Устройство для двумерной экстремальной фильтрации

/04 15/36 САНИЕ ИЗОБРЕТ 24-2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЙВУМЕРНСЙ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАБИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в специализированныхвычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных вреальном масштабе времени. Бель изобретения - повышение быстродействия.Устройство содержит регистры 1, 2,схему 3 сравнения, коммутатор 4, бло-.ки 5 селекции экстремума, блоки 6сдвигающих регистров, информационные входы 7 устройства, вход 8 типаэкстремума устройства, тактовый вход9 устройства, информационные выходы10 устройства, Каждый блок 5 селекции экстремума содержит схему сравнения, коммутатор и регистр. Устройство производит определение в каждом такте наибольшего (наименьшего)числа в скользящей вдоль строк окрестности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в специализированныхвычислительных устройствах при обра-ботке двумерных массивов данных вреальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение быстродействия,устройства.На Фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 - схема блока селекции экстремума.Устройство содержит регистры 1, 2схему 3 сравнения, коммутатор 4,К + Ь - 3, блоков 5селекции экст" 15ремума, Ь - 1 блоков сцвигающих регистров 6, информационные входы 7устройства, вход 8 типа экстремумаустройства, тактовый вход 9 устрой"ства и информапионные выходы 10 устройства.. Кажцый блок 5(у= 1, К+Ь)селекции экстремума (КхЬ - размерыдвумерного прямоугольного окна) содержит схему 11 сравнения, коммутатор 12 и регистр 13Устройство работает следующим образом.В зависимости от сигнала на входе8 типа экстремума устройство выпол-. З 0няет максимальную или минимальнуюФильтрацию.При выполнении максимальной фильтрации на входах схем 3 и 11 сравнения,будет высокий уровень, если число навторых вхоцах схемы 3(11) сравнениябольше числа на первых входах, и этотсигнал разрешает прохожцение через,коммутатор 4(12) числа, поступающе 1 го на его вторые вхоцы, В противномслучае коммутатор 4(12) пропускаетчисло, поступающее на первые вхоцысхем 3(11) сравнения и коммутатора 4 (12) .В режиме минимальноч Фильтрации на 45выходах схем 3, 11 сравнения будетвысокий уровень, если число на вторых входах схемы 3 (11) сравненияменьше числа на первых входах.-- 50для определенности рассмотрим работу устройства в режиме максимальной Фильтрации при размере апертуры К = =Ь = 5Чо первому тактовому импульсу поступающему по вхоцу 9, первое число, поступившее по вхоцу 7, заносится в регистр 1 и сравнивается с помощью схемы 3 сравнения с вторым эле- с ментом массива, поступающим по информационному входу 7 устройства, Есливторое число больше первого, то навыходе схемы 3 сравнения Формируетсяединичный сигнал, который разрешаетпрохождение через коммутатор 4 (через вторую группу входов) второгочисла, Если же второе число меньшеили равно первому, то на выходе схемы 3 сравнения формируется нулевойсигнал, который разрешает прохождениечерез коммутатор 4 (через первую группу входов) первого числа из регистра 1.По второму тактовому импульсувторое число заносится в регистр 1,а большее число (первое или второе)заносится через коммутатор 4 в регистр 2, и производится сравнение второго и третьего числа с помощью схемы 3 сравнения, а также третьего числа с большим числом из пары - первоеи второе - с помощью схемы 11 сравнения блока 5.1 селекции экстремума.Ло третьему тактовому импульсутретье число заносится в регистр 1,большее число из пары - второе илитретье число - заносится в регистр 2,а наибольшее из первых трех чиселзаносится через коммутатор 12 в регистр 13 первого блока 5.1 селекцииэкстремума и производится сравнениетретьего и четвертого чисел с помощьюсхемы 3 сравнения, четвертого и большего из пары чисел - второе и третьес помощью схемы 11 сравнения первогоблока 5.1 селекции экстремума, а также четвертого с наибольшим из первых трех чисел с помощью схемы 11сравнения второго блока 5.2 селекции,По четвертому тактовому импульсучетвертое число заносится в регистр1, большее число из пары - третьеили четвертое число - заносится в регистр 2, наибольшее из трех чиселс второго по четвертое - заносится врегистр 8 первого блока 5.1 селекции,наибольшее из четырех чисел - с первого по четвертое - заносится в регистр 13 второго блока 5,2 селекциии производится сравнение четвертогои пятого чисел с помощью схемы 3сравнения, пятого с большим из пары -третье и четвертое число - с помощьюсхемы 11 сравнения первого блока 5.1селекции, пятого с наибольшим из трехчисел - с второго по четвертое - счетвертое 35 40 45 50 55 5 16052 помощью схемы 11 сравнения второго блока 5.2 селекции, и с помощью схемы сравнения третьего блока 5.3 се,лекции сравнивается пятое число с наибольшим из чисел с первого по5 По пятому тактовому импульсу пятое число заносится в регистр 1, большее из пары чисел - четвертое или пятое заносится в регистр 2, наибольшее из трех чисел с третьего по пятое зано сится в регистр 13 блока 51, наибольшее из четырех чисел - с второго по пятое - заносится в регистр 13 15 блока 5,2, а наибольшее из первых пяти чисел заносится в регистр 13 третьего блока 5,3 селекции экстремума, Оно и является наибольшим в строке апертуры и поступает на вход 20 блока 6.1 сдвигающих регистров. Далее производится сравнение шестого числа с пятым числом с помощью схемы 3 сравнения; шестого числа с большим из пары - четвертое и пятое число - 25 и т.д.По шестому тактовому импульсу в регистр 1 заносится шестое число, в регистр 2 - оольшее число из пары пятое и шестое число - и т.д., а в регистр 13 третьего блока 5.3 селекции экстремума зан.,сится наибольшее из пяти чисел - с второго по шестое.Аналогично в седьмом такте определяется наибольшее из пяти чисел с третьего по седьмое. Блоки сдвигающих регистров 6.1 - 6.ч (Ь = 5) и блоки 5.4 - 5.7 селекции экстремума служат для выбора максимального числа из пяти наибольших чисел в строках апертуры, т.е, наибольшего числа в апертуре.С помощью блока 5.4 сравнивается наибольшее число в текущей строке апертуры и наибольшее число предыдущей строки, задержанное на Р тактов ,в блоке сдвигающих регистров 6.1, где Р - количество отсчетов в строке изображе:ия. С помощью блока 5.5 сравнивается наиболыпее число в текущей -й строке и (-1)-й строке апертуры с наибольшим числом в (-2)-й строке апертуры, задержанное на (Р+1) такт в блоке сдвигающих регистров 6.2. С помощью блока 5.6 сравнения выбирается на 1.большее число из наибольших в четырех последних строках апертуры, а с помощью блока 2 А 65, 7 селекции экстремума - наибольшее число из наибольших чисел в пяти госледних строках апертуры, т.е, цаи большее число в окрестности 5 х 5. Б каждом такте производится определение наибольшего числа в скользя-. щей вдоль строк окрестности. Формула изобретения 1, Устройство для двумерной экстремальной Фильтрации, содержащее регистр, схему сравнения и коммутатор, причем выходы разрядов регистра соединены с входами первой группы схемы сравнения, входы второй группы которой соецинены с информационными входами регистра, вход типа экстрему-. ма устройства соединен с управляющим входом схемы сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй регистр, (ь) сдвигающих регистров, (К + ь - 3) блоков селекции экстремума, где (КХ 1,) - размеры цвумерного окна, причем информационные входы устройства соецинены с инФормационными входами первого регистра, вхоцамипервой группы коммутатора и входамипервых групп с первого по (К)-йблоками селекции, выходы разрядов первого региСтра соединены с информат.,ионными входами второй группы коммутатора, управляющий вход которого соединен с выхоцом схемы сравнения, выходы коммутатора соединены с входамивторого регистра, выхоцы которогосоединены с входами второй группыпервого блока селекции экстремума,выходы -го блока сдвигающих регист.ров, где1, , 1.-1, соединены с входами.(+1)-го блока сдвигзющих регистров и входами первой группы (К+1-2) -го блока селекции экстремума, выходы 1-го блока селекцииэкстреМума где 1 = 1 К+1,-4,соединены с второй группой входов(1+1)-го блока селекции экстремума,выходы (К)-го блока селекции экстремума соецинены с входами первогоблока сцвигающих регистров, выходы(К+Е)-го блока селекции экстремумаявляются выхоцами устройства, входтипа экстремума устройства соединенс управляющими входами всех блоковселекции экстремума, тактовые вхоцырегистров, блоков селекции экстремуЛончако орре Наказ 3453ВНИИПИ Государс Тираж 572 Подписноеенного комитета по изобретениям и от13035, Москва, Ж, Раушская наб.,рытиям при ГКНТ СССР 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ма и блоков сдвигающих регистров обт.единены и соединены с тактовым входом устройства. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок селекции содержит схему сравнения, коммутатор и регистр, причем входы первой и второй групп чисел блока соединены соответственн", с входами первой и второй групп схемы сравнения и коммутатора, выходы которого соединеныс информационными ьходами регистра,выход которого является выходом блока, тактовый вход регистра являетсятактовым входом блока, управляющийвход блока соединен с управляющимвходом схемы сравнения, выход результата сравнения которой соединенс управляющим входом коммутатора,