Устройство для параллельной записи, хранения и транспонирования изображений

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано как запоминающая и обрабатывающая среда в системах обработки изображений, системах распознавания образов, в оптоэлектронных вычислительных системах. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Разбиение апертуры устройства на диагональные сдвиговые структуры позволило упростить устройство, повысить его быстродействие. Устройство содержит матрицу 1 бистабильных ячеек 2 IJ, представляющих собой объединение совокупности 3 K ячеек, затвор 4, генератор 6 импульсов, счетчик 7 импульсов, P элементов И 8 M, P элементов ИЛИ 9 M. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (3 I) (я)з Н 03 К 23/78

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

° 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° ;.)le

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671036/24 (22) 28.02.89 (46) 30.08.91. Бюл. t+ 32 (71) Винницкий политехнический институт (72) В. Г.Красиленко, В.Н,Дубчак и Н.Н,Михал ьченко (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1432768, кл, Н 03 К 23/78, 1986, Авторское свидетельство СССР

ЛЙ 1439634, кл. Н 03 К 23/78, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ

ЗАПИСИ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использо вано как запоминающая и обрабатывающая среда в системах обработки изображений, системах распознавания образов, в оптоэлектронных вычислительных системах.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Разбиение I674Ç63

В апертуры устройства на диагональные сдвиговые структуры позволяет уп ростить устрс йство, повысить его быстродействие. Устройство содержит матрицу 1 бисгабильных ячеек.2

Изобретение отнссится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано как запоминающая и обрабатывающая среда в системах обработки изображений, системах распознавания аб- 5 разов, в оптоэлектронных вычислительных системах.

Целью изобоетенич является повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена схема предлага- 0 емого устройства; на фиг. 2 и 3 — реализации совокупностей ячеек соответственна с нечетным числом и замкнутыми оптическими связями внутри совокупности и етным числом и замкнутыми электрическими связями 15 внутри совокупности.

Устройство содержит (фиг, I) матрицу 1 оптоэлектронных бистабильных ячеек 2!), Ц=1-п, представля;ощих собой совокупности Çl<, k=1 — {2n — 1), ячеек, прием !+)- I=-k, 20 оптоэлектронный затвор 4, управляющий вход которого соединен с входом "Сброс" каждой совокупности и образует вход 5

"Сброс" устройства, генератор 6 импульсов, р-разрядный счетчик 7 импульсов, р 25 элементов И HBl vl р элементов ИЛИ 9fn, где р=- )iogzk(, Выход генератора 6 импульсов соединен со счетным входом счет- ика 7 и с каждым из первых входов элементов И Brn, вторые входы которы>;. соединены с саатве г- ЗО ствующими выходами разрядов счетчика 7, а выходы являются первыми входами элементов ИЛИ 9rll, вторые входы которых соединены с входом ". Загись" устройства, Совокупности Çk ячеек, находящихся на 35 одинаковом удалении o r наибольшей па числу ячеек совокупности 3, абьединены в группы общим управляющим тактовым входом 10m.

Совокупность 3k (фиг, 2 и 3) садеажит 40 множество ячеек 2ij, таких, чта Р)-1=I<. Каждая ячейка состоит из двух пар, садер>кащих фототиристары 11 и 12 и светодиоды 13 и 14, соединенные последовательна, причем анодные выводы пар всех ячеек 2ij саедине- 45 ны вместе и связаны с шиной питания, катадные выводы первых (BTQI>blx) пар правой половины (Iащий Бхад ггервага г рерыватОля 15I<1 соединен са счетным входом 10п., ij, представляющих собой объединение совокупности 3 kячеек,,затвор 4, генератор 6 импульсов, счетчик 7 импульсов, элементов

И 8 rn, р элементов ИЛИ 9m, 3 ил, . совокупности и группы ячеек и первым входом элемента И- HE 16, выход которого со- единен с управля|ощим входом второго прерывателя 15 < тока, а второй вход соединен с входом "Сброс" совокупности и всего устройства, оптический выход ячеек левой половины светодиода 14 соединен с оптиче- . ским входом фототиристора 11 той же ячейки, оптический выход светодиода 13 соединен с оптическим входам фототиристара 12 предыдущей ячейки, оптический выход ячеек правой половины совокупности светодиода

13 соединен с оптическим входом фототиристара 12 тай же ячейки, оптический выход светодиода 14 соединен с оптическим входам фатотиристара 11 последующей ячейки, при этом вывод светодиода 13 первой ячейки соединен (оптически или электрически) с оптическим входом фататиристара 11 (I+2)-й ячейки, если 1=21+1, или {1+1)-й ячейки, если

k=2I, выход светодиода 14 последней J<-й ячейки соединен (аптически или электрически) с аптическил входом фототиристора 12 !

