Устройство для преобразования гистограмм яркостей

Изобререние относится к автомати-.ке и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах обработки изображений в реальном масштабевремени,Цель изобретения - повышение точности устройства,На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - схема блока уп, равления; на фиг. 3 - схема блока выделения кадра; на фиг. 4 - регистрсостояния,Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик 2 адре сов, первыи коммутатор 3, болк 4 упнравления, вычислитель 5, сумматор 6,блок 7 памяти, генератор 8 случайныхчисел, второй коммутатор 9, цифроаналоговый преобразователь 10.Блок управления (фиг, 2) содержитблок 11 выделения кадра., первый элемент ИЛИ 12, генератор 13 импульсов,первый счетчик 14, первый элемент И15, второй элемент И 16, второй эле мент ИПИ 17, первый элемент 18 задержки, второй счетчик 19, второй элемент 20 задержки, третий элемент И 21, первый триггер 22, четвертый элемент И 23; третий элемент ИЛИ 24, пятый эле-.30 мент И 25, шестой элемент И 26, седьмой элемент И 2., формирователь 28 ипульсон, восьмой элемент И 29, девятый элемент И 30, третий элемент 31 задержки, четвертый элемент ИЛИ 32,35дешифратор 33, десятый элемент И 34,первый элемент НЕ 35, одиннадцатыйэлемент И 36, второй. элемент НЕ 37,регистр 38 состояния,Блок выделения кадра содержит перн н40выи, второи, третий и четвертый формирователи 39-41 импульсов, девятнадцатый элемент И 42, второй триггер 43,третий элемент 44 задержки, тринадцатый элемент И 45, четырнадцатый эле-.45мент И 46, третий триггер 47.Вычислитель связан с блоками устройства тремя шинами, Шина связи с первым коммутатором 3 в . это младшие разряды, восемь разрядов шины адреса, Шина связи с блоком памяти 7 - зто во 50семь разрядов данных. Лина связи сблоком 4 управления является тридцатишести разрядной и использует следующие сигналы канала вычислителя (в качестве которого использована ЭВМ СМ 1300): сигнал синхронизации задатчи, ка (СХЗ); сигнал синхронизации исполнителя (СХИ); сигнал управления режимов передачи информации по магистральному каналу ЭВМ (УО, У); разряды адреса и разряды даиных.Генератор 8 случайных чисел формирует младшие разряды яркости в соответствии с заданным законом аппроксимации.Управление работой устройства осуществляется от вычислителя. Для этоговыставляется адрес регистра 38 состояния ,РгС) и заносится в него необходимая информация, Импульсы с генерато"ра 13 поступают на сумматор 6, а также на блок 7 памяти, Управления работой счетчика 2 адресов осуществляется с помощью блоков 26-28. Управление работой первого и второго коммутаторов осуществляется непосредственно содержимым соответствующих разрядов РгСРгС 38 предназначен только для записи информации из вычислителя 5 посигналу с выхода элемента И 34, кото-.рый появляется на ее выходе только втом случае, когда на адресную шинувычислителя выдан адрес РгС 38 и поступает сиг нал СХЗ от вычислителя навторой вход элемента И 34.Устройство может работать в одномиз четырех режимов:преобразования гистограмм;формирования простой гистограммы;формирования кумулятивной гистограммы;доступа,Режим преобразования гистограммы.Блок 4 управления посылает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП)сигнал синхронизации, который определяет момент вместо на кадре) преобразования видеосигнала в цифровой код,Через времядостаточное для пре 1образования видеосигнала в цифровойкод и поступления полученного кодана адресный вход блока 7 памяти, блок4 управления посыпает сигнал синхронизации на блок 7 памяти и выставляет режим считывания для блока 7, Через времяблок 4 управления считывает информацию с блока 7 памяти ивторого коммутатора 9 на цифроаналоговый преобразователь (1 Ш) 10. Задер.жкадолжна быть достаточной длялсчитывания информации с блока 7 памяти и прохождения ее по входа ЦАП 1 Очерез коммутатор 9,Сигналы на втором коммутаторе 9определяют, какое количество разря5 154879 дов необходимо добавить к коду бока 7 памяти с генератора 8 случайных чисел, и полностью определяются исходной гистограммой,Уровни яркости в преобразованном5 изображении определяются в соответствии с выражением 11(Ц=А-". Р(1), Огде 1 - исходный уровень яркости;1 - минимальный исходный уровеньяркости;А - константа; 5Р (1) - вероятность появлениязначения 1,При этом количество уровней 1(2 ) меньше, чем в исходной гистограмме, Тогда количество добавляемых20с генератора 8 разрядов определяетсявыражениемЬ = И - И1Так как И =8, то Ь=8-И, Недостающие25Ь разрядов добавляются к коду в качестве младших. Младшими разрядамигенератора 8 управляют младшие иэвыбранных разрядов регистра 38. Первым разрядом управляет шестой разрядРгС, вторым седьмой разряд РгС, третьим восьмой разряд РгС и четвертымдевятый разряд РгС. При Ь=З вычислитель заносит в соответствующие разряды РгС код 1110, вследствие чего ккоду с блока 7 памятидобавляются триразряда с генератора 8 случайных чисел.Для обеспечения режима необходимозанести управляющую информацию вРгС 38 и заполнить блок 7 в соответствии с выражением (1), Это осуществляется в режиме доступа,Режим формирования простой гистограммы.В данном режиме на одном из входов 45сумматора 6 установлен код 1, а надругой вход поступает информация свыхода блока 7, В результате этогона выходе сумматора 6 имеют код с вы.хода блока 7, увеличенный на 1, что и 50требуется при формировании простойгистограммы. Формирование гистограммы происходит в течение одного кадра,для чего в блок 4 управления включенблок выцеления кадра, 55Режим формирования кумулятивнойгистограммы,Блок 4 управления обнуляет счетчик2 адреса сигналом с выхода формирова 9 6теля 28. Счетчик 2 выставляет нулевойадрес на вход блока 7 памяти и с помощью синхроимпульса устройства управления информация по данному адресусчитывается на сумматор 6, Последнийскладывает полученный код с предыдущей суммой,Блок 4 управления изменяет режимблока 7 на запись и посыпает сигналсинхронизации для записи кода с выхода сумматора 6 в блок,7, Одновременно, это значение записывается в одиниз регистров сумматора, Блок 4 управления увеличивает содержимое счетчика2 на единицу. Указанный цикл повторяется 256 раз, пока не будут обработаны все 256 ячеек блока 7 памяти,Режим доступа,Вычислитель 5 осуществляет записьили считывание информации в блок 7 памяти либо запись информации в РгС 38.При этом, вычислитель 5 работает суказанными устройствами как с внешнимиДля . организации обмена используются 36 описанных выше сигналов магистрального канала вычислителя 5,Для выбора одного из режимов работыиспользованы два разряда РГС 38 (первый и второй разряды РгС), которыезакодированы следующим образом:О О - формирование кумулятивной гистограммы;О 1 - преобразование гистограммы;1 О - формирование простой гистограммы;1 1 - режим доступа,Блок 7 памяти имеет восемь адресныхшин вычислителя 5, Блок памяти 7 ивычислитель 5 связаны восемнадцатираэрядной шиной данных. Формула изобретения Устройство для преобразования гистограмм яркостей, содержащее аналогоцифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй ин-. формационный вход которого соединен с выходом счетчика адресов, счетный вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим вхо дом первого коммутатора, третий информационный вход которого соединен с адресным выходом вычислителя, вход синхронизации блока управления является входом строчных и кадровых импульсов устройства, информацьонный вход блока управления соединен с управляющим выходом вычислителя, выход данных которого соединен с входом5 данных блока памяти, адресный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, управляющий вход блока памяти соединен с четвертым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй информацион ный вход которого соединен с выходом блока памяти, вход данных которого с соединен с выходом сумматора первый информационный вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом блока памяти, а управляющий вход - с пятым выходом блока управлениями седьИИ мой выход которого соединен с синхровходом аналоЯв-цифрового преобразователя и является первым выходом устройства, выход цифроаналогового преобразователя является вторым выходом устройства, отличающеесятем, что, с целью повышения точностиустройства, оно содержит второй коммутатор и генератор случайных чисел,вход синхронизации которого соединенс седьмым выходом блока управления,а выход - с первым информационнымвходом второго коммутатора, первыйинформационный вход которого соединен с выходом блока памяти, управляющий вход соединен с восьмым выходомблока управления, а выход - с вторым информационным входом цифроаналогового преобразователя,548799 оставитель А.Глотовехред А.Кравчук Корректор М,Кучеряв Редактор А,Ша аз оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага 101 2 Тираж 562 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5