Устройство для обработки изображений

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок сдвига, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации , второй выход которого подключен к информационному входу блока сдвига и адресному входу первого блока памяти, выход которого является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения бьютродействия, в него введены блок постоянной памяти , умножитель, сумматор и второй блок памяти, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого подключен Л первому входу сумматора, выход которого подключен к информационному входу первого блока памяти, выход которого подключен к второму входу суммато ра, третий выход блока синхронизации подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход которого подключен к второму входу умножителя, информационный выход блока сдвига подключен к адресному входу второго блока памяти, информационный вход которого является информационным входом устройства. 2. Устройство по П.1, от л и чающееся тем, что блок синхронизации содержит сумматор, дешифi ратор, четыре счетчика и генератор (Л тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выход переноса которого подключен к счетным входам второго и третьего счетчиков, информационные выходы которых соединены соответственно с входом дешифратора и первым входом сумматора, второй вход кото00 СП рого подключен к информационному выходу четвертого счетчика, счетный со ел вход которого соединен с установочным входом третьего счетчика и подключен к выходу дешифратора, выход сумматора, информационные выходы первого и второго счетчиков являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока синхронизации .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I9(SU (I I) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624959/24-24 (22) 19.07.83 (46) 15.10.85. Бюл. № 38 (72) А.М.Бакшаев, Н.В.Титовская, С.Н.Титовский, В.В.Uax и В.К.Шмидт (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 681.32 (088.8) (56) Рабинер Л., Гоулд Б. Теория о применении цифровой обрабОтки сигналов. — M.: Мир, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 913418, кл. С ОЬ К 9/00, 1982. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок сдвига, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого подключен к информационному входу блока сдвига и адресному входу первого блока памяти, выход которого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены блок постоянной памяти, умножитель, сумматор и второй блок памяти, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к информационному входу первого блока памяти, выход которого подключен к второму входу суммато ра, третий выход блока синхронизации подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход которого подключен к второму входу умножителя, информационный выход блока сдвига подключен к адресному входу второго блока памяти, информационный вход которого является информационным входом устройства °

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит сумматор, дешифратор, четыре счетчика и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выход переноса которого подключен к счетным входам второго и третьего счетчиков, информационные выходы которых соединены соответственно с входом дешифратора и первым входом сумматора, второй вход которого подключен к информационному выходу четвертого счетчика, счетный вход которого соединен с установочным входом третьего счетчика и подключен к выходу дешифратора, выход сумматора, информационные выходы первого и второго счетчиков являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока синхрони.зации.

11853

К-(2::Е (=0 =p

h к.е

h я

Вк-,i ij з где Й„ — отсчеты обработанного (выходного изображения);

30 К(к, +Е = g кг

О, К вЂ” ), 1 =О, т. — количество отсчетов в строке изображения; 35

К вЂ” количество отсчетов в столбце изображения;

h — коэффициенты весовой функции, с которой производится цикли— ческая свертка; 40

g k,e отсчеты входного изображения.

Данный арифметический блок содержит последовательно соединенные умножитель 7 и сумматор 8.

Блок синхронизации, представлен— ный на фиг.3, содержит последователь но соединенные генератор 9 тактовых импульсов, счетчик адресов отсчетов

10, счетчик адресов коэффициентов

11 и схему формирования сдвигов 12, 50 которая в свою очередь содержит сумматор 13, счетчик вертикальных сдвигов 14, счетчик горизонтальных сдвигов 15 и дешифратор 16, определяющий момент, когда адреса коэффициентов 55 равны q- N+1, q =.0, (M-i).

Устройство начинает функционировать, когда на информационный вход

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измерительных системах. 5

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для обработки изображений; на фиг. 2 — конкретная реализа — 10 ция арифметического блока; на фиг.3 блок синхронизации.

Устройство для обработки изображений содержит блок синхронизации 1,. блок памяти 2, блок постоянной памя- 15 ти (коэффициентов) 3, арифметический блок 4, блок памяти 5, блок сдвига 6.

Вид обработки определяет набор операций, выполняемых арифметическим блоком 4. На фиг. 2 приведена 20 реализация арифметического блока для выполнения двумерной циклической свертки

51 блока 5 начнут ио .иеновате. ((И(о ио .ту пать отсчеты входного изображения.

В этот момент сдвиг, осуществляемый блоком сдвига 6, равен нулю, содержимое блока памяти 2 также равно нулю, отсчеты записываются в последовательно расположенные ячейки блока 5 и одновременно проходят на выход блока 5 и поступают на вход арифметического блока 4, на другой вход которого из блока памяти коэффициентов

3 поступает коэффициент h м „

В арифметическом блоке 4 отсчеты перемножаются на коэффициент

1з „, в умножителе и через сумматор поступают на вход блока памяти 2. Произведения g h д„( ( записываются с начального адреса в последовательно расположенные ячейки блока памяти 2. Адреса, по которым производится запись в блоке памяти 2, в этом цикле совпадают в каждый момент времени с адресами, по которым производится чтение от— счетов g „ из блока памяти 5. Пер— вый цикл заканчивается, когда в блоке памяти 5 будут записаны все К L отсчетов входного изображения и в блоке памяти 2 будут записаны также

К L произведений д,и h м-, uk =(0, 1 — 1), E = О, L-1. В следую— щем цикле блоком l в блоке сдвига 6 задается сдвиг, равный единице, т. е. адреса, по которым будет производиться выборка отсчетов из блока памяти 5, в каждый момент времени на единицу больше, чем адреса, по которым производятся чтение и запись ! в блок памяти 2. Одновременно из блока 1 поступает сигнал на вход блока памяти коэффициентов 3, изменяющий адрес, по которому производится выборка коэффициента. Из блока памяти коэффициентов 3 будет выбран коэффициент h (((, который по1 ступит на вход арифметического блока 4. На вход арифметического блока

4 поступят. отсчеты g y e а на друк,е+(° гой вход арифметического блока 4 прои. ведения 8 .,e h м, 1

Отсчеты g к,e+< в умножителе арифметического блока 4 перемножаются с коэффициентом hм 1 ((2 и получив шиеся произведения складываются в сумматоре арифметического блока 4 с произведениями g (h ( ( поступающих из блока памяти 2. Получившиеся частичные суммы(д „ 1(((f О, L-1

1с=О, К- 1, В следующем цикле из блока памяти коэффициентов 3 будет выбран коэффициент Ьм 1, а сдвиг в блоке

I сдвига 6 будет задан равным 2, и описанный цикл повторяется. В результате этого цикла в блоке памяти

2 будут сформированы суммы

М-f, — К.Е N-1 -1

1 Н-

М-1, 1

После N повторений таких циклов в блоке памяти 2 будут накоплены суммы:

3 1м s, н-, RK,0+, 11м., g-g ) запи— шутся в блок 2 на места произведеg ке " м1, н-1 заканчивается, когда опять будет считано все содержимое блока памяти

5, а во всех ячейках блока памяти 2 будут сформированы суммы вида: к,е " м-1, и- i + к,е 1 "м-1,н-z) 1185351 их вьп|олнения в блоке памяти " будут накоплены суммы ,к-1 н-i, "h — Kt И-1 — 1,е К—

1:м-2 1=<>

В следующих N циклах из блока памяти коэффициентов 3 будут выбираться коэффициенты h „„, j м-, 10 = О, N-1 и в блоке сдвигов 6 будут задаваться величины сдвигов, равные

2L+j, j = О, N-1. В результате в блоке памяти 2 будут накоплены суммы

М-1 Н-1

h, е,„

;-м-з 1-О

После M N циклов в блоке памяти

2 будут сформированы суммы вида: н-1 — — — K I I@I w -q, Å þ N-)- 1

h которые являются выходными отсчетами обработанного изображения

Н-1

+ Ке i Н-j-1 < j

1=О

Далее указанные ранее N циклов повторяются для коэффициентов

1 м-г ) = О, И-1 и величин сдвим-г,1 гов Ь + j, j = О, N-1, в результате

Выходные отсчеты ГК М- Е ° М-1

3 последовательно поступают из блока памяти 2 на выход устройства, и блок памяти 2 обнуляется.

f

k hh-1,8i Н-i

1 =0, K-1, L = Q L-1

1185351

Фие. 2

Составитель А. Варанов

Редактор М.Лылын Техред A.À÷ Корректор В. Гирняк

Заказ 6367/46 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303$, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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