Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображений . Цель изобретения - расширение области применения путем сравнения полутоновых изображений, Устройство содержит четыре фотодиода, конденсатор, биспин-прибор, резистор, светодиод и ключевой транзистор. Использование биспинприбора в сочетании с другими указанными элементами, наряду со сравнением изображений , обеспечивает их вычитание, а также низкую потребляемую мощность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>5 G 06 Е 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4819781/24 (22) 12.02.90 (46) 07.07,92. Бюл. М 25 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, В.Г.Красиленко, H.Н.Михальниченко,.С.Н.Белан и О.К.Колесницкий (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 851428, кл. G 06 G 9/06. 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1656566, кл. G 06 G 9/00, 1989. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ УЗЕЛ МАТРИЦЫ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображений.

Известно устройство для сравнения изображений, содержащее источник света, матричный фотоприемник, линзы, модуляторы, анализатор.

Недостатками данного устройства являются его сложность и низкая. надежность, обусловленные использованием оптических элементов. которые требуют высокой точности юстировки.

Наиболее близким техническим решением является оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений, содержащий элемент памяти, два резистора и фотоприемный элемент, оптический вход котброго является первым оптическим входом узла, элемент памяти в узле выполнен в виде фототиристора, оптический вход которого является вторым оптическим входом узла, анод-фототиристора соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к шине питания, и

„„SU „„1746389 А1

2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технике обработки изображе. ний, Цель изобретения — расширение . области применения путем сравнения полутоновых изображений, Устройство содержит четыре фотодиода, конденсатор, биспин-прибор. резистор, светодиод и клю. чевой транзйстор. Использование биспинприбора в сочетании с другими указанными элементами, наряду со сравнением изображений. обеспечивает их вычитание, а также низкую потребляемую мощность, 1 ил. с первым выходом фотоприемного элемента, катод фототиристора соединен с первым .выводом второго резистора, второй вывод которого и второй выход фотоприемного элемента - подкл юче н ы со ответствен но к первому и второму электрическим выходам узла.

Недостатком данного узла является возможность его использования для сравнения только бинарных изображений.

Цель изобретения — расширение области применения узла путем сравнения полутоновых иэображений.

На чертеже изображена функциональная схема оптоэлектронного узла матрицы для сравнения изображений.

О птоэлектрон н ый узел матри цы дл я сравнения -изображений содержит четыре фоточувствительных элемента (фотодиода)

1-4, резистор 5, биспин-прибор 6, конденсатор 7. светодиод 8, ключевой транзистор

9, затвор которого подключен к электриче- . скому выходу 10 устройства, к первому контакту конденсатора 7, к запирающему контакту 11 биспин-прибора 6 и через рези1746389 стор 5 к аноду светодиода 8, катод которого подключен к шине нулевого потенциала, Второй контакт конденсатора 7 подключен к выводу 12 подложки биспин-прибора 6 и к стоку ключевого транзистора 9, исток кото- 5 рого подключен к шине нулевого потенциала. Первый электрический вход 13 узла. подключен к катоду первого фотодиода 1, анод которого подключен .к аноду второго фотодиода 2, катод которого подключен к 10 выводу !2 подложки биспин-прибора 6, омический контакт 14 которого подключен к шине 15 питания и к катоду третьего фотодиода 3, анод которого подключен к аноду четвертого фотодиода 4. катод которого яв- 15 ляется вторым электрическим входом 16 узла. Оптические входы первого и второго фотодиодов 1.и 2 образуют первый оптический вход 17 узла, а оптические входы треть его и четвертого фотодиодов 3 и 4 образуют 20 тодиод 8 к общей шине. Светодиод в этот момент излучает. причем интегральная яркость его свечения-зависит от частоты сле- 55 дования импульсов на выходе 10.

Для сравнения изображений А и В, после подачи изображения А, на второй оптивторой оптический вход 18 узла.

Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображения функционирует следующим образом, В начальный момент времени на шину

15 питания подается напряжение питания.

