Устройство для экстремальной фильтрации

(51)4 С 06 Р 7/О ЕО )" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(2 (2 (4 (7 . (5 4-6, суммасдвиговыи ия 14, комм сов 16, дел ы 18-20, эл ы ИЛИ 25,2 оры 7,регистртатор 15тель часменты элемен 29, 30, и работе овательва, а - после ного новибраторыки 31, 32. П ходи 1 послед одного масс ента массив к экстремал апертуры. Ц тся путем к ель из нвейе рему реги поле ределения экем в буферных ссива х адреса элемент ертуры и значени ссива, 1 ил. этого элемента ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 1) 4224605/24-242) 02,03.876) 23.09.88. Бюл. У 352) А.В.Василькевич и В.М.Крищишин3) 681.325.5 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 771665, кл. С 06 Р 7/04, 1978.Авторское свидетельство СССР У 1244659, кл, С 06 Р 7/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных, например, при обработке изображений. Цель изобретения - повышение быстродействия,Устройство содержит блоки памяти 1-3, счетчики 8, регистры 9-12 13, блок сравнен генератор импуль тоты 17, триггер И 21-24, элемент ты НЕ 27, 28, од элементы задерж устройства проис ный просмотр исх для каждого элеи довательный поис значения в поле ретения достигае ,ной обработки оп мов с запоминаниИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в специализированныхвычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных,5например, при обработке изображений.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На чертеже приведена схема предла Огаемого устройства,Устройство содержит блоки 1-3 памяти, счетчики 5-6, сумматоры 7 и 8,регистры 9-12, сдвиговый регистр 13,блок 14 сравнения, коммутатор 15, генератор 16 импульсов, делитель 1частоты, триггеры 18-20, элементы И21-24, элементы ИЛИ 25 и 26, элементы НЕ 27 и 28, одновибраторы 29и 30, элементы .31 и 32 задержки, вхо 20ды запуска 33, начальной установки, 34, выбора типа экстремума 35, выходы,пхш заключается в следующем. Для каж, дого элемента а массива А, гдеэ=1,2-п, =1,2-п, определяется экст ремум среди элементов матрицы рх 1;(р,ч - нечетные), называемой апертурой, с центром в а;Устройство позволяет производитьэкстремальную Фильтрацию двумерныхмассивов, для которых числа и и ш,целые степени двойки, те. п=2в=2фЬ Счетчик 4 имеет емкость К=р т.е. количество точек в апертуре. 40 Счетчики 5 и 6 имеют соответственно 1 и 1, Разрядов. В блоке 3 памяти хранится исходный массив А, в блоках 1 и 2 памяти - смещения координат элементов матрицы апертуры относи тельно ее центра. Знаковый разряд сумматоров 7 и 8 представлен двумя разрядами.Устройство работает следующимобразом,50При выполнении максимальной фильт" рации на вход 35 подается логический нуль и по сигналу начальной установки по входу 34, который проходит через элементы ИЛИ 25 и И 23 регистр 9 устанавливается в нулевое состояние. При выполнении минимальной филь-. трации на вход 35 поступает логическая единицы и регистр 9 устанавливается в состояние, при котором во всех его разрядах записаны единицы.Генератор 16 импульсов формирует импульсы синхронизации, частота по" ступления которых делится на два с помощью делителя 17 частоты.По сигналу пуска по входу 33 по переднему фронту импульса с делителя 17 частоты триггер 18 устанавливается в единичное состояние и Разрешает прохождение импульсов с делителя 17 частоты через элемент И 21(на третий вход элемента И 21 поступает уровень логической единицы с выхода элемента НЕ 28).Содержимое счетчика 4 поступадт на адресные входы блоков 1 и 2 памяти, из которых выбираются смещения координат соответствующих элементов матрицы апертуры. Эти смеще" ния затем складываются сумматорами 7 и 8 с координатами текущего значения аэ;, находящимися в счетчиках с5 и б. Вычисленные значения представляют собой адреса элементов мас" сива а в блоке 3 памяти.Если при сложении в каком-либо сумматоре сумма оказалась отрицательной или произошло переполнение, значит данный элемент матрицы апертурынаходится за границей массива А,По импульсам первой последовательности (с выхода элемента И 2 1) значение адреса элемента массива ав/заносится в регистры 10 и 11. Поимпульсам второй последовательности, сдвинутым на такт, которые поступаютс выхода второго разряда сдвиговогорегистра 3, значения элементов массива аэ считанные из блока 3 памят ., заносятся в регистр 12. Сигналс выхода элемента ИЛИ 26 запоминается в триггерах 19 и 20. Если элемента; находится за границей массива,то с выхода элемента ИЛИ 26 поступает единичный сигнал, который задерживается на два такта в триггерах 19 и 20 и поступает на управляю- "щий вход коммутатора 15, при этотна его выходах значение ац изменяется значением, установленным на входе 35, т.