Устройство для обработки изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ТЕЛЬСТВ(21) 3 (22) 1 (46) 1 (72) А С.Н.Ти (71) Л электр 3) б) о прим сигналАвт У 9134 ым иОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВ 24959/24-24.10.85. Бюл. У 38М.Бакшаев, Н.В.Титовская,овский, В.В.Шах и В.К.Шмидтнинградский ордена Ленинатехнический институт(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок сдвига,управляющий вход которого подключенк первому выходу блока синхронизации, второй выход которого подключенк информационному входу блока сдвига и адресному входу первого блокапамяти, выход которого является информационным выходом устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения быстродействия,в него введены блок постоянной памяти, умножитель, сумматор и второйблок памяти, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого подключен к первомувходу сумматора, выход которогоподключен к информационному входу первого блока памяти, выход которого подключен к второму входу сумматора, третий выход блока синхронизации подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход которогоподключен к второму входу умножителя,информационный выход блока сдвигаподключен к адресному входу второгоблока памяти, информационный входкоторого является информационнымвходом устройства2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит сумматор дешиф- сУ ратор, четыре счетчика и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выход переноса которого Сев подключен к счетным входам второго и третьего счетчиков, информационные выходы которых соединены соответственно с входом дешифратора и первым входом сумматора, второй вход которого подключен к информационному выходу четвертого счетчика, счетный вход которого соединен с установочным входом третьего счетчика и подключен к выходу дешифратора, выход сумматора, информационные выходы первого и второго счетчиков являются соответственно первым, втор и третьим выходами блока синхрон"="О,К- - , 1 = О, д. - 1, - количество отсчетов в строкеизображения; 35К - количество отсчетов в столбце изображения;1 з - коэффициенты весовой функции,с которой производится цикли - ческая свертка; 40яке- отсчеты входього изображения,Данный арифметический блок содержит последовательно соединенные умножитель 7 и сумматор 8.Блок синхронизации, представлен в 45 ный на фиг.З, содержит последователь но соединенные генератор 9 тактовых импульсов, счетчик адресов отсчетов 10, счетчик адресов коэффициентов 11 и схему формирования сдвигов 12, 50 которая в свою очередь содержит сумматор 13, счетчик вертикальных сдвигов 14, счетчик горизонтальных сдвигов 15 и дешифратор 16, определяющий момент, когда адреса коэффициентов 55 равны с 1 И+1, с 1 = С (М).Устройство начинает функционировать, когда на информационный вход Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измерительных системах. 5Цель изобретения - увеличение быстродействия.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для обработки изображений; на фиг. 2 - конкретная реализа О ция арифметического блока; на фиг.З блок синхронизации.Устройство для обработки изображений содержит блок синхронизации 1,. блок памяти 2, блок постоянной памя ти (коэффициентов) 3, арифметический блок 4, блок памяти 5, блок сдвига 6.Вид обработки определяет набор операций, выполняемых арифметическим блоком 4. На фиг. 2 приведена 20 реализация арифметического блока для выполнения двумерной циклической свертки 51 2блока 5 начнут погзелонатепио поступать отсчеты входного изображения.В этот момент сдвиг, осуществляемыйблоком сдв та 6, равен нулю, содержимое блока памяти 2 также равно нулю, отсчеты записываются в последовательно расположенные ячейки блока 5и одновременно проходят на выход блока 5 и поступают на вход арифметического блока 4, на другой вход которого из блока памяти коэффициентов3 поступает коэффициент ЬВ арифметическом блоке 4 отсчетыперемножаются на коэффициент1 зм1 в умножителе и через сумматор поступают на вход блока памяти 2. Произведения дЬ д.,записываются с начального адресав последовательно расположенныеячейки блока памяти 2. Адреса, покоторым производится запись в блокепамяти 2, в этом цикле совпадают вкаждый момент времени с адресами,по которым производится чтение отсчетов Вр из блока памЯти 5, ПеР -вый цикл заканчивается, когда в блоке памяти 5 будут записаны все Ке 1,отсчетов входного изображения и вблоке памяти 2 будут записаны такжеК Ь п 2 аизведевий йв,м.,в.1 с =(О, 1. - 1), Г = О, 1.-1. В следую -щем цикле блоком 1 в блоке сдвига 6задается сдвиг, равный единице, т.е, адреса, по которым будет производиться выборка отсчетов из блока памяти 5, в каждый момент времени на единицу больше, чем адреса, по которым производятся чтение и записьв блок памяти 2, Одновременно из блока 1 поступает сигнал на вход блока памяти коэффициентов 3, изменяющий адрес, по которому производится выборка коэффициента. Из блока памяти коэффициентов 3 будет выбран коэффициент 1 зз 1, который поступит на вход арифметического блока 4, На вход арифметического блока 4 поступят отсчеты яйр, а на друК,Р й 1 й гой вход арифметического блока 4с, к,р 1 м-е 11-1Отсчеты Р к,р+, в умножителе арифметического блока 4 перемножаются с коэффициентом Ьм , ,1 й, и получившиеся произведения складываются в сумматоре арифметического блока 4с произведениями К к р1 м- из поступающих из блока памяти 2. Получившиеся частичные суммы(р "Рм 1 н., + Й кр+, 11 д., и ) запи - шутся н блок 2 на места произведений дЬ 1. ВтороЙ цикл з а ка нчи в ает с я, к о гда опят ь будет считана все содержимое блока памяти 5, а во всех ячейках блока памяти 2 будут сформированы суммы вида:,е" м.1, и- + к,е 1 Ьм.1,н 41 с=О, К, В = О, 1.,-1.В следующем цикле из блока памя-, ти коэффициентов 3 будет выбран коэффициент Ьц, а сдвиг в блокесдвига 6 будет задан равным 2, и описанный цикл повторяется. В результате этого цикла в блоке памяти 2 будут сформированы суммы8-1- к,ен-1-и-з их Вымол нения Б 031 оке пя мя тт) удут накоплены суммыу,-1.Ь- к И-1, К-11:М-г =оВ следующих Б циклах из блокапамяти коэффициентов 3 будут выбираться коэффициенты Ь д.А 1 -, 10 = О, Ии в блоке сдвигов 6 будутзадаваться величины сдвигов, равные21.+1, 1 = О, М. В результате вблоке памяти 2 будут накопленыс уммыи- и Ь:и- :ои,р нПосле М Б циклов в блоке памяти2 будут сформированы суммы вида:После И повторений таких цикловв блоке памяти 2 будут накопленыс уммы:Я-Ь- ен.- м Д=0Далее указанные ранее Ы цикловповторяются для коэффициентовм-3 = О, Ии величин сдвиМ Я,гав Ь + 1,= О, И, в результате которые являются выходными отсчетами обработанного изображения К=О, К, 1 = С 1.-11 ф ф,Н-Выходные отсчеты Г,последовательно поступают из блокапамяти 2 на выход устройства, иблок памяти 2 обнуляется./1 Блоку 3 Подтета СССРрытийя наб., д 67/46 Тирах 709 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушск