Устройство для масштабирования изображения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 9) 594 С 066 9/ СЕСОВЗКАЯП А 7 Г..,) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЗЛИ "5 У А(56 У 1 е свидетельство СССРС 03 С 5/00, 1981. М,С, Основы построения ративного вывода инЭнергия, 1973, с.93-94 свидетельство СССРС 06 С 9/00, 1983.) Авторско 020794, кл Безродныйустройств опеформации. М.: Авторское9 1163342, кл с Щ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Винницкий политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСШТАБИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствахобработки изображений, распознаванияобразов и преобразования координатизображений. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширениедиапазона изменения коэффициентамасштабирования по двум координатам,Указанная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее оптические,элементы преобразования изображения,введено И оптических блоков трансформации изображения, каждый из которых состоит из оптического сумматора,светоделителя, оптического трансформатора (фокона) и двух оптическихзатворов, одни входы которых соединены между собой и являются управляющими входами устройства, по которымзадается необходимый управляющийкод, соответствующий заданному коэффициенту масштабирования. 1 ил,1 13559Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах обработки оптической информации, в устройствах распознавания образов и преобразования координат изображения.Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение1диапазона изменения коэффициента масштабирования изображения по двум координатам,На чертеже представлена схема устройства.Устройство состоит из М блоков1, -1 трансформации оптического изображения, установленных по оптическойоси устройства так, что оптическийвыход педыдущего блока является оптическим входом последующего блока.Блок 1, (1 = 1,М) состоит из светоделителя 2, оптического сумматора 3светового потока, первого оптоэлектронного затвора. 4 и второго оптоэлектронного затвора 5. В устройствовходят также оптические элементы 6преобразования изображения, выполненные в виде волоконно-оптическихжгутов, оптический блок 7 трансформации (Фокон), причем вход светоделителя 2 является входом блока 1 первый 30.выход светоделителя 2 через затвор 4и через волоконно-оптический жгут 6соединен с одним из входов оптического сумматора 3, второй вход которогочерез оптический блок 7 трансформации и второй затвор 5 оптически связан с вторым выходом светоделителя 2,оптический выход оптического сумматора 3 является оптическим выходом блока 1;, первые электроды затворов 4 40и 5 соединены и являются управляющим входом 8 блока 1, вторые электроды затворов 4 и 5 соединены соответственно с шиной 9 питания и общейшиной 10, источник 11 входного изображения оптически связан с входомблока 1, а выход блока 1 оптическисоединен с выходным регистратором 12.Устройство работает следующим образом. 50 Устройство обратимо, т.е. оптический вход блока масштабной трансФормации, как и устройства в целом, может служить оптическим выходом, а выход - входом, Поэтому, если в рассмотренном случае устройство расширяет исходное изображение, то в случае обратного хода луча, т.е. при смене мест расположения источника 11 входного изображения и выходного регистратора 12, устройство сужает исходное изображение.Коэффициенты трансформации блоковК, (д:= 1,) выбираются таким образом, чтобы путем их комбинации (произведения всех или нескольких из них) можно было обеспечить требуемый набор коэффициентов общей трансформации устройства. На УпРавлЯющие входы 8,-8 подаются управляющие сигналы в зависимости от которых соответствующие оптические блоки 1-1, трансформациилибо участвуют в процессе масштабирования, либо передают оптическое изображение без пространственной трансформации. Если:на управляющем входе 83 28 блока 1; присутствует такой потенциал, при котором первый оптический затвор 4 открыт, а второй затвор 5 закрыт, то оптическое иэображение, поступающее на оптический вход блока 1, проходит через волоконно-оптический жгут 6 и оптический сумматор 3 на выход блока 1 без пространственной трансформации, так как входная и выходная апертуры волоконно-оптического преобразователя имеют одинаковые размеры. Если же сигнал на управляющем входе 8 бпока 1 такой, что затвор 4 закрыт, а затвор 5 открыт, то оптическое изображение, пройдя фокон 7, поступает через оптический сумматор 3 на оптический выход блока 1; в трансформированном виде, причем коэффициент трансформации блока 1 равен коэффициенту расширения (сжатия), определяемому отношением размеров выходной и входной апертур Фокона 7.Таким образом, установив на входах 8-8, устройства необходимый код, однозначно соответствующий коэффициенту трансформации всего устройства, на выходном регистраторе 12 мгновенно получают промасштабированноеисходное изображение, причем коэффициент масштабирования устройства определяется как произведение коэффициентов масштабной трансформации тех блоков9 на управляющих входах 8; которых такой потенциал, при котором затвор 5 открыт (при этом затвор 4 закрыт), т,е. блок 1; передает оптическое б изображение с пространственной трансФормацией.55983 5 Ю 15 20 25 35 Ю МПИ Заказ 5795/43 Тираж 671 Подписное Произв.-полигр. пр-тие Проектная, 4 город,3 13Например, устройством, состоящимиз трех блоков, имеющих коэффициентытрансформации соответственно К Ки К, можно реализовать следующийнабор общих коэффициентов трансформации: К Кг; К3юК Кзу К 1 Кг К зэ при обратном ходелуча - 1/К 1/К ; 1/Кз, 1/(К К);1/К К)з 1/К 1 К Кз)э 1/Кг Кэ)Следует отметить, что в общемслучае коэффициент трансформациифокона 7 может быть функцией координат входной апертуры,Например, коэффициент растяженияпо оси Х равен 2, а по оси У равен 3,Таким образом, подавая соответствующие сигналы на управляющие входы8,-8 устройства, можно актоматически управлять коэффициентом трансформации входного изображения.Предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие за счет обработки сразу всего изображения только воптическом канале, которое ограничивается временем переключения оптических затворов (10-100 нс),Поскольку устройство имеет толькоаналоговые оптические блоки, она обладает высокой точностью и разрешающей способностью.Потребляемая устройством мощностьпрактически равна нулю и определяется только мощностью на переключениеоптических затворов. Формула изобретения Устройство для масштабированияизображения, содержащее оптическиеэлементы преобразования изображения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам, оно содержит М последовательно оптически связанных оптическихблоков трансформации, каждый из которых состоит из светоделителя и сумматора светового потока, выполненных ввиде призм с полупрозрачным зеркальным отражателем, а также оптическоготрансформатора, выполненного в видефокона, и двух оптоэлектронных затворов, причем оптический вход светоделителя является входом оптического блока трансформации, первый оптический выход светоделителя через первыйоптоэлектронный затвор оптически свя-.зан с входной апертурой соответствующего оптического элемента преобразования изображения, выходная апертуракоторого оптически связана с первымвходом оптического сумматора светового потока, второй вход которого опти-.чески связан через установленные наодной оптической оси оптический трансформатор и второй оптоэлектронныйзатвор с вторым выходом светоделителя, а выход оптического сумматора является выходом оптического блокатрансформации, одни выводы первого ивторого оптоэлектронных затворов каждого оптического блока трансформациисоединены между собой и являются управляющими входами устройства, другиевыводы всех первых оптоэлектронныхзатворов соединены с шиной питания,а другие выводы всех вторых оптоэлектронных затворов подключены кшине нулевого потенциала устройства.