Устройство для преобразования координат

.,ЯО О 253 об ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 иборы78,н сИ, выходчетныхарядовой вых оторого соедин сигнальным входом элемента которого подключен к входа столбцов матрицы приборов связи блока хранения преоб ного изображения непосредс а к входам нечетных столбц элемент задержки. ованенно, - че ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент США Ф 3325594,кл. 178-7,6, опублик, 1967.2. Авторское свидетельство СССРУ 867193, кл, С 06 С 9/00, 1979 (прототип).3. Секен К., Томпсет М. Пр си лпереносом заряда. М Мир, 19гл, 5, ч, 2,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее входнойволоконно-оптический преобразователь,входные торцы световодов которогообразуют пучок световодов с регулярной концентрической укладкой, выходной волоконно-оптический преобразователь, выходные торцы которого образуют пучок световодов с регулярнойпрямоугольной укладкой, и многоканальный оптоэлектронный блок коорди"иатной трансформации, включенный между входным и выходным волоконно-оптическим преобразователями, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения засчет обеспечения логарифмическогопреобразования одной из координат, внего введены блок приема исходногоизображения, блок хранения преобразованного изображения, генератор тактовых импульсов, распределитель, непол ный дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем блок приема исходного изобретения выполнен в виде матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции, входы которых оптически связаны с соответствующими выходами выходного волоконно-оптического преобразователя, блок хранения преобразованного изображения выполнен в виде матрицы приборов зарядовой связи, входы строк которой подключены к выходам соответствующих строк матрицы светочувствительних ячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображения, входы строк которой соединены с выходом генератора тактовых импульсов, подключенным к управляющему входу элемента И и к входу распределителя, выходы которого через неполный дешифратор под ключены к соответствующим входам ,столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекци блока приема исходного изображения и к соответствующим входам элемента1092Изобретение отцогцгся к аналоговой В 1 гчислитегЬцог 1 технике и мажет быть использовано в различных областях науки и техники. связанньп( с обработкой информации, представленной в виде двумерцых изображ(сп(й.Известно устройство для преабразования координат, содержащее входнойволоконно-оптический преобразователь,входные торцы световодов которого Ообразуют пучек световодов с регулярной прямоугольной укгадкой ь 1 3,Однако изиестнас устройство вносит существеннье искажения в транс"- формированное изображение, вьзванные наличием, оптических потерь, и позволяет повысить только преобразавание из декартовьг( координат г. палярные.Наиболее близким к изобретению 1 является устройство для преобразования коорцинат, садержап(ее входнойи вьгходной волоконца-оптггч(еские преобразователи многоканальный оптоэлектронный Блок коордп 11 атной тра:с,формации, вклочаюций фотоприемникусилители, элементы сравнения, источник света, модулятор света2 3.Данцое устройство позволяет вы полнять только преобразование из дека 1 товых координат в полярные.Цель изобрегеция - расппрение области примен( ция устройства;(утемобеспечения логарифмического преаб -разовация координаты в радиусцамнаправлении,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для преобразованиякоординат, содержащее входной лоло-.коццо-оптический преобразовательвходные торцы светаводав которогообразуют пучок световодов с регуляр-.ной концентрической у 1 ладкайвьп(од -най волоконно-оптический преобразователь, выходные торцы которого абра"зу 1 от 11 учак свРтоводов с регулярнойпрямоугольной укладкой, и 1 ногоканальный оптраэлектроцный Блок коорди-.натной траг(сфармации ) включенный между входным и выходным во 11 оконно-опБОтичес(1 Ми преобразователями введеныблок приема исходного изображения,блок хра 11 еция преобразованного изобРажЕЦИЯ ГЕН ЕРа ТОР ТаТОВЬП( ИМГгУЛЬ"сав, распрецелите:1 ь, неполный дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ и злемент задержки, причем блок приемаисхаДНОГО изобрзжеп 51 в 1 п 011 цен в 1 х 1де мат;ицы свет Очувст 1 итРльньЬх 51 ч Рек ца Гр(б 01 ах зарядОВОИ инжекции ВхОДНкоторых оптически связаны с соответствуюп(ими выходами выходного волоконно - оптического преобразователя,блокхранения преобразованного изображения выполнен в виде матрицы приборовзарядовой связи входы строк которойподключены к выходам соответствующихстрок матрицы светочувствительныхячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображеия входы строк которой соединены свыходом генератора тактовых импульсов, подключенный к управляюп(емувходу элемента И и к входу распределителя, выходь которого через неполный дешифратор подклочены к соответствующим входам столбцов матрицысветочувствительных ячеек на приборахзарядовой кцжекции блока приема исходного изображения и к соответствуюи.;им входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальным Входомэлемента И, выход которога подкпюченк вхсцам четных столбцов матриць 1 приборов зарядовой связи блока храненияпреобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетнЫхстолбцов - через элемент задержки.На фиг. 1 показана Бло 1(-схемаустройства для преобразования координат; на фиг. 2 - график, поясняюп,-ий алгоритм работы неполного дешифратора.Устройство для преобразованиякоординат (фиг. 1) содержит входнойВолоконно-оптический преобразовательвходные торцы светаводавкоторого образуют пучек световодовс регулярной концентрической укладкой, многоканальный оптоэлектронныйблок координатной трансформации 2,выходной волоконно-оптический преоб -разователь ., выходные торцы световодов которого образуют пучок световодав с регулируемой прямоугольнойукладкой, осуществляющие преобразование декартовых координат в полярные, блокприема исходного изображения, бпак 5 хранения преобразованного изображения, генератор тактовыхимпульсов , распределитель 7, непалньй деп"1(1 рратор 8, элемент И 9, элемент И 31 И 10, элемент задер(ки 11,светочувствительные ячейки 12 на приборах зарядовой инжекции, осуществляю(пие логарифмическое преобразование координаты в радиуснам направлении, 3 1092Устройство работает следующимобразом.Преобразованное в полярные координаты изображение проецируется сВыхода преобразователя 3 на матрицусветочувствительных ячеек 12 на приборах зарядовой кккекции ь 3 3.Заряды, появившиеся в результатевоздействия изображения, инжектируются в подложки каждой строки матрицыячеек 12 блока 4 приема исходногоизображения, изолированные друг отдруга, при подаче тактовых импульсовна все горизонтальные шины строкматрицы блока 4 приема исходногоизображения, а также импульсов считывания на вертикальные шины матрицыячеек 12 блока 4 приема исходногоизображения,Ипусы сыаия поступают снеполного дешифратора 8, который иопределяет алгоритм считывания инфор.мации с матрицьг ячеек 12 блока 4приема исходного изображения и за-.писи в блок 5 хранения преобразованного изображения, выполненной в видематрицы приборов зарядов связи 3 3.Система управления устройствавключает в себя генератор тактовыхимпульсов о (например, прямоугольных импульсов) распределитель 7, выполненный по схеме кольцевого счетчика, неполный дешифратор 8, элементы И 9, ИЛИ 10 и элемент задержки 11.Сигналы с генератора тактовыхимпульсов 6 поступают на строчные35шины и через распределитель 7, неполный дешифратор 8 на столбцовыешины матрицы ячеек 12 блока 4 приемаисходного изображения, на элемент40И 9, на другой вход которого поступают через элемент ИЛИ 10 импульсысчитывания с неполного дешифратора 8.Импульсы с выхода элемента И 9 поступают на нечетные и через элемент45задержки 11 на четные тактовые шиныблока 5 хранения преобразованногоизображения .Таким образом, в блок 5 храненияпреобразованного иэображения записывается изображение в виде зарядов,поступающих с подложек ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения,преобразованное из полярных координатв логарифмические55Логарифмическое пространство координаты в радиусном направлении осуществляется считыванием информации с 535 4определенных ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения прн подачетактовых импульсов, поступающих черезраспределитель 7 поочередно накаждый вход неполного дешифратора8, а с его вькода - на вертикальныецдгггы матрицы ячеек блока 4 приемаисходного изображения.Фиг, 2 поясняет алгорит работы неполного дешифратора 8, где изображеныг строка элементов длиной Ь, надкоторой производится логарифмичес"кое преобразование (по оси абсцисс),и строка элементов, которая получа"ется после преобразования.Вся строка разбивается на и участков длиной 11 =1 п.Диаметр исходного элемента матрицы приема исходного изображения иматрицы хранения преобразованногоизображения равен Й, г - количествоэлементов на участке, г - расстояниемежду элементами, 1 = (Й + г) г и,следовательно, Ь = (Й + г)пг,После логарифмггческого преобразования получаем строки из и участков, длина 1-го участка ш 1. Каждый1-и участок имеет о. - элементов.Параметр х определяет положение ло"гарифмической кривой относительно ,.строки Ь, тогдаггрК,М Е х)-К Еф-"1 Е хам=К Е,л, 1(г) Ьхгде К- коэффициент пересчета.Формула пересчета для выполнения логарифмического преобразоваьпгя имеет вид1 о 1 еФ х 1 е+ Р я к е 11гфг (1-) Г+. г (;-ц Е,хКгде К =с 1+ гОграничим параметры К, х, 1, например, следующими выражениями;1+хК 1 - 1, т.е, длина первогоучастка ш = 1;п 1+хК 1 , , ), а, т.е. длина пос"(и)1+хледнего участка не меньше а,10925 З 5 Формула работы дешифратора 8 на 1-ом участке для выбора опрашиваемого элемента И= - К Количество элементов на г д 20 т,20 г, = 20 г = 20 г 520 участке до преобразо- с 1 пб 20 с 1 по 20 с 1 по 20 с 1 по 20 с 1 по 20 вания Количество элементов после преобразования Я - . К" = -КК 7 35 где а - длина, которая вмещает минимально допустимое количествоэлементов на участке послепреобразования, а зависитот длины участка 1 и определяется формулой аГ 1, где Г - коэффициент допустимого сжатия, й зависит от величинывыбранного участка логарифмической кривой;1011+х (1-1) 1+х"7 д+к21+х т,е, два соседних участка 1 и 1-1 должны отличаться друг от друга не менее чем на 1 элемент. 15 Теперь рассмотрим, наприйер, пре образование второго участка элементов ( 0 21 по 40). Дешифратор 8 выбирает следующие элементы участка где К .= 1,2 (где- целая частьчисла). Предположим, что в рассматриваемой строке 100 элементов, делимстроку на пять частей, т.е. и5,г = 20 элементов, Выбираем К = 20.Обращаясь к таблице натуральных логарифмов, получаем следующую таблицу. Следовательно, с дешифратора 8 посту" пают импульсы считывания на 2-й, 5-й, 8-й, 11-й, 14-й, 19-й элементы информация о величине зарядов в этих ячейках поступает с блока 4 приема исходного ьзображения на блок 5 хранения преобразованного изображения,След ова тел ь но прои з водится логарифмирование по координате в радиусном направлении,Технико-экономическая эффективность устройства заключается в расширении его области применения.1092535 Составитель Ю. Козловдактор А. Долинич Техред О.Неце Корректор Г етни аб., д ент", г. Ужго Проектн иал ППП аз 3257/34 Тираж б 99ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр113035, Москва, Ж, Раушская Подписта СССРтий