Устройство для определения медианы

 

Изобретение решает задачу определения взвешенной медианы и может быть использовано в системах цифровой обработки изображений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет вычисления взвешенной медианы путем параллельно-последовательного анализа всех точек апертуры старшими разрядами вперед. Устройство содержит первую группу из N регистров 1, группу устанавливающих элементов И 2, первый элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, элемент 5 задержки, выходной регистр 6, группу из N элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, N триггеров 8, шифратор 9, накапливающий сумматор 10, содержащий регистр 11 и сумматор 12, компаратор 13, второй элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, три элемента НЕ 16 ... 18, первый информационный вход 19, вход 20 режима, тактовый вход 21, информационный выход 22, вход 23 записи, второй информационный вход 24, вторую группу из N регистров 25, N групп элементов И 26. Устройство сортирует и упорядочивает отсчеты апертуры путем исключения отсчетов, меньших и больших медианы (среднего по величине отсчета), причем сортировка отсчетов происходит не по значению их параллельного кода, а по значению старшего разряда и веса отсчетов. С помощью второй группы из N регистров 25 и N групп по K элементов И 26 в группе происходит преобразование апертуры из N элементов в апертуру N K элементов. 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEQlY6ЛИН

«1Е «И> (51)5 С 06 F 15 36! !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

По ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 463 76 25/24-24 (22) 19.12.88 (46) 15.10.90. Бюл. И 38 (72) Н.В.Росип (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 607226, кл. G 06 F 15/36, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 1278889, кл. С 06 F 15/36, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИАНИ (57) Изобретение решает задачу определения взвешенной медианы и может быть использовано в системах цифровой обработки изображений. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет вычисления взвешенной медианы путем параллельно-последовательного анализа всех точек апертуры старшими разрядами впе- ред. Устройство содержит первую группу из и регистров 1, группу устанавливающих элементов И 2, первый элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, 2 элемент 5 задержки, выходной регистр

6, группу иэ п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 7, п триггеров 8, шифратор 9, на— капливающий сумматор 10, содержащий регистр 11 и сумматор 12, компаратор 13, второй элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, три элемента НЕ

16...18, первый информационный вход

19, вход 20 режима, тактовый вход 21, информационный выход 22, вход 23 записи, второй информационный вход 24, вторую группу из п регистров 25, и групп элементов И 26. Устройство сортирует и упорядочивает отсчеты апертуры путем исключения отсчетов, меньших и больших медианы (среднего по величине отсчета), причем сортировка отсчетов происходит не по значению их параллельного кода, а по значению старшего разряда и веса отсчетов.

С помощью второй груйпы из и регистров 25 и и групп по К элементов И 26 в группе происходит преобразование апертуры из и элементов в апертуру пК элементов. 1 ил.

1599868 счета), то в соответствующий разряд

10 выходного сдвигового регистра 6 записывается уровень логической единицы, а соответствующие иэ и регистров 1, где старшие разряды были равны нулю, обнуляются. Если на каком-либо из Н тактов (N-разрядность чисел в и регистрах 1) количество и К+1 единиц меньше ††- то в соответству2 ющий разряд выходного регистра 6 эа-

20 писывается уровень логического нуля, а соответствукнцие иэ и регистров где старшие разряды были равны единице, обнуляются. Кроме того, с помощью накапливающего сумматора 10 и

25 схемы 13 сравнения ведется учет количества обнуленных регистров t по признаку, равному нулю.

При подаче на вход 20 режима уровня логического нуля регистров 1

ЗО переходят в режим последовательного сдвига, т.е. устроство переходит в режим определения медианы. Это происходит следующим образом.

Старшие разряды и регистров 1,, в которых установлен уровень логи; ческой единицы, устанавливают соответствующие из и триггеров 8. Выходы последних подаются на шифратор 9 (в качестве шифратора, например, может быть использовано ПЗУ) через те элементы И 26 соответствующей группы, на вторых входах которых присутствуют уровни логической единицы с выходов соответствующих регистров

25 второй группы. Шифратор преобразует позиционный и-разрядный код в двоичный код и сопровождает его признаком. Признак зависит от количества единиц в позиционном коде и равен нулю, если количество единиц

В исходном состоянии выходной регистр 6, и триггеров 8, регистр 11 накапливающего сумматора 10 . обнулены (входы обнуления на схеме не goказаны). В первой группе из и регистров 1 записаны по их параллельным информационным входам Ы-разрядные числа соответствующих точек апврту4 ры медианного фильтра. Режим параллельной записи определяется уровнем логической единицы на входе 20 режима. Во второй группе из и регист4 ров 25 записаны веса каждой точки апертуры медианного фильтра в виде позиционного кода. Уровни .логической единицы на выходе этих регистров

25 разрешают прохождение выхода старшего разряда соответствующих из

5 п регистров 1 первой группы через соответствующие К элементов И 26.

Максимальный вес точки апертуры медианного фильтра равен количеству единиц на выходе соответствующего регистра 25 второй группы. Размер апертуры равен и, Форма апертуры произвольная.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, с помощью которых решается задача нахождения медианы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем вычисления взвешенной медианы.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для определения медианы.

Устройство для определения. медианы содержит первую группу из и ре.гистров 1, группу иэ устанавливающих элементов И 2; первый элемент

ИЛИ 3, первый элемент И 4, элемент 5 задержки, выходной регистр 6, груп пу из п.элементов 7 ИСКЛИЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и триггеров 8, шифратор 9, накапливающий сумматор 10, содержащий регистр 11 и сумматор 12, схему 13 сравнения, второй элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, три элемента

НЕ 16-18, первый информационный вход

19, вход 20 режима, тактовый вход 21, информационный выход 22, вход 23 записи, второй информационный вход

24, вторую грппу из и регистров 25, и групп по К элементов И 26 в группе.

Устройство работает следующим образом.

Процедура определения медианы в предлагаемом уст ройс тв е сводится к анализу старших разрядов и регистров 1. Если количество единиц в них и. К+1 больше или равно — — — (К .- вес от2 п К+1 меньше — - — во всех других слу2 чаях он равен единице. Двоичный код с выхода шифратора 9 поступает на вход накапливающего сумматора 10, где суммируется в сумматоре 12 с содержимым регистра 11. Если число на

Признак уровнем логической единицы с шифратора 9 через второй элемент ИЛИ 14 поступает на первые входы группы элементов 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и разрешает обнуление тех регистров 1, старшие разряды которых имеют уровень логического нуля. Кроме того, происходит обнуление триггеров

8. На последовательный информационный вход выходного регистра 6 через первый элемент ИЛИ 3 поступает уровень логической единицы и с задержкой, определяемой элементом 5 задержки, записывается в соответствующий разряд выходного регистра 6. Если признаки с шифратора 9 и схемы

13 сравнения поступают уровнем логического нуля, то происходит обнуление тех регистров 1, старшие разряды которых имеют уровень логической единицы, а триггеры 8 не обнуляются. На ийформационный вход выходного регистра 6 поступает уровень логиче— ского нуля и с задержкой записывается в соответствующий разряд регистра 6. Через N тактов в выходном регистре 6 фиксируется значение взвешенной медианы.

Устройство для определения медианы, содержащее группу и регистров, и групп элементов И, два элемента

ИЛИ,,два элемента И, элемент задержки, выходной регистр, три триггера, причем выходы разрядов регистров группы соединены с информационными входами соответствующих элементов И соответствующих и групп, в каждой группе управляющие входы элементов

И объединены, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вьгчисления взвешенной медианы, в него дополнительно введены группа из и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, п-3 триго геров, шифратор, три элемента НЕ, вторая группа из п регистров, группа устанавливающих элементов И, схема сравнения, накапливающий сумматор, включающий регистр и сумматор, прип К+1 выходе сумматора меньше — — — то

2 оно записывается в регистр 11, а если больше, то не. записывается.

Формула изобретения

99868 6 чем первые информационные входы устройства подключены к соответствую щим информационным входам регистров второй группы, входы рела мов и синхровходы которых соединены со ответственноо с входом режима и такто-, вым входами устройства, тактовый вход устройства через элемент НЕ соединен с управляющими входами элементов И группы, с первыми входами первого и второго элементов И и через элемент задержки — с синхровходом выходного регистра, последовательный информационный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы разрядов являются выходами устройства, входы установки в "0" регистров второй группы соединены с выхо2О дами соответствующих устанавливайщих элементов И группы, выходы стар" ших разрядов и регистров второй группы соединены с входами установки в "1" соответствующих триггеров, с

25 соответствующими входами первого элемента ИЛИ и с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ группы, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента

gp ИЛИ и вторым входом первого элемента И, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ группы соединены с информационными входами соответствующих устанавливающих элементов И группы, вьг ход первого элемента И соединен с входами установки в "О" всех триггеров группы, выходы которых соеди- . нены с управляющими входами элементов И соответствукщих групп, выходы

4О которых соединены с соответствующими входами шифратора, выходы которого соединены с входами первой группы сумматора, входы второй группы которого соединены с выходами раз5 рядов регистра, а выходы — с информационными входами регистра и входами первой группы схемы сравнения, входы второй группы которой являются входами задания порога устройст5О ва, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и через второй элемент HE — с вторым входом второго элемента И, второй вход которого соединен через третий элемент

НЕ с выходом признака шифратора и с вторым входом второго элемента

ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом записи регистра, входы записи регистров первой .группы

1599868

Составитель В.Козлов

Редактор С.Лысина Техред N.äèäûê Корректор 0. Ципле

Заказ 3144 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 объединены и соединены с входом записи устройства, а информационные входы являются вторыми информационными входами устройства.