На первый электрический вход 13 узла подается высокий положительнь и потенциал, а на второй электрический вход 16- нулевой потенциал. На первый оптический вход 17 подается точка изображения А, которая представляется оптическим сигналом с интенсивностью света lA. От первого электрического вывода 13 через первый 1 и второй

2 фотодиоды протекает ток на вывод 12 подложки биспин-прибора 6, величина которого соответствует величине интенсивности оптического сигнала на первом оптическом входе 17, так как фототок обратно смещенного фотодиода пропорционален величине падающей на него оптической мощности.

Второй фотодиод 2 функционирует в данном режиме как выпрямительный элемент (диод в прямом включении). При отсутствии оптического сигнала на входе 18, на выходе

10 узла появляются импульсы, частота следования которых 1д прямопропорциональна величине тока через первый фотодиод, а, следовательно, и lд,,Соответственно,,с появлением импульса на запирающем контакте 11 биспин-прибора 6, протекает ток от шины 15 питания, омический контакт 14 биспин-прибора б, через резистор 5 и свеческий вход 18 узла подается точка

45 изображения В, которая представляется оптическим сигналом с интенсивностью света

1в. Соответственно, через фотодиод 3 потечет фототок. пропорциональный 1я. от первого вывода 13 через все фотодиоды 1-4 к второму электрическому входу 16 будет протекать ток, величина которого прямопропорциональна !в (при 1А > !в), Ток, протекающий в подложку 12 биспин-прибора 6, уменьшится на величину тока, протекающего через третий фотодиод 3. Четвертый фотодиод 4 работает как выпрямительный элемент в прямом включении. Частота на выходе fBblx уменьшится на величину fa(4vx

= fA — fa). следовательно, яркость свечения светодиода 8 уменьшится. Если !д < !ц, то ток в подложку 12 биспин-прибора 6 равен нулю и на выход 10 импульсы отсутствуют.

Таким образом. если импульсы будут появляться на выходе 10, то яркость изображения А больше яркости изображения В, в обратном случае В больше А.

В случае необходимости. вычисления величины, на которую В больше А, на второй электрический вход 16 подается высокий положительный потенциал, а на первый электрический вход 13 — нулевой потенциал.

Ключевой транзистор 9 предназначен для расширения динамического диапазона входных сигналов и соответствующего им диапазона генерируемых на выходе 10 частот. Конденсатор 7 предназначен для выбора диапазона генерируемых частот.

Преимуществами устройства наряду .с расширенной областью применения являются также возможность вычитания изображений В из А и наоборот, низкая потребляемая мощность, представление выходной информации как в оптической, так и в электрической форме, Формула изобретения

Оптоэлектронный узел матрицы для сравнения изображений, содержащий пер-. вый и второй фоточувствительные элементы и резистор, о т-л и ч а ю шийся тем,.что, с целью расширения области применения узла путем сравнения полутоновых изображений, первый и второй фоточувствительные элементы выполнены в виде первого и второго фотодиодов, введены третий и четвертый фотодиоды, конденсатор, биспин-прибор, светодиод и ключевой транзистор, анод первого фотодиода соединен с анодом второго фотодиода., катод которого подключен к катоду третьего фотодиода, выводу подложки биспин-прибора, стоку ключевого транзистора и через конденсатор — к запирающему контакту биспин-прибора, омический вывод которого соединен с шиной питания, и затвору ключевого транзи6

1746389

Составитель С.Бабкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Химчук

Заказ 2396 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гссударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стора, исток которого соединен с шиной нулевого потенциала, анод третьего фотодиода подключен. к аноду четвертого фотодиода, катоды первого и четвертого фотодиодов являются соответственно первым и вторым электрическими входами узла, электрический выход которого соединен с запирающим контактом биспин-прибора и через резистор — с анодом светодиода, катод которого подключен к шине нулевого потенциала, при этом оптические входы первого и второго фотодиодов обра5 зуют первый оптический вход узла. третьего и четвертого фотодиодов — второй его оптический вход, а оптический выход светодиода является оптическим выходом узла.