Устройство для обработки многотоновых изображений

ТЕЛЬСТ Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, Для этого н негвведены два коммутатора, два умножителя, два сумматора, два блока сравнения, два регистра и два блока буферной памяти. Использование устройства позволяет выполнять линейныепреобразования иэображения - поворотна заданный угол, сдвиг, изменениемасштаба, афинные преобразования, врезультате чего сокращаются временные затраты при обработке многотоновых изображений. При этом положительный эффект достигается аппарат ными средствами с малыми затратамиоборудования, с высоким быстродействием и беэ дополнительных затрат машинного времени управляющей ЭВМ.2 ил 27 ернети к акер 0-20274, лик. 1985. 20238,лик. 1985. РАБОТКИ ОНО ится к вычисжет быть испрецизионной изображений. метрических прграфин и геодного устройсткратить временление тематичфо тограмметрииванне устройсмашинного вре Изобретениетельной техник е зовано в сис ботки многотЦель изоб т и проведен ких етения - тройства позволя е того, исполвзоводит к экономии и обработке мноий ствиятрой Д ва при ени пр бражен полнять лиизображе- заданный йные азования ак повор преобакие готоновых иэо ни бработка исходного изображени ествляется согласно выражению т+ = Ъ н + .: + се ,- коэффициенты преобраэования; Тсм ы элемен" ого иэобкоордин та выхо ажени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕН А ВТОРИЧНОМУ.СНИ(71) Институт техничеки АН БССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, обработки многотоновых относится к вычислие и может быть исполь мах прецизионной обра овых изображений.повышение быс угол, сдвиг, изменение масштаба,афиннне преобразования, которые являются наиболее трудоемкой частью гео" еобразований в картозии. Применение указана позволяет резко со-. е затраты на состав1 О1 К 15 2) Поворот изображения на угол сцентром в точке координатами А, ВВ этом случае: 20 сов с- з 1 п1 т 1: зп с( созИ 253) Изменение маснтаба иэображенияв и раз, при этом 304) Афинное преобразование, например преобразование квадрата в ромб, в этом случае 1 О(К =1 1 35 На фиг,1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - блок управления,Устройство для обработки многотоновых иэображений содержит блок 1 памяти, вход которого является первыминформационным входом устройства,блок 2 управления, блок 3 контроля,коммутаторы 4 и 5, умножители 6 и 7, 45накапливающие сумматоры 8 и 9, блоки10 и 11 сравнения, регистры 12 и 13,блоки 14 и 15 буферной памяти.Блок 2 управления содержит триггер16, генератор 17 тактовых импульсов,счетчики 18 и 9, узел 20 постояннойпамяти и элемент И 21.Блок 3 контроля представляет собой растровый графический дисплей.Устройство для обработки многотононых иэображений работает следующимобразом.В исходном состоянии все блокиустройства находятся в нулевом сос 3 149582Х, У, - координаты элементаисходного изображения;величина сдвига косм -смординат исходногоизображения,Особый интерес представляют следующие частные случаи линейных преобразований, 101) Сдвиг изображения в точку с координатами А, В, В этом случае: О 4тоянии, При этом единичный сигнал синверсного выхода триггера 16 блока2 управления раэренает запись массива данных исходного изображения вблок 1 памяти и запись соответственно в блоки 14 и 15 буферной памятизначений коэфФициентов линейного преобразования Х,. К, Кг и см 22 ф 1 кПо сигналу Пуск", поступакцему пзЭВП, на вход триггера 16 блока 2 управления, последний устанавливаетсян единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 16 поступаетна вход элемента И 21, чем разревается прохождение тактовых импульсов сгенератора 17 на счетчик 18, в зависимости от состояния которого формируются управляющие сигналы с узла 20постоянной памяти,По первому тактирующему импульсу,поступающему на вход счетчика 6, навыходе с( узла 20 постоянной памятиблока 2 управления устанавливаетсякод 01 и сигнал "Считывание", которые поступают на блоки 14 и 15 буерной памяти, представляющие собой запоминающие устройства регистровоготипа, В результате этого значения величины сдвига координат исходногоизображения Х и У поступают соответственно через коммутаторы 4 и 5на входы накапливающих сумматоров 9и 8, где по сигналу с выходаузла20 постоянной памяти блока 2 управления осуществляется вычисление суммХ , + О и У+ 0 соответственно.При поступлении следующего импульса на счетчик 18 по адресу 10 и управляющему сигналу с узла 20 постоянной памяти блока 2 управления происходит считывание с блоков 14 и 15.буферной памяти значений коэффициентов К, и К , Одновременно с этимна управляющие входы коммутаторов 4и 5 поступает код 01 с выхода в узла20 постоянной памяти. Значения коэффициентов К ц и Кпоступают соответственно на входи множителя умножителей 6 и 7, на входы множимого которых соответственно поступают с выхода счетчика 19 блока 2 управлениязначения координат Х я и Т. По сигналу с выхода 6 узла 20 постоянной па"мяти в умножителях 6 и 7 определяют-,ся соответственно произведения 1 Хи . Тц, которые поступив на входыкоммутаторон 4 и 5, далее поступаютна вход накапливающих сумматорон 920 6 5 14958 и 8, где по сигналу с выходаузла 20 постоянной памяти определяются соответственно суммы Х+ К, Х и1 И сМ 2 й ИДалее по адресу 11 и сигналу Счи -н5 тывание" с выхода д узла 20 постоянной памяти с блоков 14 и 15 соответственно поступают на входы множителя умножителей 6 и 7 значения коэффициентов К, и К. Одновременно с этим на управляющие входы коммутаторов 4 и 5 поступает код 10 с выхода 6 узла 20 постоянной памяти. По сигналу с выхода б узла 20 в умножителях 6 и 7 15 определяются значения произведений К Х и К, Ти. При этом значение про 11 йизведения с умножителя 6 поступает на вход коммутатора 5, а с умножителя 7 - на вход коммутатора 4. Далее 20 значения произведений поступают соответственно на входы накапливающих сумматоров 8 и 9, где по сигналу с выходаузла 20 постоянной памяти вычислаются соответственно значения 25 сумм1.