управляйщему и информационному входам блока буферной памяти, управляющий вход конца записи блока ввода элементов изображения соединен с первым управляющим выходом блока буферной памяти, информационный. выход, второй и третий управляющие выходы которого соединены соответственно с информационным входом, управляющим входои конца считывания и управляющим входом разрешения считывания блока вывода элементов изображения, управляющий вы.— ход считывания .которого соединен с вторым управляющим входом блока буферной памяти, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок памяти коэффициентов преобразования, блок фориирования номера фрагменте изображения, включающий с первого по чет- Е вертый счетчики, с первого по четвер тый коммутаторы, триггер, сумматор содержимого счетчиков, элемент И, регистр кода управления, блок формиР вания адресов элементов изображения, а включающий с первого по шестой суиматоры, с первого по шестой регистры. блок управления формированием адресов, включающий два элемента НЕ, два элемента задержки и три элемента

И причем выходы. переносов первого счетчика соединены соответственно с информационными вхопами певвого коммутатора выхоц, которого попключен к счетномч вхопч второго счетчика и к первому axoav первого элемента

И> гпвавляюшие вхоаы с первого по четвертый коммутаторов соепинейы ф соответственно с выхопами вазряпов регистра кода управления, информационный вход которого является первым информационным входои устройства, выходы разрядов второго счетчика подключены соответственно к пер" вой группе входов сумматора содержи1134945 мого счетчиков, выходы переносов второго счетчика соединены соответственно с информационными входами второго коммутатора, вьмод которого подключен к счетному входу третьего счетчика и к нулевому входу триггера„ выходы переносов третьего. счетчика подключены еоответственно к информационным входам, третьего коммутатора, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика и к единичному входу триггера, выходы pasрядов четвертого счетчика.подключены соответственно к информационным входам четвертого коммутатора, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора.содержимого счетчиков, единичный выход триггера под" ключен к второму входу первого элеиента И, вьмод которого соединен с входом первого элемента НЕ, выход сумматора содержимого счетчиков соединен с первым адресным входом блока памяти коэффициентов преобразования, первый управляющий вход, первый информационный вход и второй адресный вход которого являются соответственно управляющим входом запи.— си, вторыи информационным входом и адресным входом устройства, первый и второй управляющие входы задания режима которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока буферной памяти, второй информационный вход которого является третьим инфориационныи входом устройства, первые входы с первого по четвертый сумматоров соединены соответственно с первого по четвертый выходами кодов блока памяти коэффициентов преобразования, выходы сумматоров с первого по четвертый соединены соответственно с информационными входами с первого но четвертый регистров, пятый выход кода блока памяти коэффициентов преобразования соединен с ,.вторым входом первого сумматора и с: первым информационным входом пятого регистра, шестой вьмод кода соединен ..с вторым входом второго сумматора и с первым входом пятого сумматора, седьмой выход кода подключен к второму входу третьего сумматора и к первому .информационному входу шестого регистра, восьмой выход кода подключен к второму входу четвертого сумматора и к первому входу шестого сумматора, первые управляющие входы записи пятого и шестого регистров подключены к выходу второго элемента И, вторые управляющие входы записи пятого и шестого регистров подключены к вьмоду третьего элемента И, управляющие входы записи с первого по четвертый регистров и третьи управляющие входы записи пятого и шестого регистров соединены с выходом четвертого элемента И, выход первого регистра подключен к второму информационному входу пятого регистра и к второму информационному входу блока памяти коэффициентов преобразования, третий, четвертый и пятый информационные. входы которого соединены соответственно с выходаии второго, третьего н четвертого регистров, выход третьего регистра соединен с вторым информационным входом шестого регистра, выход пятого регистра подключен к первому адресному входу блока буферной памяти и к второму входу пятого сумматора, выход которого соединен с третьим информационным входом пятого регистра, вьмод шестого регистра подключен к второму адресному входу блока буферной памяти и к второму входу шестого сумматора, вьмод которого под" ключен к третьему информационному входу шестого регистра, выход первого элемента НЕ соединен с первым входои четвертого элемента И, второй вход которого и вход второго элемента НЕ соединены с вьмодом первого коммутатора, управляющий выход модификации адреса блока буферной памяти подключен к счетному -вхощ< первого счетчика и к входу первого элемента задержки, вьмод которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и с третьим входом четвертого элемента И, вьмод которого через второй элемент задержки соединен с. вторым управляющим входом блока памяти коэффициентов. преобразования, вторые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с выходом первого элемента И и с вы-. ходом второго элемента НЕ.

