Оптоэлектронный модуль для обработки изображений

(511Н 03 К 23/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ импульсционной нко во ССС 8, 198 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Винницкий политехнический иститут(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится кной, измерительной и информатехнике и может быть использованодля построения узлов оперативнойобработки изображений в цифровыхвычислительных машинах. Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей, повышение надежностии быстродействия, Поставленная цельдостигается тем,чтов известноеуст -ройство введен инвертор 5,дополнительные оптические связи иразряды распо -ложены в шахматном порядке. 2 ил.Изобретение относится к импульсной, измерительной и информационной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и быстродействия устройства.На фиг, 1 приведена структурная схема оптоэлектронного модуля для обработки изображений; на фиг. 2 - принципиальная схема одного разряда,Оптоэлектронный модуль для обработки изображений содержит переключатель 1, три усилителя 2-4, инвертор 5, разряды 6, соединенные шиной 7 между собой и с контактами 7.1-7,8 переключателя 1, выходом 7.9 усилителя 3 и выходом 7. 10 усилителя 2. Каждый разряд 6 оптически связан с восьмью соседними разрядами так, что оптический вход 8 данного разряда соединен с оптическим выходом 9 левого верхнего разряда, оптический вход 10 с оптическим выходом 11 левого разряда, оптический вход 12 с оптическим выходом 13 левого нижнего разряда, вход 14 с выходом 15 верхнего разряда, вход 16 с выходом 17 правого верхнего разряда, вход 18 с выходом 19 правого разряда, вход 20 с выходом 21 правого нижнего разряда, и вход 22 с выходом 23 нижнего разряда. Кроме того, каждый разряд б имеет индиви- . дуальный оптический выход индикации 24 и оптический вход записи 25, а также для светоизлучателя 26 и 27, семь фотоприемников 28-34 и транзисторов 35, причем первые четыре фотоприемника 28-31 реализуют оптические входы 10, 18, 14, 22 разряда 6, пятый фотоприемник 32 реализует оптический вход записи 25 и первым выходом 36 соединен со входом 7.10 разряда, а вторым выводом 37 с базой 38 транзистора 35, которая соединена с первым выводом 39 шестого фото" приемника 33, оптически связанного со вторым светоизлучателем 27, соединенным первым выводом 40 с коллек"1тором второготранзистора 38 и оптически связанным с седьмым фотоприемником 34 и с оптическими выходами 9 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 и 24 своего разряда, Кроме того,транзистор 41 так же, как и транзистор 35, соединен эмиттером и базойчерез резисторы 42 с общей шиной43, восьмой фотоприемник 44, оптичес ки связанный с первым светоизлучателем 26 и соединенный первым выводом45 с базой транзистора 41, а вторымвыводом 46 через резистор 47 совторыми выводами 48 светоизлучателей 26 и 27 и с клеммой питания 49,которая также соединена через резистор 50 со вторым выводом 51 шестого фотоприемника 33.Восемь развязывающих диодов 52,соединенных анодами 53 соответственно с контактами 7,1- 7.8 и с первымивыводами 54 соответственно первыхчетырех 28-31 и четырех дополнительных фотоприемников 55-58, вторыевыводы 59 которых соединены междусобой и с базой транзистора 41, асоединенными между собой катодами60 с первым выводом 61 девятого фотоприемника 62, второй вывод 63 которого подключен к эмиттеру транзистора 41, а оптический вход 64 соединен с первым светоизлучателем 26,подключенным первым выводом 65 к коллектору транзистора 41 и оптическисвязанным с десятым фотоприемникомбб, соединенным первым выводом 67 сбазой 38 транзистора 35, а вторымвыводом 68 с клеммой 7.9 и с первымвыводом 69 седьмого фотоприемника34, второй вывод 70 которого соединен с эмиттером транзистора 35, причем оптические входы фотоприемников55-58 реализуют соответственно входы 8, 12, 16 и 20 своего разряда.Устройство работает следующимобразом.В начальный момент времени всеразряды б в модуле находятся в обну ленном состоянии, т.е. светоизлучатели 27 не излучают свет. В режиме записи информации на вхоц усилителя 2 подается положительный импульс напряжения, который после усиления 50 поступает на клеммы 7.10 всех разрядов 6. Сопротивление тех фотоприемников 32, которые в этот момент освещены по входам 25, уменьшается и соответствующие им разряды возбужда ются, т.е, открывается транзистор35, светодиод 27, включенный в цепь его коллектора, начинает светиться, освещая фотоприемник 33, через который протекает ток от источника пита 1283963ния в базу транзистора 35 и поддерживает его в открытом состоянии после окончания импульса записи. Такимобразом, оптическая информация (изображение) через оптические входы 25 5параллельно записывается в разряды 6модуля. 50 Для сдвига записанной информации в любом направлении подаются импульсы на управляющий вход модуля. Выбор направления сдвига производится при помощи переключателя 1Например, при сдвиге вправо, переключатель 1 устанавливается в первое положение 15 и импульсы с управляющего входа через усилитель 4 и переключатель 1 поступают на контакт 7.1 всех разрядов. Те же импульсы после инвертирования инвертором 5 через усилитель 2 О 3 поступают на выходы 7.9 всех разрядов. Так, при подаче положительного импульса напряжение прикладывается к фотоприемникам 28 всех разрядов, оптически связанным с выходами 25 предыдущих, в данном случае расположенных слева разрядов. Если предыдущий разряд возбужден и освещает фотоприемник 28 данного разряда, то сопротивление этого фотоприемника 3 О падает, через него проходит ток, который открывает транзистор 41, За счет положительной оптической обратной связи со светоизлучателя 26 на фотоприемник 44 транзистор 41 остается в открытом состоянии. Этот же положительный импульс напряжения через развязывающий диод 52 подается на фотоприемник 62, однако, когда транзистор 41 закрыт и фотоприемник 4 О 62 не освещен, это напряжение на эмиттер пройти не моглоф когда же фотоприемник 62 начал освещаться светоизлучателем 26 и потенциал эмиттера транзистора 41 повысился, 45 то одновременно открылся и фото- приемник 44, повышая потенциал базы того же транзистора. Таким образом, прохождение импульса напряжения на эмиттер транзистора 41 через развязывающий диод 52 и фотоприемник 62 не влияет на его состояние за счет пропорционального увеличения потенциалов базы и эмиттера. Если же в мо-: мент прихода импульса фотоприемник 28 не освещен, то транзистор 41 не откроется, В случае, если он открыт. в предыдущий момент времени, фото- приемник 62 бсвещен, с приходом импульса транзистор 41 закроется, таккак этот. импульс через диод 52 иоткрытый фотоприемник 62 пройдет наэмиттер транзистора 41 и повысит егопотенциал при неизменном потенциалебазы. Таким образом, при освещенномфотоприемнике 28 с приходом положительного импульса на контакт 7.1происходит запись логической "1" вту часть разряда, которая выполненана транзисторе 41; при затемненномфотоприемнике 28 записывается логический "О",При поступлении низкого потенциала второго полупериода импульса суправляющего входа, транзистор 41сохраняет свое состояние неизменным,а на выход 7.9, за счет инвертирования, поступает высокий потенциал,который прикладывается к фотоприемникам 66 и 34. За счет оптическойсвязи между светоизлучателем 26 ифотоприемником 66 происходит либо отпирание, либо запирание транзистора35 в зависимости от состояния светоизлучателя 26. При этом процессы,происходящие в электроннооптическомключе на транзисторе 35, аналогичны процессам, происходившим впредыдущий момент времени в ключена транзисторе 41. С приходом следующего импульса на управляющий входтранзистор 41 данного разряда примет новую информацию с предыдущегоразряда, транзистор 41 последующего разряда примет информацию со светоизлучателя 27 данного разряда,индицирующего состояние транзистора35, которое при этом не изменитсяза счет наличия низкого потенциалана выходе 7.9.Таким образом, запись информациив каждый разряд происходит по положительному полупериоду управляющегоимпульса, а индикация и, следовательно, передача записанной информациийо его отрицательному полупериоду.Так, при подаче серии импульсов происходит параллельный сдвиг записанной информации в одном из выбранныхнаправлений на столько разрядов,сколько управляющих импульсов подано.1При изменении положения переключателя 1 процесс сдвига протекает так же. Прием информации в каждом разряде осуществляется одним иэ восьми входных фотоприемников (28-31, 55-58) в зависимости от положенияэтого переключателя, Соответственно и пересыпка информации в данный разряд производится по одному из выбранных направлений.5Формула изобретения Оптоэлектронный модуль для обработки изображений, содержащий переключатель, три усилителя, и разрядов, 10 первая группа входов которых подключена к общей шине и каждый из которых состоит из двух светоиэлучателей, семи Фотоприемников и первого транзистора, первые четыре фотоприемника .оптически связаны с первыми светоизлучателями соответственно левого, правого, верхнЕго и нижнего разрядов, пятый фотоприемник связан с оптическим входом предварительной записи разряда и первым выводом соединен с выходом первого усилителя, а вторым - с базой первого транзистора, которая соединена с первым выводом шестого фотоприемника, оптически связанного с первым светоизлучателем, соединенным первым выводом с коллектором первого транзистора и оптически связанным с седьмым Фотоприемником этого же разряда и первым, вторьм, третьим и четвертым Фотоприемниками соответственно правого, левого, нижнего и верхнего разрядов, а первые светоизлучатели каждого разряда связаны также с оптическими 35 выходами своих разрядов, первые выводы первых четырех фотоприемников соединены с соответствующими контактами переключателей, а вторые выводы соединены между собой, о т л и ч а- ф ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, повьшения надежности и быстродействия за счет возможности диагонального сцвига и однотактного управления, разряды расположены в шахматном порядке, в устройство введен оцин инвертор, соединенный выходом с входом второго усилителя а входом соединенный с управляющим входом модуля и с входом третьего усилителя, выход которого соединен с переключающим контактом переключателя, и дополнительные оптические связи, соединяющие каждый разряд с четырьмя диагонально расположенными от него соседними разрядами, кроме этого, в каждый разряд введены второй транзистор, соединенный эмиттером и базой через резисторы с общей шиной, восьмой Фотоприемник, оптически связанный с вторым светоизлучателем и соединенный первым выводом с базой второго транзистора, а вторым - через резистор с вторыми выводами светоизлучателей и с источником питания, который также соединен через резистор с выводом шестого фотоприемника, четыре дополнительных Фотоприемника и восемь развязывающих диодов, соединенных анодами с соответствующими контактами переключателя и первымивыводами соответственно первых четырех и четырех дополнительных фотоприемников, вторые выводы которых соединены между собой, с вторыми выводами первых четырех Фотоприемников и базой второго транзистора, а катоды диодов - с первым выводом девятого фотоприемника, второй вывод которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а оптический вход соединен с вторым светоизлучателем, .подключенным первым выводом к коллектору второГо транзистора и оптически связанным с десятым Фотоприемником, соединенным первым выводом с базой первого транзистора, а вторым - с выходом второго усилителя и первым выводом седьмого фотоприемника, второй вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора и через резистор с общей шиной, причем оптические входы четырех дополнительных фотоприемников связаны с первыми светоизлучателями соответственно четырех диагонально расположенных соседних разрядов1283963 Составитель Д.ШалягиТехред Н,Глущенко н Корректор Е,С Редактор И. Сег Подпмитета СССРотк ытий Тираж 899исноНИИПИ Государственного копо делам изобретений и р13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каз 7458/57 ктная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул