Логическое устройство для обработки изображений

ОП ИСА НИ Е И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ 300866 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вт. свидетельства-ависимое от Заявлено 30.Ч 1.1969 ( 1342568/18-24)с присоединением заявки-МПК 6 02 3/ООН 031 19/00 Комитет па делан 1 оритет -забретений и открытпри Совете МинистраСССР ОпубликованоДата опубликэлектротехнический инстИ. Ульянова (Ленина) аявител ОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛ ИЗОБРАЖЕН И ЙОБРАБОТКИ 15 Изобретение относится к вычислительной технике и оптоэлектронике и может быть использовано для решения некоторых логических операций (конъюнкция, дизъюнкция и др.) наяд импульсными последовательностями, разнесенными во времени (например, над последовательными телевизионными двоичными сигналами). Такие задачи могут встретиться при построении систем классификации объектов по признакам, которые анализируются методом последовательного перебора. Анализирующая система в этом случае работает с телевизионным сканирующим датчиком, который периодически воспроизводит видеосигнал анализируемого изображения, или с оперативным запоминающим устройством (например, видеомагнитофоном). При каждом акте воспроизведения исследуется один какой- нибудь признак. Информацию о наличии этого признака в некоторых точках изображения необходимо запомнить, а затем сравнить с информацией о наличии других признаков,Известно логическое устройство, содержащее передающую телевизионную трубку, генераторы разверток, видеоусилитель и блок питания.Предложснное устройство отличается тем, что оно дополнительно содержит ключевые элементы, логические схемы, буферный входной каскад, блок выбора логической функции. Это позволяет расширить функциональныевозможности устройства.На фиг. 1 показана схема логического устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняю щие работу видикона.Логическое устройство содержит передающую телевизионную трубку 1 типа видикона и блоки, обеспечивающие режим его работы: генераторы разверток и блок питания 2. Уп равляющий электрод видпкона подключен иимпульсному формирователю 3, на который через коммутатор 4 поступает входная импульсная последовательность пли прямо с буферного каскада 5, илп прошедшая схему 1-1 Е 6. Сигнальная пластина вндпкона подключена к видеоусилителю 7, на выходе которого включен ключевой каскад 8 и схема НЕ 9. 1 тобы обеспечить требуемую засвегку мишечи видикона в схему введен блок 10 управляемой импульсной засветки. Решение той или иной логической операции обеспечивается блоком 11 выбора логической операции, который синхронизпруется от внешнего источника импульсной последовательности и а"управляет работой коммутатора 4, каскада 8и блока 10.Возможность осуществления логическихопераций при использовании запоминающих свойств мишени види кона иллюстрируется с 30 помощью диаграмм на фиг. 2.Перед записью первой последовательности мишень видикона засвечивается световым импульсом, генерируемым блоком 10.Мишень равномерно заряжается до потенциала Ув, определяемого импульсным свето вым потоком и индивидуальными особенностями ъишени,На все электроды видикона, кроме управляющего, с помощью блока питания 2 задаются,потенциалы, соответствующие оптимально- О му пежиму с коыыутацией пучком медленных электронов. По управляющему электроду видикон заперт.При подаче на управляющий электрод первой последовательности импульсов 1/ вх (фиг, 2, а), которые предварительно стандартизуются по амплитуде, на мишени трубки возникает потенциальный рельеф /ы (фиг. 2, б) вследствие модуляции электронов сканирующего пучка по плотности. С помощью импульсного формирователя 3 амплитуда входных импульсов выбирается такой, чтобы обеспечивалось полное отпирание трубки. В таком режиме работы ток пучка имеет имЯ пульсный характер.сн,рпри У= Угн=о при У,х=оТакой же характер носит и ток сигнальноиПЛаСтИНЫ 1 вых(фИГ. 2, В), 1 нвр- ОнтИМаЛЬное значение тока пучка, обеспечивающеепрактически полное считывание потенциаламишени,Следующая последовательность импульсов35Увх(см. фиг. 2, г) подается на управля;ощий электрод видикона, на мишени которогосохраняется потенциальный рельеф от предыдущей записи (/ы 1, фиг.2, б). Выходной токв цепи сигнальной пластины протекает тольюв том случае, если 1/вх 2 =/ и при этом сканируется элемент мишени, имеющий У=Ув,В результате выходной ток выхсоответствует логической операции отрицание нмпликации, т. е.вых = Рнгвых 2 -вх 2 + Увх 1(см. фиг. 2, д), 50 а оставшийся потенциальный рельеф - опе рации отрицание дизъюнкцпиУх 12= - Увх/ Увх (см. фиг. 2, е).55Этот, потенциал может быть считан во время специального цикла считывания. Если сигнал пропустить через схему НЕ 9, то могут быть получены логические операции60дизъюнкция Увых - Увх 1 / /вх 2 ИМПЛИКацИя /вых = 0 вх . -Увх 1,Результат логической операции дизъюнкцин может быть получен без специального 65цикла считывания, если вторую последовательность подавать на управляющий электрод через схеъу НЕ б (см. фиг. 2, ж) Ьвх =Увх.