1 11349

Изобретение относится к вычислительной технике и мажет быть исполь= зовано при построении систем обработки вицеоинформации.

Известна система обработки видеоинформации, содержащая электронную вычислительную машину (ЭВМ), блоки ввода и вывода элементов изображения, блок связи с ЭВМ )1) .

Недостатком данной системы является то, что геометрическая обработка элементов иэображений может производиться только непосредственно в ЭВМ. Это ограничивает функциональные возможности системы и уменьшает ее быстродействие (из-за ограниченной емкости оперативной памяти ЭВМ системы не позволяют вести геометрическую обработку элементов иэображений со сканерных датчиков, дающих значительные геометрические искажения, кроме того, система имеет ограниченное быстродействие, так как в

ЭВМ операции геометрической обработки (в основном алгоритмически простые) могут занимать значительное время).

Известна также система обработки видеоинформации, содержащая универсальную ЭВМ высокого быстродействия, блок связи с ЭВМ, оперативное запоминакицее устройство большого объема, устройства коммутации контроля и управления, блоки ввода и вывода элементов изображения, специализиро- З5 ванные устройства обработки на базе мини-3ВН (2) .

Недостатком этой системы является отсутствие в ее составе специализированных вычислительных блоков, не-40 обходимых для выполнения операций геометрической обработки элементов изображения, с использованием оперативного запоминающего устройства большого объема, что снижает быстро- 45 действие и надежность системы.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является. система обработки видеоинформации со сканирующих датчиков иэображений, содержащая ЭВМ, устройство управления вводом, в состав которого входит .блок. буферной цамяти. Наличие в системе блока буферной памяти позволяет

4 путем промежуточной буферизации эле- 5э ментов иэображений осуществить согласование скоростей датчика изображе. ния и канала ввода ЭВМ $3).

45 1

Недостатком данной систелы является отсутствие возможности геометрической обработки элементов изображения с использованием блока буферной памяти, что снижает быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок ввода элементов изображения, управляющий выход записи и информационный выход которого подключены. соответст-1 венно к первым управляющему и информационному входам блока буферной памяти, управляющий вход конца записи блока ввода элементов изобракения соединен с первым управляющим выходом блока буферной памяти, информационный выход, второй и третий управляющие выходы которого соединены соответственно с информационным входом,управляющим входом конца считывания и управляющим входом разрешения считывания блока. вывода элементов изображения, управляющий выход считывания которого соединен с вторым управляющим входом блока буферной памяти, введены блок. памяти коэффициентов преобразования, блок формирования номера фрагмента изображения, включающий с первого по четвертый счетчики, с первого по четвертый коммутаторы, триггер, сумматор содержимого счетчиков, элемент И, регистр кода управления, блок формирования адресов элементов изображения, включающий с первого по шестой сумматоры, с первого по шестой регистры, блок управления формированием адресов, включающий два элемента НЕ, два элемента задержки.и три элемента И, причем выходы переносов первого счетчика соединены соответственно с информационными .входами первого, коммутатора, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика .и к первому входу первого элемента

И, управляющие входы. с первого по четвертый коммутаторов. соединены со ответственно с выходами. разрядов регистра кода управления, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, выходы разрядов второго счетчика-подключены соответственно к первой группе входов сумматора содержимого . счетчиков, выходы переносов второго счетчика. соединены соответственно с информационными входами второго

945 4 того регистров подключены к выходу третьего элемента И, управляющие входы записи с первого по четвертый регистров и третьи управляющие входы записи пятого и шестого регистров соединены с выходом четвертого элемента И, выход первого регистра подключен к второму информационному входу пятого регистра и к второму информационному входу блока памяти коэффициентов преобразования, третий, Ф четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого регистров выход третьего регистра соединен с вторым ин- . формационным входом шестого регистра, выход пятого регистра подключен к первому адресному входу блока буферной памяти и к второму входу пятого сумматора, выход которого соединен с третьим информационным входом пятого регистра, выход шестого регистра подключен к второму адресному входу блока буферной памяти и к второму входу шестого сумматора, выход которого подключен к третьему информаци- онному входу шестого регистра, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого,и вход второго элемента НЕ соединены с выходом первого коммутатора, управляющий выход модификации адрЕса блока буферной памяти подключен к счетному входу первого счетчика и к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и с третьим входом четвертого элемента И, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторым управляющим входом блока памяти коэффициентов преобразования, вторые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с выходом первого элемента И и с выходом второго элемента

HR.

На фиг ° 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схемы блока суммирования памяти фраг мента изображения, блока управления формированием адресов, блока памяти коэффициентов преобразования .и блока формирования адресов элементов изображения, на фиг. 3 - схема блока бу ферной памяти, на фпг. 4.- пример геометрической обработки элемента

3 134 коммутатора, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика и к нулевому входу триггера., выходы переносов третьего счетчика подключены соответственно к информа5 ционным входам. третьего коммутатора, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика и к единичному входу триггера, выходы разрядов четвертого счетчика подключены соответственно к информационным входам четвертого коммутатора, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора содержимого счетчиков, единичный выход триггера подключен к 15 второму входу первого элемента И, вы-.

Ход которого соединен с входом nepso ro элемента НЕ, выход сумматора содержимого счетчиков соединен с первым адресным входом блока памяти коэф- 20 фициентов преобразования, первый управляющий вход, первый информационный вход и второй адресный вход которого. являются соответственно уп- равляющим входом записи, вторым информационным входом и адресным входом устройства, первый,и второй управляющие входы задания режима которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока буферной . З0 памяти, второй информационный вход

1 которого является третьим информационным входом устройства, первые входы с первого по четвертый сумматоров соединены соответственно с пер" g5 вого по четвертый выходами кодов блока памяти коэффациентов преобразования, выходы сумматоров с первого по четвертый соединены соответственно с информационными входами с первого 40 по четвертый регистров, пятый выход кода блока памяти коэффициентов преобразования соединен с вторым входом первого сумматора и с первым информа-! ционным .входом пятого регистра, шестой 45 выход кода соединен с вторым входом второго сумматора и с первым входом пятого сумматора, седьмой выход кода подключен, к второму входу третьего сумматора и к первому информацион- 50 ному входу шестого регистра, восьмой выход кода подключен к второму входу четвертого сумматора и к первому входу шестого сумматора, пер" вые управляющие входы записи пятого 55 и шестого регистров подключены к выходу второго элемента И, вторые управляющие входы записи пятого и шесS 1134945 входного изображения; на фнг. 5— алгоритм рекурентного вычисления составляющих адреса записи.

На схемах приняты следующие цифровые обозначения: электронная вычис- 5 лительная машина (ЭВМ) 1,блок 2 связи, блок 3 формирования номера фрагмента изображения, блок 4 памяти коэф(жциентов преобразования, блок 5 формирования адресов элементов изображения, блок 6 буферной памяти, блок

7 ввода элементов изображения, блок

8 вывода элементов изображения, блок

9 управления формированием адресов, входы 10 и 11 управляющие выходы 12 »5 и 13 информационный выход 14 блока 3, .ю адресный вход 15, входы 16» -16, управляющий вход 17, выходы 18 -18 кода, информационные входы 19» -19 блока 4, управляющие входы 20-22, выхо- 20 ды 23»-23 блока 5; адресный вход

24, входы 254 -25, 26, 27 и 28, выходы 29-33 блока 6; входы 34-36, выходы

37-41 блока 9, регистр 42 кода управления, триггер 43, элемент И 44, счет- 25 чики 45-48, коммутаторы 49-52> сумматор 53 содержимого счетчиков, сумматоры 54-59, регистры 60-65, накопитель 66, входной и выходной регистры

67 и 68 числа,, коммутатор 69 адреса, 30 счетчик 70 адреса, коммутаторы 71 и ,72, триггеры 73 — 75,схема 76 сравнения, регистр 77. объема, счетчик 23 объема, узел 79 памяти, формирователь

80 управляющих сигналов, элементы НЕ >

81 и 82, элементы 83 и 84 задержки, элементы И 85-87.

Геометрическая обработка сканерных изображений состоит в преобразовании координат элементов входного 40 изображения согласно преобразователям: (2) = »madrn, у = (, х - 4» (õ,ó)

4 у =1 (х У)

4 й

»»»» где х, у — преобразованные координаты отдельного элемента выходного изображения, 50 х, у — координаты элемента. во входном изображении.

Элемент изображения характеризуется соответствующим кодом оптической !

ПЛОТНОСТИ е 5S

Необходимость преобразования координат элементов входного изображения возникает при компенсации геометрических искажений снимков, нх фотограмметрического трансформирования или преобразования в одну из картографических проекций. На фиг. 4 показан пример геометрической обработки элемента входного изображения с координатами х у" в соответствующий ему о » элемент выходного изображения с координатами х;, у;. Элементы изобра4 ф жения условно обозначены точками.

При построчной развертке изображения элементы входного изображения (коды оптической плотности) поступают на,обработку последовательно. При этом порядковый номер элемента однозначно. определяет его координаты х,у во входном изображении. Пусть начало отсчета совмещено с первым элементом какой-либо строки входного изображения, тогда где vn — число элементов в строке иэображения, » 1 — операция выделения целой части числа.

Последовательный характер 1оступления элементов входного изображения и выдачи их на регистрирующие устройства позволяет операции преобразования координат. эффективно производить с использованием буферной памяти. При этом геометрическая обработка элементов изображений может производиться по методу прямого либо обратного преобразования. В случае использования метода прямого преобразования ячейки блока памяти,в которые заносятся коды оптиче=кой плотности, соответствуют элементам выходного изображения. Адрес каждой ,» -й ячейки памяти может быть. представ-, лен в виде двух составляющих у старшие разряды, х", — мпадшие разряды, соответствующих координатам данного . элемента в выходном изображении. Геометрическая обработка методом прямого преобразования производится при записи элементов входного изобракения в блок памяти. Составляющие адреса записи х;, у, каждого элемента входного изображения. определяются по выражению (1) подстановкой координат х, у данного элемента во входном иэоб- ражении, для чего может. испольэоваться специализированный фор»ирователь адреса.

1134

945 8 поступающему на его адресный вход 24 с вькода блока 5 формирования адресов элемента изображения производится запись очередного элемента изображения. По окончании записи с управляющего выхода 30 блока 6 на управляющий вход блока 7 поступает сигнал

"Конец записи"., разрешающий выдачу на обработку следующего элемента иэображения, а с управляющего вькода

33 на вход 36 блока 9 управления формированием адресов — сигнал "Модификация адреса", по которому формируется адрес записи для следующего элемента изображения согласно выражениям (1). Таким образом, по мере поступления элементов, входного изображения в ячейках блока 6 буферной памяти формируется выходное изображение. Выдача элементов выходного изображения производится из последовательно расположенных ячеек блока

6 буферной памяти при заполнении

его до определенного объема, гаран-, тирующего полноту формирования выдаваемой части вькодного изображения.

Например, объем памяти, требуемый для формирования одной строки вькодного изображения, составляет

3=m k где Ч вЂ” число ячеек памяти, п1 — число элементов в строке изображения;

" — максимальное число строк входного изображения,требуемое для формирования одной строки выходного изображения (прогиб строк) .

Таким образом, методы прямого и обратного преобразования можно считать эквивалентными с точки зрения их реализации.

Рассмотрим сначала работу устрой- ства при реапизации в нем. геометри" ческой обработки по методу прямого преобразования координат элементов .изображения.

Очередной элемент изображения с .информационных выходов, блока 7 ввода поступает на информационный вход

28 блока 6 буферной памяти. При этом на управляющий вход 26 блока 6 с управляющего выхода блока 7 посту. пает сигнал "Запись". Этим сигналом в ячейку памяти блока б по адресу, В процессе обработки. по методу прямого преобразования в блоке памяти формируется вькодное преобразованное изображение, выдача элементов которого может производиться считыванием из последовательно расположенных ячеек памяти.

В случае использования метода обратного преобразования ячейки блока памяти соответствуют элементам вход- 10 ного изображения. При этом адрес

° каждой < -й ячейки памяти может быть представлен в виде двух составляющих: у — старшие разряды х — младшие

l 1 разряды, соответствующих координатам 15 данного элемента во входном изображении. Элементы входного изображения за-. писываются в блок памяти в порядке их поступления по последовательным адресам,в результате чего в блоке па- 20 мяти формируется входное изображение.

Геометрическая обработка по методу обратного преобразования производит-, ся при считывании элементов выходного изображения из соответствующих ячеек 25 блока памяти. Составляющие адреса считывания х у 1 -ro элемента выход-.

i ного изображения, имеющие координаты х;, у",, в выходном иэображении, определяются по выражениям, обратным (1).щ

При построчной развертке изображения выдача элементов выходного изображения производится последователь4 но, вследствие чего координаты х

М ! у -ro элемента выходного изображен 35 ния однозначно определяются его номером q аналогично выражениям (2) .

Для, реализации вычислений по выражениям, обратным (I) > может также ис- . пользоваться специализированный фор- 40 мирователь адреса.

Если блок 6 заполнен до необходимого объема, с его управляющего выхода 32 на управляющий, вход блока 8 вывода поступает сигнал "Считывание разрешено". По этому сигналу блок 8 выдает на управляющий вход 27 блока

6 сигнал "Считывание". Этим сигналом в блоке б производится считывание из последовательно расположенной ячейки памяти очередного элемента выходного изображения, код оптической плотности которого с информационного выхода 29 поступает на информационный вход блока 8 вывода.

При этом с управляющего выхода 3 1 блока 6 на управляющий вход блока 8 поступает также сигнал "Конец считыIl ! вания, разрешаюпр и формирование сле1дующего сигнала "Считывание" блоком

11349

j =1(1) (4)

25. или можно показать, что

I („) 1 — (5) Вычисление номера j -ro фрагмента изображения согласно выражению (5) производится блоком 3 формирования номера фрагмента. изображения по сигналу "Модификация адреса", поступающему на его управляющий вход 11 с выхода 37 блока 9 управления формироЗ ванием .адресов. Счетчики.45-48 блока 3 имеют соответственно разрядность ogQ Kmgr 60/ — -"-, (Оф, 40

У" тах

$mjn . х д, где и — .число элементов в столбце изображения; птах i

Ч й»

Э П1 Ь

"Ц тах45

/ соответственно максимальные и минимапьные значения пара . метров изображений.

В устройстве предусмотрена возможность управляемой перестройки структуры блока 3 в соответствии с параметрами m, hq, h обрабатываемого .изображения. По специальной. команде, поступающей, например,-из ЭВМ .1, через блок 2 связи, вход 10. блока 3

Рассмотрим более подробно процесс формирования адресов записи элементов изображения, осуществляемый блоками 3, 4, 5 и 9. — шаг сетки по координате х 5

У (число элементов в строке фрагмента) g

h — шаг сетки по координате у (число строк в каждом фрагменте). В пределах каждого j -ro фрагмента преобразования (1) с высокой степенью точности аппроксимируются линейными преобразованиями вида:

4 х.,=p,, o,; х+а а„ху; (3)

)" =Ьо Ъ, х Ъ Ъ1 ° х .

Элементы входного изображения nof ступают на обработку последовательно, поэтому номер фрагмента ), к которому принадлежит текущий элемент изоб- щ ражения, однозначно определяется номером, элемента во входном изображении

45 10 в его регистр. 42 кода управления заносится код, соответствующий заданным параметрам изображения. С выходов регистра 42 разряды кода поступают на управляющие входы коммутаторов 49-52. При этом устанавливаются коэффициенты пересчетов счетчиков

45-47 соответственно Ь»,тп/Ь1, Ьg и. производится сдвиг вправо на 8 разрядов кода, поступающего на входы сумматора 53, с выходом счетчика 48. Ю

Обычно выбирается 4g так, что =2, где 3 — целое число. В результа-. те сдвига кода счетчика 48 вправо младших разрядов кода на входах сумматора 53 имеют нулевое значение, а старшие разряды изменяются. в соотваЫствии с показаниями данного счетчика.

При последовательном поступлении сигналов "Модификация адреса" на выходах счетчика 46 формируется код первого слагаемого, а на выходах коммутатора

52 — код второго слагаемого выражения (5) .. Данные коды-поступают на входы сумматора-53, на выходах- которого формируется соответствующий код

1 номера 1 -го фрагмента изображения. согласно. выражению (5) .

Блоком 3 формируются также управляющие сигналы, необходимые для выработки синхросигналов в блоке 9 управления формированием адресов

Сигнал с управляющего выхода 12 поступает на вход 34 -блока 9.с выхода элемента И 44, на первый вход которого поступает сигнал с выхода первого коммутатора 49, на второй входсигнал с единичного выхода триггера

43. Установка триггера 43 в нулевое состояние. производится сигналом с выхопа коммутатора 50, установка в единичное состояние — сигналом с выхода коммутатора 51. Перед началом работы триггер 43 устанавливается в единичное состояние (цепи установки для упрощения не показаны).. Сиг: нал с управляющего выхода .12.свиде-, тельствует о переходе -к обработке первого элемента первой строки следующего. фрагмента изображения (логическое условие "Начало фрагмента" ) .

Сигнал.с выхода 13 поступает на вход

35 блока 9-с выхода. коммутатора 49.

Данный сигнал свидетельствует об окончании .обработки последнего .элемента строки текущего фрагмента изображеыая и перехода .к обработке первого элемента строки следующего х1 (0,0) = ао у, (0,0) = L., Ф

11 1134 фрагмента (логическое условие "Смена фрагменТа" ) .

Код номера текущего фрагмента с вьжода 14 блока 3 поступает на адресный вход 15 блока 4 памяти коэффициентов преобразования, производится считывание кодов коэффициентов

1 преобразования (3) а;, Ь; (< =О,..., 3), соответствующих данному фрагменту изображения. Блок 4 состоит из восьми10 накопителей, которые предназначены для хранения соответственно массивов коэффициентов преобразований: а р, .(а Р, СЪЕМ 1), (3 >>>, (ао1), (а 1Ú, сЪ6 )

cLg ) Загрузка блока 4 кодами коэффициентов преобразования производится иэ 3ВМ 1 перед началом или в процессе работы по мере необходимости через блок 2 связи и входы 1.6 ° Коды коэффициентов преобразования с выходов блока 4 поступают на соответствующие входы блока 5 формирования адресов элементов изображения 5. В блоке

5 производится непосредственное вы-, числение составляющих адреса записи 25 х1 э y;ç каждого1 -ro элемента входного

М % изображения согласно преобразованиям (3) . Последовательный характер по,ступления на обработку. элементов входного изображения. позволяет применить алгоритм рекурентного вычисления З0 выражений (3) . На фиг ° 5 приведен алгоритм рекурентного вычисления составляющих адреса записи х, у элемен"

1 тов входного изображения. Достоинство алгоритма состоит в простоте его реа- 35 лизации, так как вычисления по данному алгоритму ведутся без использования операций умножения кодов.

Вычисление каждой иу составляющих 4 адреса записи х у в блоке 5 произ-40

Э водится аналогично.

Рассмотрим более подробно работу блока 5. Пусть.при поступлении очередного сигнала "Модификация адреса" 45 на выходах 12 и 13 блока 3 одновременно сформировались сигналы логических условий ."Смена фрагмента-" и

"Начало нового фрагмента", что означает начало обработки первого .50 элемента фрагмента изображения с номером . Пусть коэффициенты преобразований (3) подобраны с условием, что координаты Х и внутри каждого фрагмента изменяются соответствен-5$ но от 0 до » -1 и от 0 noh -1. Коды коэффициентов преобразования а с пятого и седьмого выходов бло945 12 ка 4 поступают соответственно на входы регистров 64 и 65, куда производится запись кодов сигналом, поступающим на входы записи данных регистров с управляющего входа 20 блока 5. Сигнал записи на управляющий вход блока 5 поступает с выхода элемента И 87 блока 9. На вход элемента

И через вход 34 блока 9 поступает сигнал логического условия "Начало фрагмента", на другой вход — сигнал

"Модификация адреса", задержанный элементом 84. задержки. Необходимость в задержке-данного сигнала обусловлена задержкой формирования сигналов логических условий блоком 3. Таким образом, на выходы 231-23 g блока

5 с выходов регистров 64 и 65 поступают коды составляющих адреса запис си первого элемента 1 -ro фрагмента: что соответствуют преобразованиям (3) .. В скобках указаны координаты х, у элемента внутри данного фрагмента. При обработке второго элемен1 та первой строки 1 --го фрагмента, координаты которого (1,0), сигналы логических условий блоком 3 не формируются. Коды коэффициентов преобраI зования а :, о 1 с шестого и восьмого выходов блока 4 поступают на первые .входы сумматоров 58 и 59, на входы которых с выходов регистров

64 и 65 поступают составляющие адреса записи х, у предыдущего-эле+ мента изобрджения.

Коды сумм с выходов сумматоров

58 и 59 поступают на входы регистров 64 и 65, куда производится их запись по заднему фронту сигнала,поступающего -с управляющего входа

2 1 блока 5 на входы записи данных регистров. Сигнал записи на управляющий вход 21 поступает с выхода . элемента И 86 блока 9. На вход элемента И 86 поступает задержанный сигнал "Модификация адреса" элементом

84 задержки, на другой вход . — единичный сигнал с выхода элемента НЕ

82, на вход поступает нулевой потенциал лри отсутствии сигнала логического условия. "Смена фрагмента".

Таким образом, коды составляющих адреса записи второго элемента 1 -го фрагмента будут равны:

13 1134945 l4 х4(1 О) = а + а. водится запись кода суммы ар1 + а2 . 1 ,(, =ь, ь, последовательно в регистр 60 1 с его и 01 1) ) у (10) =,, + выходов в -регистр 64., кода суммы а, +а — в регистр 61, кода суммы что также соответс у реобразова- ч ниям (3). д 2 — в ре дов в регистр 65, кода. суммы Ь1 + byj—

Сигнал записи на управляющий вход в регистр 63.

21 блока 5 поступает. при обработке

Таким образом, коды составляющих с второго по4 -й элемент любой строадреса записи первого элемента втоки 1 фр . р р ки -го фрагмента. При обработке

10 рой строки 1 -ro фрагмента будут равэлементов первой строки -го фрагменны: та, начиная с второго элемента, составляющие адреса записи вычисляются блоком 5 следующим образом:

1 х ° (0,1) = а + а2 у, (0,1) =b +Ъ

1 что соответствует преобразованиям (3).

Управлякщим сигналом записи, поступающим с выхода 38.блока 9 на вход 17 блока 4 производится запись в блок 4 модифицированных значений коэффициентов преобразований.

При обработке элементов второй строки -го фрагмента, начиная с второго элемента, составляющие адреса записи вычисляются блоком 5 следующим образом: х (1, 1)=. у (1, 1)=

Ф

Ф х (hx -1, y» (h„-1, О + а2 + а11+

+ 21 +- b

hx-1

1)=Ь„.Ь, .(Ь, .Ь„)+

21 1il х ° (10) = а + а, y% (1,0) = Ъ +Ь, х (1 -1 О) а + а + а

hx-1 у. (Ь -1,0)=Ъ + Ъ» +,...,, j Ф 01 S Ф" В S

hx 1

Аналогично вычисляются составляющие адреса записи элементов первой строки j +1-ro фрагмента и т.д.

При переходе к обработке первого элемента второй строки 1-ro фрагменю та на управляющем выходе 13 блока

3 возникает единичный сигнал логичес-30 кого условия "Смена фрагмента", по/ ступающий че.реэ вход 35 блока 9 на вход элемента И 85 ° На входы элемента

И 85 поступает задержанный сигнал

"Модификация-адреса" с выхода элемен-31 та 84 задержки и единичный сигнал с выхода элемента НЕ .81; так как на его вход выдается нулевой сигнал от.сутствия логического условия "Нача, ло фрагментаи. Сигнал с выхода. эле- 40 мента И 85 поступает- на управляющий вход 22 блока 5 и через элемент 83 задержки на управляющий вход 17 (вход записи) блока 4 цаияти коэффициентов преобразования.Кодыкоэффици- 4g ентов а4>, Ь2 с первого и .третьЕгв

;выходов блока 4 поступают, на входы сумматоров 54 и 56» на другие входы данных сумматоров с пятогв и седьмого .выходов блока 4 поступают коды. g0 коэффициентов ао Ц1 . Коды коэффициентов а, 11 с второго и.четвертого выходов блока 4 поступают на входы сумматоров 56.и 57, на вторые входы которых с щестого и восьиого. $$ выходов блока 6 поступают коды коэффициентов а, Ь| . По сигнапу. с управляющего входа 22 блока 5,произhx-1

По алгоритму, приведенному на фиг. 5, производится вычисление блоком 5 и составляющих адреса записи элементов третьец и т.д. строк j -го фрагмента.

Рассмотрим существующие отличия работы устройства при реализации метода обратного преобразования координат .элементов изображения °

Задание режима работы системы и кода необходимого объема, заполнения блока 6 производится специальной командой.ЗВМ 1, При этом. через блок 2 связи на вход 25 (при выборе режима прямого преобразования). ипи вход 25 (при выборе. режима обратного.преоб;разования) блока 6 подается управляющий сигнал "Режим" а на его -вход

: 25 — код объема .заполнения, которыи заносится в регистр -77 объема.

Сигнап. "Режим" производит -установку третьего триггера 75 в одно .из сос15 11349 таяний (единичное соответствует режиму прямого преобразования, нулевоережиму обратного преобразования). В режиме прямого преобразования сигнал с выхода триггера 75 поступает i S на управляющие входы коммутаторов 71 и 72 и производит подключение входов коммутаторов соответственно к их выходам. Поступивший на вход 26 блока 6 сигнал "Запись" 10 производит. установку в единичное состояние триггера 74 и запускает накопитель 66 в режим записи информации. Единичный сигнал с выхода триггера 74 через коммутатор 71 посту- 1з пает на вход управления коммутатора

69 адреса, разрешая прохождение адреса с адресного входа на адресный вход накопителя 66. По данному адресу производится запись очередного элемента 20 иэображения, предварительно зафиксированного во .входном. регистре 67 числа. По окончании записи сигнал "Конец записи" с управляющего. выхода накопителя 66 поступает на управляющий 25 выход 30 блока 6, устанавливает в нулевое состояние триггер 74, добавляет в счетчик 78 объема единицу и через коммутатор 72 поступает в качестве сигнала "Модификация адреса" 0 на управляющий вьмод 33 блока 6. Код счетчика 78 объема поступает на входы схемы 76 сравнения и при достижении его значения до кода объема, зафиксированного s регистре 77, выхода схемы сравнения на управляющий выход 32 блока 6 поступает сигнал "Считывание разрешено". .;Поступивший на вход 27 блока 6 сигнал

"Считывание" устанавливает триггер.

73 в единичное состояние и по второму входу управления накопителя бб запускает его в режим считывания информации.

Единичный сигHcLfI с выхода тригге 4> ра 73 через первый коммутатор 71 поступает на вход управления коммута-. тора 69 адреса, разрешая прохождение адреса считывания с выходов счет45 16 чика 70 адреса на адресный вход накопителя 66. Считанный из накопителя код оптиче.".кой плотности очередного элемента изображения заносится в выходной регистр 68 числа и с его. выходов поступает на информационный выход 29 блока 6 ° По окончании считывания сигнал "Конец считывания" с второго управляющего выхода накопителя

66 поступает на управляющий выход

31 блока 6, сбрасывает в нулевое состояние триггер 73, уменьшает на единицу код счетчика 78 объема и через коммутатор 72 поступает на счетный вкод счетчика 70 адреса, увеличивая его содержимое на единицу.и тем самым подготавливая выдачу следующего по порядку элемента изображения.

В режиме обратного преобразования триггер 75- блока 6 устанавливается в нулевое состояние и нулевым сигналом с его выхода производится перекоммутация входов и выходов коммутаторов 71 и 72, первые и вторые их входы подключаются соответственно к вторым и первым выходам. В результате по сигналу "Запись" к адресному входу накопителя 66 подключаются выходы счетчика 70 адреса, а по сигналу "Считывание" .- адресный вход 24 блока 6, сигнал "Модификация адреса" формируется иэ сигнала "Конец считывания", и на счетный вход счетчика

70 адреса поступает через коммутатор

72 сигнал, "Конец записи". Таким образом, запись элементов входного изображения.в накопитель 66 производится по последовательным адресам, а считывание элементов выходного изображения — по адресам, формируемым блоком

S. Работа блоков 3, 4, 5 и 9 в режиме обратного и прямого преобразования аналогична.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства заключается в повышении быстродействия за счет реализации массовых -операций геометрических. преобразований-фрагментов. Изображения в управляющую ЭВИ.

I"! 134945

1 l34945

1134945

1134945

1 l 34945

ВНИИПИ Заказ 10091/42 Тюаи: 710 Подпмсмоа

Фаика» ШШ гамаат" ° г.Уаго1юд„ул.Проевтнав, 4