-й ячейки.

Устройство работает следующим образом, Для транспаниравания матрицы проецируемого на оптический вход изображения используется последовательный циклический сдвиг состояний каждой иэ точек изображения внутри замкнутых согласно описанных оптических связей совокупностей ЗЕ. Осуществляя для каждой такой совокупности нужное числа циклических сдвигов, можно транспортировать матрицу, При этом следует учесть, чта диагональные элементы матрицы в сдвигах не участвуют, поэтому соответствующее состояние проецируемай на них точки циклически перезаписывается с одной пары на другую (динамический способ хранения, не сложно однако организовать статический способ хранения), и, кроме того, соседние совокупности различаются между собой наличием, либо отсутствием одной ячейки, .г. е, существуют совокупности, для обработки которых требуется одинаковое количества циклических шагов.

Такие совокупности объединены в группы с общим тактовым входом. Тогда соседние между собой груп п ы отличаются друг от друга всего лишь одним циклом обработки.

Поэтому для достижения максимального быстродействия осуществляется парал1674363 лельно-последовательный метод обработки, заключающийся в параллельности обработки внутри групп ячеек с последовательным подключением ячеек соседних групп на следующем шаге обработки.

Процесс обработки организован начальным вовлечением совокупностей наибольшего числа ячеек, а затем последовательным подключением (достаточно просто организовать управление и обработку всех совокупностей, организуя на каждом шаге отключение

10 совокупностей с меньшим числом ячеек.

При включенном питании на схему устройства подачей сигнала "Сброс" происходит обнуление всех ячеек матрицы и

i5 одновременно открывается оптоэлектронный затвор 4, через который на матрицу 1 ячеек проецируется входное изображение.

При наличии сигнала "Сброс" подается сигнал

"Запись", причем интервалы этих сигналов пе20 рекрываются, сигнал " Сброс" заканчивается раньше. При этом замыкаются прерыватели

15р1 всех совокупностей, освещенные входным изображением фототиристоры 11 (12) правой (левой) половины совокупности пе- 25 реводятся в проводящее состояние, светодиоды 13 (14) начинают излучать свет, подготавливая работу фототиристоров 12 (11) противоположных пар этих ячеек.

После снятия сигнала запись прерыватели 15k> размыкаются, а прерыватели 15 2 замыкаются, что приводит к перезаписи со30 стояний левых (правых) пар ячеек правой (левой) половины в правые(левые) парыэтих же ячеек, При подаче первого сигнала с генератора 6 импульсов младший разрядсчет35 чика 7 импульсов устанавливается,в единичное состояние, все остальные разряды остаются в нулевом состоянии, Зто оэна40 чает, что только совокупности наибольшего числа ячеек, входящие в одну группу, будут подвержены преобразованию на первом шаге обработки. Наличие сигнала на входе

10р размыкает второй прерыватель t51<2 и ловины совокупности BflpBBo, а состояния ячеек левой половины сдвигаются влево, причем сдвиг этот циклический, согласно описанным оптическим связям внутри совокупности, Состояния же остальных совокупностей ячеек за первый шаг работы

50 устройства не изменяются, Подача второго тактового сигнала приводит к появлению

"1" во втором разряде счетчика 7, что позво-. 55 ляет вовлечь в преобразования на втором шаге соседних совокупностей ячеек, входящих уже во вторую группу, не отключая ячеек первой группы, замыкает первый прерыватель 15и, что при- 45 .водит к сдвигу состояний ячеек правой поТаким образом, производя описанный циклический процесс за к шагов или тактов, где kgn — 1)/2 или k=n/2, возможно выполнить транспонирование всей матрицы изображения. Переполнение счетчика 7 сигнализирует об окончании обработки. Легко достичь обработки нового иэображения. Для этого достаточно ввести сигнал "Сброс" на вход 5 устройства и обнулить счетчик.

Формула изобретения устройство для параллельной записи, хранения и транспонирования иэображений, содержащее матрицу пх и разрядных ячеек, каждая иэ которых содержит первый и второй светодиоды, первый и второй фототиристоры, причем оптические выходы первого и второго светодиодов оптически связаны соответственно с оптическими входами первого и второго фототиристоров, аноды первого фотатиристора и первого светодиода соединены с-шиной питания, катоды которых соединены соответственно с анодами вторых светодиода и фототиристора, катоды которых соединены соответственна с первым и вторым тактовыми управляющими входами ячейки, прерыватели тока, двухвходовые элементы И вЂ” НЕ, элемент ИЛИ и элемент И, счетчик импульсов, генератор импульсов, оптоэлектронный затвор, опти"еский вход которого является оптическим входом устройства, а оптический выход соединен с оптическим входом матрицы разрядных ячеек, образованным совокупностью информационных входов записи всех ячеек матрицы, совокупность информационных выходов ячеек которой образует оптический выход матрицы и явля. ется оптическим выходом устройства, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика импульсов и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика импульсов. выходы элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с входом

"Запись" устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения быстродействия, информационные выходы связи ячеек матриць с индексом (i, J),l,j=1,n, где

l=1,2,...,n и J=1,2,...,n — номера ячеек в матрице по строкам и столбцам соответственно, для которых 1= j, соединены со своими информационными. входами связи, информационные выходы связи ячеек (I Д, дяв которых I+ J= k;k

= З,n + 1 и I+ j= р; р=п+1,...,2n-1; k+p=2n+2, если к, р — нечетные числа и l

1 ! ционными входами связи ячеек (t+1, t), где t j/2, (n+I-1)/2, при l>J, информа ционные выходы связи ячеек (1, )) соединены с информационными входами связи ячеек (I+1, J-1), при этом информационные выходы связи ячеек (I, 1) и (n, J) соединены с информационными входами свчзи ячеек (t, t+1), где соответственно t=(i+1)/2 и (n+j 1)/2, для ячеек, у которых К р — четные. при lj, информационные выходы. связи ячеек (i, j) соединены с информационными входами связи ячеек (i+1, j-1), при этом информационные выходы связи ячеек (I, 1) и (n, J) соединены с информационными входами связи ячеек (t — 1, т+1), где tel+ 1)/2 и (n+ J)/2, ячейки, для которых )и+ 1-! — j J изменяется в пределах (2r — 2 2г — 1), образуют (г+1)-ю группу ячеек, г=1, и — 1 2, с общим первым и вторым так: товыми управляющими входами при и — нечетное, а при n — четном, ячейки которых n+

+ 1во i+j образуют перву)о группу ячеек, ячейки, для которых J и+ 1-1-) J изменяется в пределах (2г — 1) — 2г, обравуют (r+ 1)-щ группу ячеек, 1,(п/2.1)с общими первым и вторым (тактовыми управляющими входами, для каждой группы ячеек катоды первых светодиодов ячеек с индекСами lj и образуют первый тактовый управляющий вхоД данной группы, катоды первых светодиодов ячеек с индексами i>j

5 соединены с катодами вторых фототиристоров ячеек с индексами i

10 первого прерывателя тока данной группы ячеек, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а уйравляющий вход соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ и первым элементом И вЂ” НЕ дан15 ной группы ячеек, второй вход которой соединен с входом "Сбросы устройства, выход элемента И вЂ” НЕ соединен с управляющим входом второго прерывателя тока данной группы ячеек, первый вывод которо20 го соединен с вторым тактовым управляющим входом данной группы ячеек, а второй вывод соединен с шиной нулевого потенциала, для ячеек, у которых l>j; информационный вход записи соединен с оптическим

25 входом второго фототиристора данной ячейки, для ячеек, у которых I j, информационный вход записи соединен с оптическим входом первого фототиристора данной ячейки, совокупности оптических .выходов

30 первого и второго светодиодов каждой ячейки образуют информационный выход связи каждой ячейки матрицы.

1674363

Составитель С СамУцев""

Редактор А. Лежнина Техред М.МОР ентал Корректор М МаксимишенеЧ

Заказ 2934 Тираж 441 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101