Способ поворота изображения на экране матричного индикатора на заданный угол

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств отображения информации. Цель изобретения - повьппение быстродействия . Указанная цель достигается тем, что поворот изображения на заданный угол q осуществляют п последовательными поворотами на-угол (f Щ - , формируя новые координаты для каждой точки изображения блоком преобразования координат путем последовательного считьюания координат светящихся точек в системе координат повернутой по отношению к исходной на угол дер, фиксируют сигналы координат и одновременно отображают на матричном индикаторе, повторяя последовательность операций преобразования над кадрами изображения п раз, где п - количество дискретов , задаквдих требуемый угол поворота . 5 ил., 2 табл. е S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) а) 4 G 06 К 9 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ;, М А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3848795/24-24 (22) 24.01,85 (46) .30.01.87. Бюл. Ф 4 (71) Винницкий политехнический ин— ститут (72) В.П.Кожемяко, В.Г.Красиленко и А,Н.Романюк (53) 681.391.19(088.8) (56) Говоров В.С °, Исмаилов Д.И.

Преобразователи машинного кода в графические символы. К., Техника,1983.

Рабинович З.Л., Раманаускас В.А.

Типовые операции в вычислительных машинах, К., Техника, 1980, с, 21516

54 СПОСОБ ПОВОРОТА ИЗОБРАЖЕНИЯ НА

ЭКРАНЕ МАТРИЧНОГО ИНДИКАТОРА HA 3AДАННЫЙ УГОЛ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств отображения информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что поворот изображения на заданный угол (g осутествляют и последовательными поворотами на.угол

Ч

Щ= —, формируя новые координаты п для каждой точки изображения блоком преобразования координат путем последовательного считывания координат светящихся точек в системе координат1 повернутой по отношению к исходной на угол b(p, фиксируют сигналы координат и одновременно отображают на матричном индикаторе, повторяя последовательность операциР преобразования над кадрами изображения и раз, где n — количество дискретов, задающих требуемый угол поворота. 5 ил., 2 табл.

l 287204

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств отображения информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг. 1 указан процесс преобразования координат при повороте изображения на угол ас ; на фиг, 2 блок-схема устройства, объясняющая сущность предлагаемого способа поворота; на фиг, 3 — вариант выполнения блока управления; на фиг. 4 — блоксхема алгоритма функционирования устройства поворота изображения; на фиг.. 5 — вариант выполнения блока конца преобразования.

Декартовая плоскость 1 и соответствующая ей система координат ХОУ образована плоскостью экрана индикатора изображения, а декартовая плоскость П и соответствующая ей систеf Ф / ма координат Х О Y — плоскостью матрицы светочувствительных элементов.

В исходный момент времени точка

А, с координатами Х 1У, отображается на экране индикатора. Матрица светочувствительных элементов, повернутая по отношению к экрану на угол

dg воспринимает светящуюся точку

I в системе координат Х О У, по отношению к которой точка А, имеет коорI динаты Х У,, Очевидно, что отображая

1 на экране точку с координатами Х, У, осуществляется поворот исходной точки на угол hg в системе координат

УОХ. Осуществляя процесс преобразования координат для всех точек изображения за время одного кадра изображения обеспечивается его поворот на угол Ьц . повторяя этот процесс и раз гцe n= — обеспечивается повоР йр ротом изображения на заданный угол поворота (р. Поскольку исходная и новая система координат является прямоугольными декартовыми с одинаковыми единичными отрезками по осям,то при преобразовании сохраняются все метрические свойства геометрических фигур.

На фиг. 2 представлена блок-схема устройства, которая содержит основной индикатор 1 (Иl), вспомогательный индикатор 2 (И2), матрицу светочувствительных элементов 3 (МСЭ), шифратор 4 (1П1), преобразователь 5, шифратор 6 (Ш2), регистр 7

55 (Р), коммутатор 8 (K! ), блок управления 9 (BY), коньюнктор 10 (К), оперативно-запоминающее устройство

11 (ОЗУ), адресный счетчик 12 (АС), блок конца преобразования 13 (БКП), коммутатор 14 (К2); Позициями 15-33 на фиг. 2 обозначены входы и выходы блоков устройства.