+ 1.и; + К . + К ",д. Полученные результаты, соответствующие значениям Х и У, поступают соответственно на входы регистров 12 и 13 и блоков 10 и 11 30 сравнения, В этот момент на выходе узла 20 постоянной памяти появляется код 11, а по сигналу с выхода р осуществляется сравнение значений старшего разряда дробной части полученных значений Х и У с соп = 0,5. В ре,зультате сравнения на выходе блоков 10 и 11 сравнения устанавливаются нулевые сигналы, если значения старшего разряда дробной части Х и 7 меньше 40 0,5, и единичные сигналы, если эти значения больше 0,5. Соответствующие сигналы результатов сравнения с выходов блоков 1 О и 11 сравнения поступают на входы коммутаторов 4 и 5. По сигналу с выхода ъ узла 20 постоянной памяти в накапливаюцих сумматорах 9 и 8 уточняются значения Х и У.По сигналу с выхода е узла 20 постоянной памяти блока 2 управления 50 значения координат элемента выходного изображения записываются в регистры 12 и 13, с выходов которых поступают на адресный вход блока 1 памяти. Одновременно с этим с первого выхода блока 2 управления (первый выход узла 20 постоянной памяти) на блок 1 памяти поступает сигнал "Чтение". В результате этого в память блока 3 контроля по адресу Хо, Т, записывается содержимое ячейки блока 1 памятис координатами Х, 1 и на экране дисплея отображается информация, содержащаяся в ячейке блока 1 памяти с координитами Х, У,При поступлении очередного тактирующего импульса на вход счетчика 18блока 2 управления последний обруляется, в результате чего сигнал с выходаузла 20 постоянной памяти накапливающие сумматоры 8 и 9 устанавливаются в нуль, Сигнал с выхода переноса счетчика 18 поступает на входсчетчика 19, на выходе которого устанавливается значение координат следующего элемента исходного изображения. Обработьа координат этого и последующих элементов исходного изображения осуществляется аналогично описанномуПосле обработки значений координатпоследнего элемента исходного изображения сигнал с выхода переноса счетчика 18 поступает на вход счетчика19, при этом счетчик 19 обнуляется,а сигнал с его выхода поступает наВ;вход триггера 16. В результате по"следний устанавливается в нулевоесостояние, при этом запрецается прохождение тактовых импульсов с генератора 17 через элемент И 21 на счетчик 18.Таким образом, устройство переходит в исходное состояние и готоводля обработки следующего массива данных исходного изображения.Предлагаемое устройство позволяетвыполнять линейные преобразованиянад многотоновыми изображениями, такие как поворот изображения на заданный угол, сдвиг, изменение масштаба,афинные преобразования, которые являются наиболее трудоемкой частьюгеометрических преобразований в картографии и геодезии, повысить быстро"действие обработки многотоновых изображений. При помощи афинных и масштабных преобразований можно скомпенсировать перспективные искаженияизображения. Применение предлагаемогоустройства позволяет резко сократитьвременные затраты на составление тематических карт и проведение Ьотограмметрии.Формул а и з о б р е т е н и яУстройство для обработки многотоновых иэображений, содержащее блокпамяти, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, блок управления, о т -л и ч а ю щ е е с я тем что с це 1 95лью повышения быстродействия устройства, оно содержит два коммутатора, ,два умножителя, два накапливающих ,сумматора, два блока сравнения, два ,регистра и два блока буферной памяти,О ,причем информационный выход первого .,блока буферной памяти соединен с ,первым информационным входом первого;коммутатора и входом множителя первого умножителя, выход которого соединен с вторым информационным входомпервого коммутатора и первым информа ционным входом второго коммутатора, выход которого соединен с индюрма; ционным входом первого накапливающего 2 п сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регист. ра и первым информационным входом ,первого блока сравнения, выход которого соединен с вторым индюрмацион . ным входом второго коммутатора, выход второго блока буферной памяти соединен с третьим информационным ,входом второго коммутатора и входом ;множителя второго умножителя, выход ,которого соецинен с четвертым инфор,мационным входом второго коммутатора и третьим информационным входом первого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом второго, накапливающего сумматора, выход кото- . рого соединен с информационным входом второго регистра и первым информационным входом второго блока сравнения, выход которого соединен с четвертым информационным входом первогокоммутатора, выходы первого и второго регистров соединены с адреснымвходом блока памяти, первый выходблока управления соединен входамимножимого первого и. второго умножителей, второй выход блока управлениясоединен с входом записи/чтения блока,памяти, третий выход блока управлениясоединен с входами эаписи/считыванияпервого и второго блоков буферной памяти, четвертый выход блока управле"ния соединен с синхровходами первогои второго умножителей, пятый выходблока управления соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, шестой выход блока управления подключен к синхровходам накапливающих сумматоров, седьмой выходблока управления соединен с синхровходами первого и второго блоковсравнения, восьмой выход блока управления соединен с входами эаписи пер-,.вого и второго регистров, девятый выход блока управления подключен к входам установки в "0" накапливающихсумматоров, входы величины точностилинейных преобразований устройстваподключены соответственно к вторыминформационным входам первого и второго. блоков сравнения, первый входблока управления является входом пус"ка устройства, информационные входыпервого и второго блоков буферной памяти являются вторым информационнымвходом устройства,