Устройство для преобразования координат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях . Целью изобретения является 2 расширение класса решаемых задач за счет возможности поворота изображения в прямоугольных координатах. Устройство содержит первый блок 1 поворота вектора, содержащий первый регистр абсциссы 2, первый регистр ординаты 3, первый вычиталеь 4, первый сумматор 5, второй блок 6 поворота вектора, содержащий второй регистр абсциссы 7, второй регистр ординаты 8, второй вычитатель 9, второй сумматор 10, первый счетчик угла 11, регистр угла 12, второй счетчик угла 13, счетчик дистанции 1, первый дешифратор 15, схему сравнения 16, второй дешифратор 17, блок управления 18, вход аргумента 19. 2 ил. (Л

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ1ЬЛИН

„.Я0„„1695294 A 1

f53)& с 06 F 7/544

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТЗУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

OPH ГННТ СССР (21) 4738097/24 (22) 19.0?.89 (46) 30.11.91. Бюл. 5" 44 (71) Волгоградский политехнический институт (72) E.È.Äóxíè÷ и А.А.Серов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 1460720, кл. С 06 F 7/544, 1989.

Авторское свидетельство СССР и 1295386, кл. С 06 F 7/544, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

КООРДИНАТ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения является

2 расширение класса решаемых задач за счет возможности поворота изображения s прямоугольных координатах.

Устройство содержит первый блок 1 поворота вектора, содержащий первый регистр абсциссы 2, первый регистр ординаты 3, первый вычиталеь 4, первый сумматор 5, второй блок 6 поворота вектора, содержащий второй регистр абсциссы 7, второй регистр ординаты 8, второй вычитатель 9, второй сумматор 10, первый счетчик угла 11, регистр угла 12, второй счетчик угла

13, счетчик дистанции 14, первый дешифратор 15, схему сравнения 16, второй дешифратор 17, блок управления ср

18, вход аргумента 19. 2 ил.

5294 х;,М,

-k х, - у; 2,0 (9 у;, С ; <9

-к у;+х; 2,(X ЭО

1О

Of;, ф,сЯ м;+Ам,ж, 8

Of 1ф (в (2) R = R + R

1 — к х ° =х -у, 2

)+ I 1 к у °, =у, +х, 3 (С ;„= Of; + ЬМ > з 169

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях, Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности поворота изображения в прямоугольных координатах.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 пример реализации блока управления.

Устройство для преобразования координат содержит первый блок поворота вектора 1, состоящий из первого регистра абсциссы 2, первого регистра ординаты 3, первого выцитателя 4 и первого сумматора 5, второй блок по" ворота вектора 6, состоящий из второго регистра абсциссы 7, второго регистра oppvlHRTbl 8, второго вычитателя 9 и второго сумматора 10, а также первый счетчик угла 11, регистр угла 12, второй счетчик угла 13,ñ÷åò-, чик дистанции 14, первый дешифратор

15, схему сравнения 16, второй дешифратор 17, блок управления 18, вход аргумента !9, первый выход абсциссы 20, первый выход ординаты 21, .второй выход абсциссы 22, второй выход ординаты 23, выход запрета 24 и выход разрешения 25.

Блок управления 18 содержит первый триггер 26, элемент НЕ 27, генератор импульсов 28, распределитель импульсов 29, первый элемент

И 30, второй элемент И 31, третий элемент И 32, второй триггер 33, вход режима работы 34, вход признака граничного значения угла 35, вход признака граничного значения дистанции 36, с первого по четвертый тактовые выходы 37, выход запрета 24 и выход разрешения 25.

Устройство функционирует следующим образом.

Устройство работает в соответствии с алгоритмом

-К где 0 = 2 = const — квант дискретизации по углу М, где 0 — угол поворота изображения, где Q R — квант дискретизации по дистанции R

j = 1,2,3,..., В. /AR

i = 0,1,2, ° ° °,of /AK

25 при j = 1,2,3,..., Rk/ 5P

R< R> xo Rj> yo @ > о Ф

Алгоритм описывает процесс син" хронного вращения двух векторов со

30 сдвигом по углу на величину 8 .Тем самым в устройстве обеспечивается формирование двух пар адресов, точки исходного и повернутого изображений соответственно.

При величине угла поворота, равного 8, устройство должно вырабатывать сигнал разрешения выдачи информации "разрешено", если ф; 9 .

В противном случае, или при Of; o 0(1, 40 должен вырабатываться сигнал запрета выдачи информации "Запрет".

Перед началом вычислений на вход аргумента 19 устройства подается значение угла поворота 6, которое

45 записывается в регистре угла 12, на входы сброса счетчиков углов 11 и

13 поступает сигнал с третьего тактового выхода блока управления 18 и счетчики углов 11 и 13 обнуляются, 50 а счетчик дистанции 14 устанавливается в исходное состояние (cuR> 4 6 R (Ь В вЂ” единица младшего разряда) . flaлее, перед началом каждого очередного шага (j = 2,3...) no условию

55 (сц М> = O(на счетный вход счетчика дистанции 14 поступает сигнал с третьего тактового выхода блока управления 18, содержимое счетчика 14

1695294

55 увеличивается на +1, а счетчики углов 11 и 13 обнуляются. По сигналу с четвертого тактового выхода блока управления 18 новое содержание счетчика 14 перезаписывается в регистры абсциссы 2 и 7, а регистры 3 и 8 обнуляются. С второго тактового выхода блока управления 18 поступает

+1 (АМ ) на счетный вход счетчика

13. угла К и синхронизирующий сигнал на регистры 2 и 3. В. блоке поворота вектора 1 выполняется процедура (1), При этом на первый вычитатель

4 из регистра 2 поступает координата ( х,, а из регистра 3 - вычитаемое

-к у! 7 . Ha первый сумматор 5 из ре1 f гистра 3 поступает координата у;, а из регистра 2 - слагаемое х.-2 к

Новые значения координат x °, и у;+,, 1+1 получаемые на вычитателе 4 и сумматоре 5, перезаписываются в регистры

2 и 3 соответственно, и выдаются на выходы 20 и 21 соответственно. Одновременно содержимое счетчика 13 сравнивается в схеме сравнения 16 с величиной 0, записанной в регистре угла 12. Результат сравнения поступает на вход режима работы блока управления 18. Если содержимое счет1 чика 13 (сч 0(р с 9, то в блоке управления 18 не вырабатывается сигнал приращения на счетчик 11 угла и в блоке поворота вектора 6 преобразования не происходит согласно процедуре (2), Таким образом, происходит отставаниее исходного вектора от искомого на угол, равный заданному углу поворота 8 . Если же содержимое .счетчика 13 . сч О > О, то на выходе 25 блока управления 16 вырабатывается сигнал Разрешение" и с йер.вого тактового выхода блока управлению 18 поступает. +1 (ЬК) на счетчик ll угла ф. и синхронизирующий сигнал на регистры 7 и 8. Во втором блоке поворота вектора 6 выполняется процедура (2). При этом на второй вычитатель 9 из регистра

7 поступает координата х;, а из регистра 8 - вычитаемое у 2 . На

1 второй сумматор 10 из регистра 8 поступает координата yj, а из регистра 7 - слагаемое х; 2 . Новые значения х, +, и у, +, получаемые на вычитателе 9 и сумматоре 10, перезаписываются в регистры 7 и 8 соответственно и выдаются на вы5

40 ходы 22 и 23 соответственно. Одновременно на дешифраторе 1 анализируется равенство содержимого счетчика 11 конечному значению фк резул ьтат поступает на вход гра ничного значения угла блока управления

18. Если Cc«g> < „, процесс повторяется, начиная с добавления "+1" в счетчик 11. Если (счев) =0(x, то на выходе блока управления 18 вырабатывается сигнал "Запрет" (и на вь!ходе 24), на дешифраторе 17 анализируется равенство содержимого счетчика дистанции 14 конечному значению КК, результат поступает на вход признака граничного значения дистанции блока управления 18, Если

СсчК) R процесс повторяется, начиная с обнуления счетчиков 11 и

13 и лобавления "+1" в счетчик 14..

Если C счев ) = R что означает выполнение поворота для всех значений R, включая Вк, процесс заканчивается.

При занесении в регистр 12 нуля перед началом вычислений устройство выполняет преобразование полярных координат в прямоугольные.

Блок управления 18 функционирует следуюц|им образом.

При наличии сигнала на вхпде 34, соответствующего условию (XЗ 8, включается триггер 26, сигнал "Запрет" на выходе 24 снимается и выставляется сигнал разрешения на выхоле 25, который поступает на первый элемент

И 30, где начинается выработка сигналов приращения, поступающих на первый тактовый выход. Содержимое счетчика,1 начинает увеличиваться и при

dc4K) =5g по сигналу с выхода элемента НЕ 27 переключается триггер

26. При этом снимается сигнал разрешения, выставляется сигнал "Запрет" и прекращается выработка сигналов на выходе первого элемента

И 30. По сигналу на входе 35, соответствующему условию (счМ <М< рааре7 шается выработка вторым элементом

И 31 сигналов на втором тактовом выходе и через элемент НЕ 27 прерывается выработка третьим элементом И 32 сигнала на третьем тактовом выходе, по которому также обнуляются счетчики 11 и 13. Одновременно включается триггер 33, на четвертом тактовом выходе вырабатывается потенциал переЪ записи содержимого счетчика дистан

1695294 ции 14 в регистры абсциссы 2 и обну- ляются регистры ординаты 3 и 8.

Импульсы, вырабатываемые генератором импульсов 28, поступают на вход запуска распределителя импульсов 29 и передаются с первого, второго и третьего выходов на вторые входы первого 30, второго 31 и третьего

32 элементов И соответственно. Сигналы с четвертого выхода распределителя импульсов 29 поступают на вход сброса триггера 33. На выходах элементов И 30, 31 и 32 и на выходе триггера 33 вырабатываются сигналы, которые поступают на с первого по четвертый тактовые выходы 37 блока

18. По сигналу на входе 36, поступающему на второй элемент И 31 и соотВетствующему услоВию счк ==RK; 20 прекращается функционирование устройства. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для преобразования коОрдинат содержащее перВый регистр абсциссы, первый регистр ординаты, первый вычитатель, первый сумматор, регистр угла, два счетчика угла, счетчик дистанции, два дешифратора, схему сравнения причем выход первого

30 регистра абсциссы и выход первого регистра ординаты соединены с входом уменьшаемого первого вычитателя и входом первого слагаемого первого сумматора соответственно, выход первого регистра абсциссы и выход первого регистра ординаты соединены со сдвигом на К разрядов (К - константа итерации) в сторону младших разрядов с входом второго слагаемого первого сумматора и входом вычитае40 мого первого вычитателя соответственно, выходы первого вычитателя и первого сумматора соединены с информационными входами первого регистра абсциссы и первого регистра ордина45 ты соответственно, вход аргумента устройства соединен с информационным входом регистра угла, выход первого счетчика угла соединен с входом первого дешифратора, выходы второго счетчика и регистра угла соединены соответственно с входами первого и второго операндов схемы сравнения, выход счетчика дистанции соединен с входом второго дешифратора и ин- 55 формационным входом первого регистра абсциссы, выходы вычитателя и сумма.тора соединены с первыми выходами абсциссы и ординаты устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности поворота изображения в прямоугольных координатах, в него дополнительно введены второй регистр абсциссы, второй регистр ординаты, второй вычитатель, второй сумматор и блок управления, причем выход второго регистра абсциссы и выход второго регистра ординаты соединены с входом уменьшаемого второго вычитателя и с входом первого слагаемого второго сумматора соответственно, выход второго регистра абсциссы и выход второго регистра ординаты соединены со сдвигом на К разрядов в сторону младших разрялов с входом второго слагаемого второго сумматора и яхолом вычитаемого второго вычитателя соответственно, выходы второго вычитателя и второго сумматора соединены с информационными Входами регистра абсциссы и регистра ординаты соответственно, вь1ходы первого дешифратора, схемы сравнения и второго дешифратора соединены соответственно с входом признака граничного значения угла, входом режима работы и входом признака граничного значения дистанции блока управления, первый тактовый выход блока управления соединен с синхронизирующими входами второго регистра абсциссы и, второго регистра ординаты и счетным входом первого счетчика угла, второй тактовый выход блока управления соединен с синхронизирующими входами первого регистра абсциссы, первого регистра ординаты и счетным входом второго счетчика угла, третий тактовый выход блока управления соединен с вхолами сброса первого и второго счетчиков углов и счетным входом счетчика дистанции, четвертый тактовый выход блока управления соединен с входами разрешения записи первого и второго регистров абсциссы и входами сброса первого и второго регистров ординаты, выход счетчика дистанции соединен с информационным входом второго регистра абсциссы, выходы второго вычитателя и второго сумматора соединены с вторыми выходами абсциссы и ординаты устройства, выходы запрета и разрешения блока управпения соединены с одноименными выходами устройства .

1695294

Составитель С.Куликов

ТекреД М,Моргентал

Корректор Л. Пилипенко

Редактор М.Товтин

Заказ 11617 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гос, арствснного ко п тета.по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

113035, 1Ь< ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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