Вход 34, сигнализируюший о готовности внешнего устройства передать данные в ОЗУ 11, соединен с первым входом блока 9. Вход 35> определяющий операцию записи в ОЗУ 11 от внешнего устройства, соединен с первым входам коммутатора, второй вход которого соединен с выходом 16 блока

9. Коньюнктор 10, осуществляющий операцию логического сложения, формирует на своем выходе сигнал записи в ОЗУ ll и соединен с первым входом ОЗУ 11, Адресный счетчик 12 формирует адреса ячеек ОЗУ 11, Первый вход счетчика 12, обеспечивающий установку счетчика в исходное состояние, соединен с выходом 1 8 блока, а второй вход, определяющий микрооперацию счета, с выходом 19 блока 9. Выходы адресного счетчика 12 соединены с соответствующими адресными входами ОЗУ 11. Синхронизация приема осуществляется по входу 36, Выход переноса 23 адресного счетчика 12 соединен с первым входом блока 13, вход 37 которого обеспечи-! 9 вает прием числа и . где n- =--. Блок

) 4(Р

13 конца преобразования формирует на своем выходе сигнал лог„"1" при выполнении операции поворота изображения, а при окончании — лог. "0"

Этот сигнал поступает на входы блоков 8, 9 и 14, При значении лог."l" на выходе блока 13 коммутаторы 14 и

18 обеспечивают коммутацию данных, содержащихся на выходе регистра 7, соответственно на входы ОЗУ 11 и входы преобразователя 5, По входу

38 коммутатора 14 обеспечивается при. ем данных, соответствующих адресам светящихся точек изображения. При значении лог."О" на выходе блока 13 коммутатор 14 осуществляет.коммутацию сигналов со входа 35 на выход, который соединен с шиной данных ОЗУ

11. Выход ОЗУ 11 соединен со входом коммутатора 8. При значении лог."О" на выходе блока 13 обеспечивается коммутация адреса светящейся точки, выставляемого на выходе ОЗУ 11 на

1287204

25 работает следующим обвход преобразователя 5. Преобразователь 5 предназначен для преобразования кодовых эквивалентов, поступающих с ОЗУ 11 или с регистра 7, в уп равляющие сигналы, под воздействием которых на визуальной части индикаторов 1 и 2 отображается точка иэображения. Выходы преобразователя

5 соединены со входами индикаторов

1 и 2. 1О

Матрица светочувствительных элементов 3 расположена перед экраном вспомогательного индикатора 2 и служит для съема координат светящейся точки. Системы координат, образован- 15 ные плоскостями вспомогательного индикатора 2 и матрицы 3, образуют угол ау ..Между блоками 2 и 3 образована оптическая связь, Выходы 29, 30 матрицы светочувствительных элементов20

3 соединены соответственно со вхо— дами шифраторов 4 и .б. Выходы шифра— торов 4 и б соединены соответственно со вторыми и первыми входами регистра 7.

Устройство разом.

В исходный момент времени в ОЗУ

11 от внешнего устройства записывается информация, соответствующая точеч- 30 ному разложению кадра изображения.

Каждая ячейка оперативно-запоминающего устройства 11 содержит адреса

Х и У светящейся точки, подлежащей отображению на основном l и вспомо- 35 гательном индикаторе 2, Адресный счетчик 12 осуществляет последовательный перебор адресов ОЗУ 11 ° Обес( печивая чтение данных по ОЗУ 11

i по адресам, задаваемых адресным 40 счетчиком 12, осуществляется отображение кадра иэображения.

При необходимости поворота изображения от внешнего устройства осуществляется передача числа п, опре- 45 деляющего количество дискретов, задающих требуемый угол поворота С .

На выходе блока 13 конца преобразования появляется уровень лог."1" .

Светящаяся точка, отображаемая на индикаторах 1 и 2, воспринимается матрицей 3 светочувствительных элементов, оси координат которой образуют новую систему координат, повернутую по отношению к исходной . образованной экраном вспомогательного индикатора, на угол !!у.

Двоичные коды координат Х и У светящейся точки, полученные после шифрации соответственно блоками 6 и 4, запоминаются чо соответствующему сигналу блока 9 управления в регистре 7. Эти координаты через коммутатор 8 поступают на вход пре— образователя 5, который формирует управляющие сигналы, под воздействием которых обеспечивается отображение точки"на экранах индикаторов 1 и 2. Эти же координаты через коммутатор 2 поступают на шину данных

ОЗУ 11 и записываются в ячейке, соответствующей исходной точке изображения, т.е. по адресу, задаваемому в данный момент времени адресным счетчиком !2. Повторяя описанный процесс для всех точек исходного изображения, обеспечивается отображение на индикаторах 1 и 2, повернутого на угол 4(1 исходного изображения. В ОЗУ 11 хранятся координаты точек повернутого изображения, поскольку в каждом такте преобразования исходные координаты заменяются координатами повернутой на угол !

1(точки.

Время поворота кадра изображения на угол й(определяется временем отображения исходного кадра. Повторяя процесс поворота кадра изображения на угол й(п-раз, обеспечивается поворот исходного иэображения на угол g =n h(P.

После поворота исходного изображения на угол q> на выходе блока 13 появляется уровень лог. О", после чего осуществляется регенерация изображения, координаты точек которого записаны после преобразования в ОЗУ 11.

Вспомогательный индикатор 2 повторяет информацию основного индикатора и выполняется значительно. меньших размеров по сравнению с основным. Возможно размещение матрицы светочувствительных элементов непосредственно перед основным индикатором ° В этом случае вспомогательный индикатор иэ схемы исключается, но при этом необходимо обеспечить прозрачность светочувствительной матрицы.

Одним иэ возможных вариантов реализации блока 9 управления приведен на фиг. 3.

Необходимые для управления функционированием устройства управляющие и условные сигналы приведены в табл. l.

1287204

Таблица!

Наименование сигнала

Номер связи

Обозначение связи

У! Запись в ОЗУ

У2 Чтение из ОЗУ

УЗ Сброс АС

У4 АС=АС+!

XI

Таблица 2

Сигнал конца преобразования

Вх.34 Х2 Сигнал готовности внешнего устройства

Алгоритм формирования предлагаемого устройства приведен на фиг.4.

Содержимое постоянного запоминающе— го устройства (ПЗУ) блока 9 управления, составленное в соответствии с алгоритмом функционирования, приведено в табл. 2.

Адрес ПЗУ Содержимое ПЗУ

А А А А А 1 2 3 4 5 6 7

О О О О О О О О 1 1 О О

О О 1 О О О 1 О О О 1 О

О О 0 l 0 . О О О О О О О

I О О О О О О I О 1 О О

1 О 1 О 0 О О О О О 1 О

1 О О l О О О О 1 1 1 О

1 О О О I О О О О 1 О 1

1 О 1 О 1 1 О О О О 1

1 О О 1 1 О О О 0 О О О

О 1 О О О О О О 1 О О

О 1 1 О О О О О О О 1 О

0 1 О 1 О О О О О 0 1 0

Блок 9 управления, представленный на фиг. 3 состоит из ПЗУ 39, генератора 40 тактовых импульсов, двух регистров 41 и 42 и элементов ИЛИ 43 и 44. функциональная схема блока 13 конца преобразования приведена на фиг. 5. Блок состоит из двоичного счетчика 45 разрядностью К, где К=

=logan Ä и триггера 46 .. По входу 36 осуществляется запись числа и, определяющее число преобразований кадра изображений, поступающего на вход

37 от внешнего устройства. На вычи15 тающий вход счетчика 45 поступают импульсы от блока 9 управления. При появлении переноса на выходе P счетчика 45 триггер 46 устанавливается в состояние О, сигнализируя об окон20 чании цикла преобразования. Триггер

46 переключается в состояние лог."1" при записи числа и в счетчик 45.

Использование предлагаемого способа поворота изображения обеспечива25 ет по сравнению с известным более высокое быстродействие. Это объясня-. ется тем, что в процессе преобразования координаты точек повернутого изображения получают без вычислений

30 путем съема координат точек первоначального изображения в системе координат, повернутой по отношению к исходной на угол Щ .

Время поворота одного кадра иэобра35 жения íà минимальный угол 5(p равно времени отображения кадра, в то время как согласно известному способу предполагается выполнение вычислительных операций над каждой точкой40 изображения, в результате чего вре- мя преобразования на каждом итерационном аге известногс способа значительно выше.

При механическом повороте матри45 цы светочувствительных элементов на угол (p соответствующему требуемому углу поворота, время преобразования уменьшается в и раз и равно времени отображения одного кадра.

Поскольку в процессе преобразования отображаются промежуточные ре-. зультаты, то обеспечивается воэможность отображения вращающихся динамических изображений, реализация которых согласно известному способу невозможна, что подтвержпает расширение функциональных возможностей предлагаемым способом .

1287204

Известный способ предполагает использование специально го вычислительного устройства, в то время как согласно предлагаемому способу функции такого вычислителя выполняет матрица светочувствительных элементов, что говорит о простоте его технической реализации, Формула и з о б р е т е н и я

Способ поворота изображения на экране матричного индикатора на заданный угол, основанный на формировании сигналов координат точечных элементов изображения и преобразовании их в световые сигналы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы,пения быстродействия, иэображенце последовательно поворачивают на элементарный угол h(g путем фотоэлектрического преобразования световых сиг5 налов в сигналы координат точечных

1 элементов изображения с помощью фотоэлектрической матрицы, повернутои относительно экрана матричного индикатора изображения на угол Л(у, f0 фиксируют сигналы координат точечных элементов изображения, формируют импульс конца поворота на угол

gq, суммируют упомянутые импульсы и при равенстве просуммированных имf5 пульсов числу и=. —, где(р — эаданA(g ный угол поворота) заверщают поворот изображения.! 287204

Вх3

1287204

Рсм 4 . "- Составитель В.Киселев

Редактор А.Долинич Техред А.Кравчук

Корректор Е.Сирохман

Заказ 7721/55

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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