Устройство для вычисления скользящего среднего

)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СЛ ЕНИЯ слительовано в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССМ 1159033, кл. 0 06 Р 15/36, 1983Авторское свидетельство СССМ 1589290, кл, 6 06 Р 15/36, 1988(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСКОЛЬЗЯЩЕГО СРЕДНЕГО(57) Изобретение относится к выной технике и может быть испол системах цифровой обработки структурных сигналов, например в автоматизированных системах обработки изображений, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения максимальных изменений (перепадов) значений скользящего среднего. Устройство содержит три блока 1 - 3 сдвиговых регистров, два блока 4, 5 вычитания, сумматор 6, регистр 7, блок 8 деления, блок 9 определения модуля, коммутатор 10, элементы сравнения 11, 12 и элемент И 13, 1 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки изображений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения максимальных перепадов значений скользящего среднего.На чертеже представлена функциональ , ная схема устройства.Устройство содержит блоки 1-3 сдвиго. вых регистров, блоки 4 и 5 вычитания, сумматор 6, регистр 7, блок 8 деления, блок 9 определения модуля, коммутатор 10, эле,менты 11, 12.1, 12,212.е сравнениямно. говходовый элемент И 13, информационный вход 14 устройства, тактовый вход 15 устройства, вход 16 задания порога устройства, выход 17 признака положительного , перепада входной информации, выход 18 амплитуды положительного перепада информации устройства и информационный выход 19 устройства, Информационный вход блока 1 сдвиговых регистров, соединенный с входом уменьшаемого блока 4 вычитания, является информационным входом 14 устройства. Выход блока 1 сдвиговых ре" гистров соединен с входом вычитаемого блока 4 вычитания. Выход последнего соединен с первым входом сумматора 6, выход которого соединен с информационным входом регистра 7. Выход регистра 7 соединен с вторым входом сумматора б и входом делимого блока 8 деления. Выход последнего соединен с информационным входом блока 2 сдвиговых регистров и вхоцом уменьшаемого блока 5 вычитания. Выход блока 5 вычитания соединен с входом блока 9(в - 11определения модуля. -- -й выход2второго блока 2 сдвиговых регистоов соединен с первыми информационньми входами коммутатора 10 и первого элемента 11 сравв - 1нения. ( - +М)-й выход блока 22сдвиговых регистров соединен с вторыми информационными входами коммутатора 10 и элемента 11 сравнения. Выход последнего соединен с управляющим выходом коммутатора 10 и является выходом 17 и ризнака положительного перепада входной информации устройства. Выход коммутатора 10 является выходом 18 амплиуды положительного перепада входной информации устройства, Выход блока 9 определения модуля соединен с информационным вхОДОм блока 3 сдвиговых регистров и первым входом элемента 12,1 сравнения. Группа 3 с-х выходов блока 3 сдвиговых регистров (3= 1,щ - 12в 1 ) соединен с первыми входами(к+2)-х элементов 12.1 сравнения. Группа 1-х выходов блока 3 сдвиговых регистров (= 2, , т) соединена с пергп+1выми входами элементов 12. сравнения.Вторые входы элементов 12.1, 12,2,12 лО10сравнения соединены с - .-м выходом блока 3 сдвиговых регистров, Первый вход элемента 12.гп сравнения соединен с входом 16 задания порога устройства, Выходы "Больше-равно" элементов 12.1, 15 12.212 л сравнения соединены с входомэлемента И 13, выход которого является информационным выходом 19 устройства. й-й выход блока 2 сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого блока 5 вычита ния, Тактовые входы блоков 1-3 сдвиговыхрегистров, регистра 7 обьединены и соединены с тактовым входом 5 устройства. Блоки 1 - 3 сдвиговых регистров имеют длины М, 25 2М+П 1+1гпсоответственно (где М -количество отсчетов в скользящей апертуре, по которой осуществляется вычисление локального среднего значения; гп - количество элементов окрестности, центральный эле мент которой анализируется на величинелокального максимума, в - нечетное),Устройство работает следующим образом.В текущем 1-м такте работы устройствана информационный вход 14 устройства поступает параллельный код текущего отсчета Х сигнала, который затем поступает на информационный вход блока 1 сдвиговых регистров и вход уменьшаемого блока 4 вычитания, На вход вычитаемого блока 4 вычитания поступает значение задержанного на й тактов работы отсчета Хьл с выхода блока 1 сдвиговых регистров. Код величины Х - Хли с выхода вычитателя 4 поступает на первый вход сумматора 6, на второй вход которого поступает значение с выхода регистра 1. Значение величины Я = Яь 1+ Х - Хли с выхода сумматора б поступает на информационный вход регистра 7 и записывается в него с приходом текущего тактового импульса. Значение Я = Я,-1+ Х - Хщ с выхода регистра 7 поступает на вход делимого блока 8 деления, в ячейках которого осуществляется вычисление результатов деления на 55 константу КОД текущего скользящего среднего Я; = - Я с выхода блока 8 деления поступает на вход блока 2 сдвиговых реги- стрОБ и вход вычитаемого блока 5 вычитания, на вход уменыаемого которогопоступает значение величины Я-н с М-го выхода блока 2 сдвиговых регистров. Код величины Я 1 - Я 1-м с выхода блока 5 вычитания поступает на вход блока 9 определения модуля, значение Ь = (% -31-и) с 5 выхода которого поступает на информационный вход блока 3 сдвиговых регистров и первый вход элемента 12.1 сравнения. Параллельно коды величин %-п. и Ящс ( )-Гои ( + Й )-Го выходов блока 2 сдвиговых регистров поступают на соответствующие входы коммутатора 10 и элемента 11 сравнения, выход которого соединен с управляющим 15 входом коммутатора 10. Ка выходе коммутатора 10 формируется код величины Ь-щ = тп(Ь-в-;Я-икоторый затем2поступает на выход 18 амплитуды положи тельного перепада информацииустройства. Признак результата сравнения значений Я-цыи Я 1-ы-в с выхода элементай11 сравнения поступает на выход 17 призна ка положительного перепада входной информации, Параллельно значение величины Ь-ф с -го выхода блока 3 сдвиговых регистров поступает на вторые входы элемен тов 12,1, 12,212 лп, 12 л сравнения. На первые входы элементов 12,1, .12.пМ сравнения поступают значения Ь- (1=1, а, ) Ф 2 ) с соответствующих выходов блошкаП 135 3 сдвиговых регистров. На первый вход элемента 12.т сравнения поступает значение пороговой величины Лс входа 16 задания- порога устройства. Значения результатов сравнения соответствующих величин с выходов "Больше-равно" элементов 12.1, 12,212,п 1 поступают на вход элемента И 13, выход которого является информационным выходом 19 устроиства, на котором формируется код логической единицы, если выполняются условия(Ь-Л Н, ) = 1, гп; )50т,е. если в точке-- обнаружено рез 2 55 кое скачкообразное изменение (перепад) локального среднего значения сигнала, В противном случае на информационном выходе 19 устройства формируется нулевое значение; С приходом текущего тактового импульса с тактового входа 15 устройства в блоках 1 - 3 сдвиговых регистров осуществляется сдвиг информации, а в регистр 7 записывается значение с его информационного входа, Устройство работает в конвейерном режиме и в каждм такте работы на его соответствующих выходах формируются признак наличия перепада в текущей точке сигнала и параметры,Предлагаемое устройство позволяет наряду с операцией вычисления скользящего среднего определять скачкообразные изменения (перепады) локального среднего значения структурного сигнала, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства,Формула изобретения Устройство для вычисления скользящего среднего, содержащее три блока сдвиговых регистров, два блока вычитания, сумматор, регистр и блок деления, информационный вход первого блока сдвиговых регистров, соединенный с входом уменьшаемого первого блока вычитания, является информационным входом устройства, вы. - ход первого блока сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого первого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора, тактовый вход первого блока сдвиговых регистров соединен с тактовым входом регистра и является тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения оп-. ределения максимальных перепадов значений скользящего среднего, в него введены (а+ 1) элементов сравнения (где т - количество отрезков анализа и а = 1, 3, 5), блок определения модуля, элемент И и коммутатор, выход регистра соединен с входом делимого первого блока деления, выход которого соединен с информационным входом второго блока сдвиговых регистров и входом уменьшаемого второго блока вычитания, выход которого соединен с входомгп - 1 блока определения модуля,2-й выход второго блока сдвиговых регистров соединен с первыми информационными входами коммутатора и первого элементаП 1 - 1сравнения, ( + М ) -и выход второго блока сдвиговых регистров (где й - количество элементов апертуры) соединен с вторыми информационными входами коммутатора и первого элемента сравнения, вы697088 Составитель Д.УхтверовТехред М,Моргентал. Корректор Т.Палий Редактор И.Шмакова Заказ 4307 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 1(-35, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ход которого соединен с управляющим входом коммутатора и является выходом признака положительного перепада входной информации устройства, выход коммутатора является выходом амплитуды положительного перепада входной информации устройства, выход блока определения модуля соединен с информационным входом третьего блока сдвиговых регистров и первым входом второго элемента сравнения, группа к-х выходов третьего блока сдвигоп 1 - 1вых регистров (М= 1 - 2 - 1) соединена с первыми входами М+ 2)-х элементов сравнения соответственно, группа -х вы. ходов третьего блока сдвиговых регистров( - т 1) соединена с первымигп +1входами (+1)-х элементов сравнения соответственно, вторые входы с 2-го по (гп+ 1)-й 5 %элементов сравнения соединены с - -м вы 2ходом третьего блока сдвиговых регистров, первый вход (а+ 1)-го элемента сравнения соединен с входом задания поро га устройства, выходы "Больше-равно" с 2 го по (гп+1)-й элементов сравнения соединены с входами элемента И, выход которого является информационным выходом устройства, Й-й выход второго блока 15 сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания.