Оптоэлектронный элемент матрицы для выделения контура изображения

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КОНТ (57) Изобретение от тике и вычислительн ЭЛЕМЕНТ МАТРИЦЫА ИЗОБРАЖЕНИЯсится к автоматехнике, а на- а и, ф г ких операций нения логи изображени м ми еже предста лена функциоройства.мент матрицыизображенияэлемент 1, фошину 3 питан На чертнальная бл схе с птоэлектронныи эл ыдел ия контура поминающий элемент 2,одержит з оприемный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОчнРытиямпРи Гннт сссР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н А ВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельств1439637, кл. С 06 К 9/36,Изобретение относится к автомати е и вычислительной технике, а имени оптоэлектронным элементам матрицы для выделения контура изображения,также к элементам, выполняющим лоические операции, и является усовер енствованием изобретения по авт,св.1439637.Цель изобретения - расширение функиональных возможностей путем выпол 2йменно к устройствам для обработки изображений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выполнения логических операций с двумя изображениями. Поставленная цель достигается введением блока формирования, логических функций и блока инвертированияоптического. сигнала. Оптоэлектронный элемент матри" цы для выделения контура изображения работает в четырех режимах режим выделения контура; режим выполнения операции диэъюнкции; режим выполнения операции конъюнкции; режим выполнения операции сложения по модулю два.Выбор режима осуществляется комби цией сигналов на шинах управления на пятом входе элемента ИЛИ. 1 ил. элемент ИЛИ 4, выпрямительные элементы 5 и 6, первый резистор 7,первый фотодиод 8, первый светодиод 9,выходную шину 10, транзистор 11, ши"ну 12 нулевого потенциала, шину 3установки элемента матрицы в исходное состояние, входы 14 -14 , первыечетыре иэ которых подключаются к выходам смежных оптоэлектронных элементов, апятый соединяется с входом выделения контура матрицы, три шиныОптоэлектронный элемент матрицы для выделения контура изображения может работать в четырех режимах: режим выделения контура иэображения; режим выполнения операции дизъюнкции; режим выполнения операции конъюнкции; режим выполнения операции сложения по модулю два.Выделение контура бинарного изображения осуществляется путем выделения возбужденного оптоэлектронного элемента матрицы, у которого хотя бы один из четырех соседних смежных ) элементов является невозбужденным 1;неосвещенным), В данном режиме на второй оптический вход оптический сигнал не подается, а на шинах 15-17 управления могут присутствовать любые сигналы.-- 20Если на фотоприемный элемент 2 попадаетсвет, то от шины 3 питания через него начинает протекать ток. В результате на, базе транзистора 11 запоминающего элемента 1 создается 25 напряжение, отпирающее его (транзистор 11 открывается ). Светодиод .9, подавая свет на фотодиод 8, включает его, тем самым реализуя положительную обратную связь. Это приводит к тому, что на базу транзистора 11 через Фотодиод 8 протекает ток, удерживая транзистор 11 постоянно в режиме смещения, На его коллекторе появляется нулевой сигнал, который по 35 дается на выходную шину 10.Если все смежные с данным оптоэлектронные элементы матрицы возбуж- дены ( освещены ), то на входах 14 - 14 элемента 4 ИЛИ присутствуют логические О Если на пятом входе 14нприсутствует ло гиче скии 0 , то свыхода элемента ИЛИ 4 ло гиче скии 0 поступает на катод первого выпрями-тельного элемента 5 , в результате чего шунтирует ся переход база - эмиттер транзи стора 1 1 , и данный элемент матрицы обнуляется . Если элемент матрицы не был возбужден , то остается в том же состоянии . В случае присут 50 ствия хотя бы на одном входе 14 -14 ,элемента 4 ИЛИ логической 1 изменения состояния оптоэлектронного элемента не происходит . Если на пятом входе 1 4 элемента 4 ИЛИ присутст 5 55 вует логическая 1 , то выделение контура не происходит.Дпя установки оптоэлектронного элемента в начальное состояние на шину 13 подается нулевой потенциал,поступающий на катод второго выпрями- тельного элемента б, в результате чего транзистор 11 запирается. Светодиод 9 служит также для внешней индикации результата, а резистор 2 смещения служит для задания напряжениясмещения на базе транзистора 11. В режиме выполнения операции дизьюнкции (логическое сложение) на все три шины 15-17 управления и пятый вход 14 элемента 4 ИЛИ подаются высокие положительные потенциалы, Включение первого и второго диодов 24 и 25 блока 19 Формирования логических функций не дает возможности протекания тока в базу транзистора 11 отпервой и второй шин 15 и 16 управленияОперация дизъюнкции производитсяс сигналом, поступающим на второй оптический вход, и с собственным состоянием запоминающего элемента(сигналом на выходе светодиода 9),а результат получается на выходе запоминающего элемента 1 (состояниесветодиода 9), Присутствие оптического сигнала на втором оптическом входе либо на светодиоде 9 соответствует логической1", а отсутствие - логическому "О". Если присутствует двалогических "0"1 то элемент матрицыостается в том же состоянии (логичес.кий "О"). Если на светодиоде 9 присутствует оптический сигнап (логическая "1"), а на втором оптическомвходе логический "0", то элемент остается в состоянии логическойпри этом транзистор 27 блока 18 инвертирования оптического сигнала открыт и первый светодиод 30 этого жеблока 18 горит за счет протеканиятока от шины 3 питания через резистор 28 в базу транзистора 27,В случае, если на втором оптическом входе присутствует оптическийсигнал, а на светодиоде 9 не присутствует, то запоминающий элемент 1переходит в состояние логической "1"(светодиод 9 горит) за счет того, чтос второго оптическсго входа на пятыйФотодиод 23 поступает оптический сигнал, и ток протекает от третьей шины 17 управления через третий диод 26 и пятый Фотодиод 23 в базу транзистора 11, отпирая его.В случае присутствия двух логичес ких "1", элемент матрицы остается в том же состоянии, 5158В режиме выполнения операции конь-юнкции на первую, вторую и третьюшины 15-17 управления подаютея соответственно единичный, нулевой и нулевой потенциалы напряжения.Если присутствует два логических11 110 , то элемент ма трицы остается всостоянии логического 11 О 1 .Если на светодиоде 9 присутствуетоптический сигнал , а н а втором оп тиче ском входе не присутствует 1 комбинация 1 0 , то элемент матрицы переходит в состояние логического 11 О" , т аккак оптический сигнал о т светодиода 9поступает на фо тодиод 2 2 блока 1 9 ,а транзистор 2 7 блока 1 8 открыт , ио т светодиода 3 О с ве т поступает наФо тодиод 2 1 блока 1 9 .Открытые фо тодио ды 2 1 и 2 2 блок а 1 9 шун тируют переход база - эмиттер транзистора 1 1 , запирая е го . То кбудет протекать не в базу тр ан з и с тора 1 1 , а через фс тодиоды 2 2 и 2 1 ивторой диод 2 5 к второй шине 1 6 упр авления .В случае , если на в т о ром оп тиче ском входе прис ут ствуе т оптическийсигнал , а н а светодиоде 9 не и р исутствуе т (комбинация О 1 ) , то элементматрицы остается в состоянии логиче ско гс " 0 " , г транзистор 2 7 бло к а 1 8заперт , т ак к ак н а е г о фо т сдиоде 2 9присутствует свет , который шун ти руе тпереход база - эмитт е р тр гнзи с тс р а 2 7и запирает е гс ,Если присутствует комбинация 1 1 ,то элемент матрицы остается в состоянии логической " 1 " , т ак к ак третийдиод 26 включен так , что н е допускаетпротекания тока к третьей шине 1 7 упр авления ,В режиме вь 1 п олн е ния операции сложения по модулю два на третью и в тсрую шины 1 7 и 1 б подается высокий положит ельный потенциал , а н а первуюшину 1 5 управления - нулевой потек;.циал.Если присутствует комбинация 00,то элемент матрицы остается в состоя.нии логического "0". Если присутствует комбинация 1 О, то элемент матрицыостается в состоянии логической 1 ,так как нет при данной комбинациицепи обнуления.В случае присутствия комбинации01, на фстодиоде 23 присутствует свет,и ток йротекает от третьей шины 17угравления через третий диод 26 и фо 3948 6 тодиод 23 в базу транзистора 11, отпирая его. Элемент матрицЫ гереходит в состояние логической "1".В случае присутствия комбинации 11, на фотодиодах 20 и 22 блока 19 присутствует свет, который переводит их в проводящее состояние. Через них и первый диод 24 протекает ток, запирая транзистор 11, Элемент матрицы переходит в состояние логического "0". Блок 18 инвертирования оптического сигнала выполняет инверсию оптического сигнала на втором оптическсм входе, а блок 19 формирования логических функций реализует основные логические Функции и управляет состоянием транзистора 11.Под нулевымипотенциалами, подаюшимися на шины 15-17 управления, подразумеваются такие, которые достаточны для запирания транзистора 11.Изобретение по сравнению с известным облацает широкими функциональными возможностямп за счет того, что с его помощью появляется возможность 15 20 25 параллельно выполнять операции коньюнкции, дизьюнкции и сложения по модулю два с двумя бинарными изображениями, а результат представляется на этой же матрице. 30 Фотодиода, анод которого подключен к Формула изобретения 35Оптоэлектронный элемент матрицыдля выделения контура иэображения поавт. св, Р 1439637, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем выполнения логических операцийс двумя изображениями, в него введены блок формирования логических функций, содержащий второй - пятый фотодиоды и три диода, и блок инвертирования оптического сигнала, содержащий шестой фстодиод,второй резистор, второй светодиод и второй транзистор, коллектор которого подключенк катоду второго светодиоца, анодкоторого подключен к шине питания ик первому выводу второго резистора,другой вывод которого подключен к базе второго транзистора и катоду шестого фотодиода, аноц которого подключен к змиттеру второго транзистора и,шине нулевого потенциала, база первого транзистора подключена к анодупятого фотодиода и катоду четвертогоТираж 568 Подл го комитета по изобретениям и 5, Москва, Ж, Раушская наб каз 2256.ИИПИ Государстве ноекрытиям при омбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 оизводственно-иэдатель катодам второго и третьего фотодио-, дов, анод четвертого фотодиода подключен к аноду первого диода, катод которого подключен к первой шине управления, анод третьего фотодиода подключен к аноду второго диода, ка-, тод которого подключен к второй шине управления, катод пятого фотодиода подключен к катоду третьего диода,анод которого подключен к третьей шине управления, первый светодиод оптически связан с четвертым фотодиодом, второй светодиод оптически связан с третьим фотодиодом, оптичес" кие входы второго, пятого и шестого фотодиодов связаны между собой и являются вторым .оптическим входом оп О тоэлектронного элемента матриЦы.