Коррелятор

СОВХОЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕС РЕСПУБЛИК 74154 А и) Я 2 я)5 6 06 Р 15 336 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКОМ еняемых для цифровой обраи работающих в реальном ени. Целью изобретения явение функциональных возчет определения координат лонного изображения на поображения. Коррелятор соцу вычислительных ячеек, рых имеет адресный вход, ход начальной установки, о сигнала, оптический вход, од, информационные входы, е выходы, 3 ил,юл. М. 32й политехничесмяко, В.Б. Гайдаюк)свидетельство0 06 Р 15/336, 1ТОРие относится кможет быть исанных вычисли кий инстит , Ю.ф. Кут ССС 985 вычислитель пользовано в тельных уст установки ческий вхо мационны выходы 12 матрицы,в вход 5 д 6, оп е входь -15, уп ход 19 э Кажда содержит 22, элеме 25, резист я вычис триггер т И 23 р 26,Блок у 27 запуска начальной 31, триггер ратор 39,динат этал выход 41 в бражения,ны нулевог Работаправления (фиг. 3) совход 28 синхронизаустановки, триггер 30ы 32, 33, счетчики 34вход 40 задания начаонного изображенияыбора координат эталэлемент ИЛИ - НЕ 42,о потенциала.коррелятора заключ держит вход ции, вход 29, элемент И - 38, дешифльных коор, адресный онного изовход 43 шиется в сле ую(54) КОРРЕЛЯ (57) Изобретенной технике испециализиров Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано вспециализированных вычислительных устройствах, применяемых для цифровой обработки сигналов, работающих в реальноммасштабе времени.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счетопределения координатдвумерного эталонного изображения на поле текущего изображения,На фиг, 1 представлена структурнаясхема коррелятора; на фиг. 2 - схема вычислительной ячейки для определения корреляционных коэффициентов; на фиг. 3 -функциональная схема блока управления.Коррелятор (фиг. 1) содержит матрицуиз вычислительных ячеек 1.Ц для определения корреляционных коэффициентов ( = 1,2, , М - номерстолбца;) =1,2 й - номерстроки), каждая из которых имеет адресныевходы 2, синхровходы 3, входы 4 начальной роиствах, прим ботки сигналов масштабе врем ляется расшир можностей за с двумерного эта ле текущего из держит матри каждая из кото синхровход, в вход эталонног оптический вых информационнь эталонного сигнала, оптитический выход 7, инфор 8-11, информационные равляющие шины 16-18 з талонного сигнала матри 1 1 с .ительная ячейка 1(фиг,2)20, 21, мультиплексор + фотодиод 24, светодиодКоррелятор выполняет определение местонахождения двумерного эталонного изображения 6 = (дц) на поле двумерного текущего иэображения Е =- Щ, где 1, ) = 1, 2, ., И;= 1, 2, М, При поступлении управляющего сигнала осуществляется установка в нулевое состояние триггера 20 и установка в единичное состояние триггера 21 всех вычислительных ячеек 1 матрицы (фиг, 2). Затем с приходом очередного синх, роимпульса выполняется запись в триггер ; 20 значения соответствующего элемента 11 текущего иэображения Г, поступающего на оптический вход 6 соответствующей вычислительной ячейки 1.Ц матрицы, При поступлении на вход 5 вычислительной ячейки значения элемента дц эталонного изображения 6 в соответствующей вычислительной ячейке 1,Ц матрицы на выходе элемента И 23 формируется сигнал 41 = дц 5, который пои д 1 = 1, сбрасывает в нулевое состояние триггер 21, Если такая ситуация не возникает, то триггер 21 остается в единичном состоянии и излучающий светодиод 25 указывает вычислительную ячейку 1,Ц с координатами центра эталонного изображения. В зависимости от кода адреса, поступающего на вход, 2 вычислительной ячейки, возможен сдвиг влево (по входу 8), вверх (по входу 9), вправо (по входу 10), вниз (по входу 11) содержимого матрицы вычислительных ячеек 1. После выполнения сдвига информации в матрице вычислительных ячеек 1 и поступления отсчета дц эталонного изображения, выборка которого, например, из запоминающего устройства, выполняется в зависимости от кода адреса, формируемого на адресном выходе 41 блока управления, вновь осуществляется формирование сигнала д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет выполнено считывание из запоминающего устройства всего эталонного изображения 6,Блок управления (фиг, 3) функционирует следующим образом.При включении питания на входе 29блока управления вырабатывается сигнал начальной установки, который устанавливает триггер 33 в нулевое состояние, при этом элемент И 31 блокирует поступление сигнала синхронизации с входа 28 блока управления на вход обратного счета счетчика 35.При поступлении сигнала запуска на вход 27 блока управления с приходом очередного синхроимпульса на выходе триггера 30 вырабатывается короткий импульс, который устанавливает в нулевое состояние триггер 32 и счетчики 34-36, разрешает запись начальных координат эталонного изображения в счетчики 37 и 38, устанавливает в единичное состояние триггер ЗЗ (при этом открывается элемент И 31), формирует единичный сигнал на управляющем входе 18 матрицы вычислительных ячеек, а также обнуляет триггер ЗО, Следующий синхроимпульс через открытый элемент И 31 поступает на вход 17 синхронизации матрицывычислительных ячеек. а также на вход об 10 ратного счета счетчика 35, при этом короткий импульс на выходе отрицательногопризнака счетчика 35 приводит к установкев единичное состояние триггера 32, перезаписи содержимого счетчика 34 в счет 15 чик 35 и увеличению на единицусодержимого счетчика 36, что вызывает формирование нового адреса на управляющихвходах 16 матрицы вычислительных ячеек, аэто, в свою очередь, приводит к изменению20 содержимого счетчиков 37, 38, которые формируют на выходе 41 блока управления адрес следующего элемента эталонногоиэображения, Когда счетчики 37, 38 обнуляются, на выходе элемента ИЛИ - НЕ 4225 вырабатывается импульс, который устанавливает в нулевое состояние триггер 33 иблокирует подачу синхроимпульсов на счетчик 35. На этом рабочий цикл блока управления заканчивается. Для повторного30 запуска блока управления необходимо подать сигнал запуска на вход 27 блока управления,Формула изобретенияКоррелятор, содержащий матрицу вы 35 числительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов, каждая изкоторых содержит элемент И, первый входкоторого подключен к входу эталонного сигнала коррелятора, о т л и ч а ю щ и й с я40 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения координат двумерного эталонногоизображения на поле текущего изображения, в коррелятор введен блок управления,45 содержащий три триггера, пять счетчиков,дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ - НЕ,а в каждую вычислительную ячейку введеныдва триггера, мультиплексор, фотодиод,светодиод, токозадающий резистор, причем50 в блоке управления информационный входпервого триггера является входом запускакоррелятора, вход установки в "0" первоготриггера соединен с входами установки в"0" второго триггера, первого, второго,55 третьего счетчиков, входами синхронизации четвертого и пятого счетчиков, с входомустановки в "1" третьего триггера и с прямым выходом первого триггера, вход синхронизации первого триггера соединен спервым входом элемента И и является входом синхронизации коррелятора, информационный вход третьего триггера соединен с шиной нулевого потенциала, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с синхровходом, дешифратора, и входом обратного счета второго счетчика, синхровход которого соединен с выходом признака отрицательного состояния второго счетчика, со счетным входом третьего счетчика и входом установки в "1" второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, информационный выход которого соединен с входом задания начального состояния второго счетчика, вход установки в "0" третьего триггера является входом установки в исходное состояние коррелятора, информационный выход третьего счетчика соединен с информационным входом дешифратора, с первого по четвертый выходы которого соединены соответственно с входом обратного счета четвертого счетчика, входом прямого счета пятого и четвертого счетчиков, входом обратного счета пятого счетчика, выход признака обнуления которого соединен с первым входом элемента ИЛИ - НЕ, второй вход которого соединен с выходом признака обнуления четвертого счетчика, выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с синхровходом третьего триггера, в каждой вычислительной ячейке для определения корреляционных коэффициентов выход мультиплексора соединен с информационным входом первого триггера, входустановки в "О" первого триггера и вход установки в "1" второго триггера подключены к входу установки начального состояния коррелятора, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" второго триггера, прямой выход которого соединен с электрическим входом светодиода, электрический выход которого подключен к шине нулевого потенциала, к которой подключен первый вывод токозадающего резистора, второй вывод которого подключен к входу установки в "1" первого триггера и электрическому входу фотодиода, электрический выход которого соединен с шиной положительного потенциала, в каждой строке матрицы первые информационные входы мультиплексоров вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов каждого последующего столбца соединены с прямыми выходами первыхтриггеров соответствующих вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов предыдущего столбца той же строки, а прямые выходы первых триггеров вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов последующего столбца соединены с вторыми информационными входами мультиплексоров соответствующих вычислительных ячеек для определения корреляционных ко 10 зффициентов предыдущего столбца той же строки, в каждом столбце матрицы третьи информационные входы мультиплексоров вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов каждой 15 последующей строки соединены с прямыми выходами первых триггеров соответствующих вычислительных ячеек для определения корреляционых коэффициентов предыдущей строки того же столбца, а прямые выходы 20 первых триггеров вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов каждой последующей строки соединены с четвертыми ийформационными входами мультиплексоров соответствую 25 щих вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов предыдущей строки того же столбца, прямой выход первого триггера блока управления соединен с входами установки в "О" первых триг 30 геров и входами установки в "1" вторых триггеров всех вычислительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов, синхровходы первых триггеров вычис 35 лительных ячеек для определения корреляционных коэффициентов соединены с выходом элемента И блока управления, информационный выход третьего счетчика блока управления соединен с адресными ячеек для определения корреляционных коэффициентов, входы задания начального состояния четвертого и пятого счетчиков блока управления являются входами задания начальных координат эталонного изо 45 бражения коррелятора, информационные выходы четвертого и пятого счетчиков подключены к адресному выходу координат эталонного иэображения коррелятора, оптические входы фотодиодов и оптические выходы светодиодов всех вычислительных 50 ячеек для определения корреляционных коэффициентов образуют соответственно оптический вход текущего изображения и оптический выход эталонного изобоэ)кениякоррелятора 40 входами мультиплексоров вычислительных