е, нулем при поиске максимума и максимальным числом при поиске минимума. На выходе блока 14сравнения Формируется уровень логической единицы, если число на выходе коммутатора 15 больше (меньше припоиске минимума), чем в регистре 9, 1425651соединены с первыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, выходы знаковых разрядов которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход переполнения первого счетчика соединен с входом первого одновибратора, выход которого через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента ЕЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки первого регистра в единичное и нулевое состояния, выходы разрядов которого являются информационными выходами устройства и соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен с первым входом. четвертого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации первого регистра, информационные входы которого подключены к второй группе входов блока сравнения и выходу коммутатора, информационные входы первой группы которого объединены и подключены к управляющему входу блокасравнения, второму входу второго элемента И, входу выбора типа экстремума устройства, и через первый элемент НЕ - к второму входу третьего элемента И, выход переполнения второго счетчика соединен со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого является выходом окончания работы устройства и соединен с входом установки первого триггера в нулевое состояние, выходы разрядов второго и третьего счетчиков соединены с вторыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с н тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены делитель частоты,второй и третий триггеры, второй, третий и четвертый регистры, сдвиговый регистр, второй одновибратор, второй элемент задержки и второй элемент НЕ, причем выход первого элемента И соединен с входами синхронизации второго и третьего регистров и второго триггера и с установочным входом первого разряда сдвигового регистра, выход второго разряда котороФормула изобретения 40Устройство для экстремальной фильтрации, содержащее три блока памяти, три счетчика, блок сравнения, коммутатор, первый регистр, два сумматора, генератор импульсов, первый триггер, 45 первый одновибратор, первый элемент задержки, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и первый элемент НЕ, причем вход запуска устройства соединен с информационным входом первого триггера, прямой выход и вход синхронизации которого подключен соответственно к первому и второму входам первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с адресными входами первого и второго блоков памяти, информационные выходы которых При наличии этого сигнала разрешается прохожден ие импульсов последовательности с выхода четвертого разряда сдвигового регистра 13 черезэлемент И 24 на синхровход регистра9, в который записывается экстремальное значение, По К-му импульсу на выходе переполнения счетчика 4 формируется сигнал; по которому одновибратор 29 формирует импульс, которыйпоступает через элемент НЕ 28 навход элемента И 21, обеспечивая ис"ключение одного импульса из последовательности. По импульсу перепол"кения счетчика 4 одновибратор 30формирует короткий импульс которыйпосле задержки элементом 32 задержкипоступает на выход 36 синхронизацииустройства. По этому сигналу с выходов 38 считывается первый результат.Импульс, сформированный одновибратором 30 после задержк и элементом 31задержки на время, достаточное длясчитывания результата, вновь устанавливает регистр 9 в состояние,определяемое сигналом на входе 35 выбора типа экстремума. Импульс с выхода одновибратора 30 поступает насчетный вход счетчика 5, обеспечивая переход к следукцему элементумассива А. После просмотра всех элементов массива сигнал переполненияс выхода счетчика 6 устанавливаеттриггер 18 в нулевое состояние и поступает на выход 37 окончание работы устройства.1425651 Составитель В,ГороховТехред М.Ходанич Корректор С,Черни Редактор Г.Гербер Заказ 4770/46 , Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го соединен с входами синхронизации у,ретьего триггера и четвертого регистра, выход генератора импульсов соединен с входом синхронизации ,сдвигового регистра и черед делитель частоты " с входом синхронизации первого триггера, выход четвертого азряда сдвигового регистра соединенвторым входом четвертого элементавыходы разрядов второго и третьео регистров соединены соответствево с группами мпадших и старших разядов адресного входа третьего блока амяти, информационные входы котороо соединены с информационными вхоами четвертого регистра, выходы аэрядов которого соединены с вторы"информационными входами коммутатоа, управляющий вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера, информационный вход которогоподключен к прямому выходу второготриггера, информационный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход первого одновибратора соединен со счетным входом второго счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого является выходом синхронизации устройства, выход переполнения первого счетчика соединен с входом второго одновибратора, выход которого черезвторой элемент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, вы"ходы мантисс первого и второго сумматоров, соединены с информационными входами соответственно второгои третьего регистров.