Оптоэлектронный модуль для обработки изображений

 

Изобретение относится к импульсной , измерительной и информационной технике и может быть использовано для построения узлов оперативной обработки изображений в цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения - расширение функциональных возмох ностей, повьшение надежности и быстродействия. Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство введен инвертор 5,дополнительные опт1-тческие связи иразряды расположены в шахматном порядке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 03 К 23/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3939123/24-21 (22) 06. 08. 85 (46) 15.01.87. Бюл. и 2 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П. Кожемяко, A.Б. Кирше, О.Г. Натрошвили и Л.И. Тимченко (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1164881, кл. H 03 К 23/78, 1984. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к импульсной, измерительной и информационной технике и может быть использовано для построения узлов оперативной обработки изображений в цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение надежности и быстродействия. Поставленная цель достигается тем,что в известноеуст— ройство введен инвертор 5,дополнительные оптические связи иразряды распо— ложены в шахматном порядке. 2 ил.

1283963

Изобретение относится к импульсной, измерительной и информационной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение надежности и быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема оптоэлектронного модуля для обработки изображений; на фиг. 2— принципиальная схема одного разряда.

Оптоэлектронный модуль для обработки изображений содержит переключатель 1, три усилителя 2-4, инвертор 5, разряды 6, соединенные шиной 7 между собой и с контактами

7.1-7.8 переключателя 1, выходом

7.9 усилителя 3 и выходом 7. 10 усилителя 2. Каждый разряд 6 оптически связан с восьмью соседними разрядами так, что оптический вход 8 данного разряда соединен с оптическим выходом 9 левого верхнего разряда, оптический вход 10 с оптическим выходом 11 левого разряда, оптический вход 12 с оптическим выходом

13 левого нижнего разряда, вход 14 с выходом 15 верхнего разряда, вход

16 с выходом 17 правого верхнего разряда, вход 18 с выходом 19 правого разряда, вход 20 с выходом 2I правого нижнего разряда, и вход 22 с выходом 23 нижнего разряда. Кроме того, каждый разряд 6 имеет индиви- . дуальный оптический выход индикации

24 и оптический вход записи 25, а также для светоизлучателя 26 и 27, семь фотоприемников 28-34 и транзисторов 35, причем первые четыре фотоприемника 28-31 реализуют оптические входы 10, 18, 14, 22 разряда

6, пятый фотоприемник 32 реализует оптический вход записи 25 и первым выходом 36 соединен со входом 7.10 разряда, а вторым выводом 37 с базой

38 транзистора 35, которая соединена с первым выводом 39 шестого фото" приемника 33, оптически связанного со вторым светоизлучателем 27, соединенным первым выводом 40 с коллек1 тором второго транзистора 38 и оптически связанным с седьмым фотоприемником 34 и с оптическими выходами 9 1 I, 13, 15, 17, 19, 21, 23 и 24 своего разряда. Кроме того, транзистор 41 так же, как и транзистор 35, соединен эмиттером и базой через резисторы 42 с общей шиной

43, восьмой фотоприемник 44, оптичес5 ки связанный с первым светоиэлучателем 26 и соединенный первым выводом

45 с базой транзистора 41, а вторым выводом 46 через резистор 47 со вторыми выводами 48 светоизлучате10 лей 26 и 27 и с клеммой питания 49, которая также соединена через резистор 50 со вторым выводом 51 шестого фотоприемника 33.

Восемь развязывающих диодов 52, соединенных анодами 53 соответственно с контактами 7,1- 7.8 и с первыми выводами 54 соответственно первых четырех 28-31 и четырех дополнитель20 ных фотоприемников 55-58, вторые выводы 59 которых соединены между собой и с базой транзистора 41, а соединенными между собой катодами

60 с первым выводом 61 девятого фотоприемника 62, второй вывод 63 которого подключен к эмиттеру транзистора 41, а оптический вход 64 соединен с первым светоизлучателем 26, подключенным первым выводом 65 к коллектору транзистора 41 и оптически связанным с десятым фотоприемником

66, соединенным первым выводом 67 с базой 38 транзистора 35, а вторым выводом 68 с клеммой 7.9 и с первым выводом 69 седьмого фотоприемника

35 34, второй вывод 70 которого соединен с эмиттером транзистора 35, причем оптические входы фотоприемников

55-58 реализуют соответственно вхо40 ды 8, 12, 16 и 20 своего разряда.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени все разряды 6 в модуле находятся в обну45 ленном состоянии, т.е. светоизлучатели 27 не излучают свет. В режиме записи информации на вхоц усилителя

2 подается положительный импульс напряжения, который после усиления

gg поступает на клеммы 7.10 всех разрядов 6. Сопротивление тех фотоприемников 32, которые в этот момент освещены по входам 25, уменьшается и соответствующие им разряды возбужда55 ются, т.е, открывается транзистор

35, светодиод 27, включенный в цепь

его коллектора, начинает светиться, освещая фотоприемник 33, через который протекает ток от источника пита1283963 ния в базу транзистора 35 и поддерживает его в открытом состоянии после окончания импульса записи. Таким образом, оптическая информация (изображение) через оптические входы 25 параллельно записывается в разряды 6 модуля.

Для сдвига записанной информации в любом направлении подаются импульсы на управляющий вход модуля. Выбор направления сдвига производится при помощи переключателя 1 ° Например, при сдвиге вправо, переключатель 1 устанавливается в первое положение и импульсы с управляющего входа через усилитель 4 и переключатель 1 поступают на контакт 7.1 всех разрядов. Те же импульсы после инвертирования инвертором 5 через усилитель 20

3 поступают на выходы 7.9 всех разрядов. Так, при подаче положительного импульса напряжение прикладывается к фотоприемникам 28 всех разрядов, оптически связанным с выходами 25 предыдущих, в данном случае расположенных слева разрядов. Если предыдущий разряд возбужден и освещает фотоприемник 28 данного разряда, то сопротивление этого фотоприемника 30 падает, через него проходит ток, который открывает транзистор 41. За счет положительной оптической обратной связи со светоизлучателя 26 на фотоприемник 44 транзистор 41 остается в открытом состоянии. Этот же положительный импульс напряжения через развязывающий диод 52 подается на фотоприемник 62, однако, когда транзистор 41 закрыт и фотоприемник 4р

62 не освещен, это напряжение на эмиттер пройти не могло когда же фотоприемник 62 начал освещаться светоизлучателем 26 и потенциал эмиттера транзистора 41 повысился, 45 то одновременно открылся и фотоприемник 44, повышая потенциал базы того же транзистора. Таким образом, прохождение импульса напряжения на эмиттер транзистора 41 через развязывающий диод 52 и фотоприемник 62 не влияет на его состояние за счет пропорционального увеличения потенциалов базы и эмиттера. Если же в мо-: мент прихода импульса фотоприемник

28 не освещен, то транзистор 41 не откроется. В случае, если он открыт . в предыдущий момент времени, фотоприемник 62 бсвещен, с приходом импульса транзистор 41 закроется, так как этот. импульс через диод 52 и открытый фотоприемник 62 пройдет на эмиттер транзистора 41 и повысит его потенциал при неизменном потенциале базы. Таким образом, при освещенном фотоприемнике 28 с приходом положительного импульса на контакт 7.1 происходит запись логической "1" в ту часть разряда, которая выполнена на транзисторе 41; при затемненном фотоприемнике 28 записывается логический "О".

При поступлении низкого потенциала второго полупериода импульса с управляющего входа, транзистор 41 сохраняет свое состояние неизменным, а на выход 7.9, за счет инвертирования, поступает высокий потенциал, который прикладывается к фотоприемникам 66 и 34. За счет оптической связи между светоизлучателем 26 и фотоприемником 66 происходит либо отпирание, либо запирание транзистора

35 в зависимости от состояния светоизлучателя 26. При этом процессы, происходящие в электроннооптическом ключе на транзисторе 35, аналогичны процессам, происходившим в предыдущий момент времени в ключе на транзисторе 41. С приходом следующего импульса на управляющий вход транзистор 41 данного разряда примет новую информацию с предыдущего разряда, транзистор 41 последующего разряда примет информацию со светоизлучателя 27 данного разряда, индицирующего состояние транзистора

35, которое при этом не изменится за счет наличия низкого потенциала на выходе 7.9.

Таким образом, запись информации в каждый разряд происходит по положительному полупериоду управляющего импульса, а индикация и, следовательно, передача записанной информациийо его отрицательному полупериоду.

Так, при подаче серии импульсов происходит параллельный сдвиг записанной информации в одном из выбранных направлений на столько разрядов, сколько управляющих импульсов подано.

При изменении положения переключателя 1 процесс сдвига протекает так же. Прием информации в каждом разряде осуществляется одним иэ восьми входных фотоприемников (28-31, 55-58) в зависимости от положения

1283963 этого переключателя. Соответственно и пересыпка информации в данный разряд производится по одному из выбранных направлений.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Оптоэлектронный модуль для обработки изображений, содержащий переключатель, три усилителя, и разрядов, 10 первая группа входов которых подключена к общей шине и каждый из которых состоит из двух светоиэлучателей, семи фотоприемников и первого транзистора, первые четыре фотоприемника .оптически связаны с первыми светоизлучателями соответственно левого, правого, верхнЕго и нижнего разрядов, пятый фотоприемник связан с оптическим- входом предварительной записи разряда и первым выводом соединен с выходом первого усилителя, а вторым— с базой первого транзистора, которая соединена с первым выводом шестого фотоприемника, оптически связанного с первым светоизлучателем, соединенным первым выводом с коллектором первого транзистора и оптически связанным с седьмым фотоприемником этого же разряда и первым, вторьм, третьим и четвертым фотоприемниками соответственно правого, левого, нижнего и верхнего разрядов, а первые " светоизлучатели каждого разряда связаны также с оптическими 35 выходами своих разрядов, первые выводы первых четырех фотоприемников соединены с соответствующими контактами переключателей, а вторые выводы соединены между собой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функпиопальпых возможностей, повьш ения надежности и быстродействия за счет возможности диагонального сцвига и однотактного управления, разряды расположены в шахматном порядке, в устройство введен оцин инвертор, соединенный выходом с входом второго усилителя,, G входом соединенный с управляющим входом модуля и с входом третьего усилителя, выход которого соединен с переключающим контактом переключателя, и дополнительные оптические связи, соединяющие каждый разряд с четырьмя диагонально расположенными от него соседними разрядами, кроме этого, в каждый разряд введены второй транзистор, соединенный эмиттером и базой через резисторы с общей шиной, восьмой фотоприемник, оптически связанный с вторым светоизлучателем и соединенный первым выводом с базой второго транзистора, а вторым— через резистор с вторыми выводами светоизлучателей и с источником питания, который также соединен через резистор с выводом шестого фотоприемника, четыре дополнительных фотоприемника и восемь развязывающих диодов, соединенных анодами с соответствующими контактами переключателя и первыми выводами соответственно первых четырех и четырех дополнительных фотоприемников, вторые выводы которых соединены между собой, с вторыми выводами первых четырех фотоприемников и базой второго транзистора, а катоды диодов — с первым выводом девятого фотоприемника, второй вывод которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а оптический вход соединен с вторым светоизлучателем, .подключенным первым выводом к коллектору второГо транзистора и оптически связанным с десятым фотоприемником, соединенным первым выводом с базой первого транзистора, а вторым— с выходом второго усилителя и первым выводом седьмого фотоприемника, второй вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора и через резистор с общей шиной, причем оптические входы четырех дополнительных фотоприемников связаны с первыми светоизлучателями соответственно четырех диагонально расположенных соседних разрядов.

1283963 ф „ (ц 4

Ь) .Составитель Д.Шалягин

Техред Н,Глущенко

Корректор Е.Сирохман

Редактор И.Сегляник

Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7458/ .- 7

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4