В этом случае(см. фиг, 2, и) . При решении операции конъюнкции необходимо первую последовательность перед записью пропустить через схему НЕ б (см. (фнг. 21 К, Ьв -- Увх), а ВТоруЮ ПоданаТЬ прямо. Это позволяет получить вывод, что ь данном случаеУвых - Рн вых 2: Г/вх 1 Л Увх 2 - КОНЪОНКцня(см, фиг. 2,м).При использовании схемы НЕ 9 получаем ( вых Увх 1 / С вх ". = Увх/Свх 2 ОПЕРация Шеффера илиУ,х = У,х-+ У,х 2 - импликация.Если необходимо решать конъюнкцию от НЕСКОЛЬКИХ ПОСЛЕДОВаТЕЛЬНОСТЕй Увх 1 Увх 2 , / вх (конъюнкция соответствует пересечению последовательностей, т. е. ищет часть, общую для всех), то результат конъюнкции двух первых последовательностей может быть оставлен на мишени. Затем после записи третьей последовательности сохраняется результат коныонкции трех последовательностей и т. д. При записи последней последовательности считывается общая конъюнкция. Для сохранения на мишени результата конъюнкции все последовательности, кроме последней, перед записью пропускаются через схему НЕ б. Для случая двух последовательностей это соответствует получению потенциального рельефа У;, = У.хЛ У,х(см. фиг. 2 и). При записи последней из и последовательностей она минует схему НЕ,поэтомуУвых =/вх 1 Л Увх 2Л Увх 3 ) Л ЛЛ //вх= - Л /вх 1С помощью описанного устройства могут быть решены и более сложные логические функции с несколькими последовательностями.Перед решением каждой новой логической функции необходимо засветить мишень види- кона. В качестве элемента, генерирующего световой импульс засветки, следует использовать электролюминесцентные панели, обладающие рядом преимуществ по сравнению с известными механическими устройствами засветки (обтюраторами) или с лампами-вспышками. Разработанные в настоящее время панели обладают большой светоотдачей при высокомбыстродействии, легко управляемы, питаются от низковольтных источников напряжения и имеют малые размеры. Блок выбора логической операции, представляющий собой импульсное устройство, которое генерирует управляющие импульсы синхронно с работой внешнего источника импульсов, управляет работой коммутатора 4, ключевого каскада 8 и блока импульсной засветки 10. Ключевой каскад 8 отпирается при считывании результата логической операции.Таким образом, при использовании запоминающих свойств мишени видикона могут быть вычислены следующие логические операции;дизъюнкция У 1 / 2КОНЬЮПКЦИЯ 1 Л (2,импликация Ь 1 -Ь 2,импликация У 2 -+ Ь 1,отрицание дизъюнкции С/1 / с/2;отрицание конъюнкции илиоперация Шеффера У 1 Л У 2 = У,/02;отрицание импликации /1 - 12отрицание импликации С 2- У,.При определенной программе работы устройства могут быть вычислены и более сложные логические функции, включающие перечисленные операции, над несколькими импульсными последовательностями,ггнапример, Л т 11г=1Аналогичные результаты могут быть получены, если входные сигналы подавать в катод видикона, используя модуляцию электронов пучка по скорости.Однако для получения качественной работы устройства сигнал необходимо подавать и на другие электроды трубки (управляющий электрод, анод, фокусирующий электрод), что усложняет устройство в целом. При необходимости сочетать обработку непрерывных сиг Ь 1 О 15 20 25 30 35 40 палов с импульсными запись по катоду целесообразнее,При обработке импульсных сигналов описанное устройство имеет несомненное пре 11 мущество. Практически любой видиконный канал при добавлении нескольких импульсных схем может быть использован в качестве логического устройства.Лоп 1 ческое устройство работает при подаче имп.льсных сигналов, Однако Оно может быть использовано при изучении непрерыв;1 ых сигналов, например при поиске некоторых характеристик изображений, В этом случае импульснь 1 й формирователь представляет собой пороговую схему с переменным порогом, причем входной сигнал должен периодически воспроизводиться с помощью какого-нибудь запоминающего устройства.Вместо виднкона может быть использована передающая трубка другого типа, например суперортикон,Предмет ИзобретенияЛогическое устройство для обработки изображений, содержащее передающую телевизионную трубку, например видикон, генерато. ры разверток, видеоусилитель и блок питания, отлича 1 ои 4 ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей оно дополнительно содержит импульсный формирователь, соединенный с управляющим электродом трубки; ключевой каскад, включенный на выходе видеоусилителя; блок импульсно 11 засветки мишени и блок выбора логической функции, связанный с ключевым каскадом и блоком засветки; буферный входной каскад; коммутатор, соединенный со входом импульсного формирователя, и две схемы НЕ, причем одна нз них связана с буферным каскадом и первь 1 м входом коммутатора, второй вход которого соединен непосредственно с буферным каскадом, а другая схема НЕ подклюена к выходу ключевого каскада.300866 ФигЛ бых Ж Ибхбыхг Составитель И. Н. ГореловаТехред Л. В. Куклина едактор Л,техи Заказ 159/653 Изд Ъго 509ЦНИ 11 ПИ Комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Ра Тираж 473и открытий при Совете Минист шская наб., д. 4/5 писное СССР Тип. Харьк, фил. пред. Патент и цбх б (бых, б пню г Обхг ректор О. Б. Тюрина