Устройство для параллельной записи, хранения и транспонирования изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОцИАлистическихРЕСПУБЛИК п 9) О) С 55 Н 03 К 23/78 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР фаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР3 Ф 1432768, кл, Н 03 К 23/78, 1986,Авторское свидетельство СССРЛЙ 1439634, кл, Н 03 К 23/78, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ЗАПИСИ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использо вано как запоминающая и обрабатывающая среда в системах обработки изображений, системах распознавания образов, в оптоэлектронных вычислительных системах. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Разбиение41674363 В апертуры устройства на диагональные сдвиговые структуры позволяет уп ростить устройство, повысить его быстродействие. Устройство содержит матрицу 1 бистабильных ячеек.2 Изобретение отнссится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано как запоминающая и обрабатывающая среда в системах обработки изображений, системах распознавания об разов, в оптоэлектронных вычислительных системах.Целью изобоетенич является повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 представлена схема предлага- ;0 емого устройства; на фиг. 2 и 3 - реализации совокупностей ячеек саатветсгвенна с нечетным числом и замкнутыми оптическими связями внутри совокупности и четнь 1 м числом и замкнутыми электрическими связями 15 внутри совокупности.Устройство содержит (фиг, 1) матрицу 1 оптоэлектронных бистабильных ячеек 2), Ц=1-и; представляющих собой совокупности 3(, с=1 - (2 п - 1), ячеек, причем +)-1 - -, 20 оптоэлектронный затвор 4, управляющий вход которого соединен с входом "Сброс" каждой совокупности и образует вход 5 "Сброс" устройства, генератор 6 импульсов, р-разряднь 1 й счетчик 7 импульсов, р 25 элементов И Вв и р элементов ИЛИ 9 гп, где р=- )1 о 92 Ц, Выход генератора 6 импульсов соединен со счетным входам счетчика 7 и с каждым из первых входов элементов И Вт, вторые входы которы;. соединены с саответ- ЗО ствующими выходами разрядов счетчика 7, а выходы являатся первыми входами элементов ИЛИ 9 е, вторые входы которых соединены с входом ",Загись" устройства, Совокупности 3 с ячеек, находящихся на 35 одинаковом удалении ат наибольшей па числу ячеек совокупности 3, обьединены вгруппы общим управляющим тактовым входом 10 а.Совокупность 31 (фиг, 2 и 3) содеожит 40 множество ячеек 2 ц, таких, чта Р)-1=;. Каждая ячейка состоит из двух пар, садеркащих фототиристары 11 и 12 и светодиоды 13 и 14, соединенные последовательна, причем анодные выводы пар всех ячеек 2 ц саедине ны вместе и связаны с шиной питания, катодные выводы первых (вторых) пар правой половины(3 Дячеексоединены с катаднь 1 ми выводами вторых (первых) пар ячеек левай половины и образуют первый (второй) вход 50 первого 15 и (второго 15 к 2) прерывателей тока, управляюший вход ггервага прерывателя 151 соединен са счетным входам 10 п,1), представляющих собой объединение совокупности 3 К ячеек, затвор 4, генератор 6импульсов,счетчик 7 импульсов, элементовИ 8 щ, р элементов ИЛИ 9 щ, 3 ил,. совокупности и группы ячеек и первым входом элемента И-+ Е 16, выход которого со- единен с управляощим входом второго прерывателя 152 тока, а второй вход соединен с входом "Сброс" совокупности и всего устройства, оптический выход ячеек левой половины светодиода 14 соединен с оптиче- . ским входом фототиристора 11 той же ячейки, оптический выход светодиода 13 соединен с оптическим входам фототиристара 12 предыдущей ячейки, оптический выход ячеек правой половины совокупности светодиода 13 соединен с оптическим входом фототиристора 12 тай же ячейки, оптический выход светодиода 14 соединен с оптическим входом фатотиристора 11 последующей ячейки, при этом выаад светодиода 13 первой ячейки соединен (оптичеСки или электрически) с оптическим входом фатотиристара 11 (+2)-й ячейки, если 1=21+1, или (1+1)-й ячейки, если к=21, выход светодиода 14 последней к-й ячейки соединен (аптически или электрически) с оптическим входом фототиристора 121-й ячейки.Устройство работает следующим образом,Для транспаниравания матрицы проецируемого на оптический вход изображения используется последовательный циклический сдвиг состояний каждой иэ точек изображения внутри замкнутых согласно описанных оптических связей совокупностей Зк. Осуществляя для каждой такой совокупности нужное числа циклических сдвигов, можно транспортировать матрицу, При этом следует учесть, что диагональные элементы матрицы в сдвигах не участвуют, поэтому соответствующее состояние проецируемай на них точки циклически перезаписывается с одной пары на другую (динамический способ хранения, не сложно однако организовать статический способ хранения), и, кроме того, соседние совокупности различаются между собой наличием, либо отсутствием одной ячейки, г. е, существуют совокупности, для обработки которых требуется одинаковое количества циклических шагов. Такие совокупности объединены в группы с общим тактовым входом. Тогда соседние между собой груп п ы отличаются друг от друга всео лишь одним циклом обработки. Поэтому для достижения максимального быстродействия осуществляется .парал 1674363лельно-последовательный метод обработки, заключающийся в параллельности обработки внутри групп ячеек с последовательным подключением ячеек соседних групп на следующем шаге обработки.Процесс обработки организован начальным вовлечением совокупностей наибольшего числа ячеек, азатем последовательным подключением (достаточно просто организовать управление и обработку всех совокупностей, организуя на каждом шаге отключение 10 совокупностей с меньшим числом ячеек.При включенном питании на схему устройства подачей сигнала "Сброс" происходит обнуление всех ячеек матрицы и 5 одновременно открывается оптоэлектронный затвор 4, через который на матрицу 1 ячеек проецируется входное изображение. При наличии сигнала "Сброс" подается сигнал "Запись", причем интервалы этих сигналов пе 20 рекрываются, сигнал "Сброс" заканчивается раньше. При этом замыкаются прерыватели 151 всех совокупностей, освещенные входным изображением фототиристоры 11 (12).правой (левой) половины совокупности пе реводятся в проводящее состояние, светодиоды 13 (14) начинают излучать свет,подготавливая работу фототиристоров 12 (11) противоположных пар этих ячеек.После снятия сигнала запись прерыватели 15 ц размыкаются, а прерыватели 15 в 2 замыкаются, что приводит к перезаписи со 30 стояний левых (правых) пар ячеек правой(левой) половины в правые(левые) парыэтих же ячеек, При подаче первого сигнала с генератора б импульсов младший разряд счет 35 чика 7 импульсов устанавливается,в единичное состояние, все остальные разряды остаются в нулевом состоянии, Зто оэна 40 чает, что только совокупности наибольшего числа ячеек, входящие в одну группу, будут подвержены преобразованию на первом шаге обработки. Наличие сигнала на входе 10 р размыкает второй прерыватель 15 а и ловины совокупности вправо, а состояния ячеек левой половины сдвигаются влево,причем сдвиг этот циклический, согласно описанным оптическим связям внутри совокупности, Состояния же остальных совокупностей ячеек за первый шаг работы 50 устройства не изменяются, Подача второго тактового сигнала приводит к появлению"1" во втором разряде счетчика 7, что пааво-. 55ляет вовлечь в преобразования на второмшаге соседних совокупностей ячеек, входящих уже во вторую группу, не отключая ячеек первой группы,замыкает первый прерыватель 15 и, что при.водит к сдвигу состояний ячеек правой поТаким образом, производя описанный цикли еский процесс за к шагов или тактов, где 1=(п - 1)/2 или М=п/2, возможно выполнить транспонирование всей матрицы изображения. Переполнение счетчика 7 сигнализирует об окончании обработки. Легко достичь обработки нового иэображения. Для этого достаточно ввести сигнал "Сброс" на вход 5 устройства и обнулить счетчик.Формула изобретения устройство для параллельной записи, хранения и транспонирования изображений, содержащее матрицу пх и разрядных ячеек, каждая иэ которых содержит первый и втооой светодиоды, первый и второй фототиристоры, причем оптические выходы первого и второго светодиодов оптически связаны соответственно с оптическими входами первого и второго фототиристоров, аноды первого фотатиристора и первого светодиода соединены с шиной питания, катоды которых соединены соответственно с анодами вторых светодиода и фототиристора, катоды которых соединены соответственно с первым и вторым тактовыми управляющими входами ячейки, прерыватели тока, двухвходовые элементы И - НЕ, элемент ИЛИ и элемент И, счетчик импульсов, генератор импульсов, оптоэлектронный затвор, опти"еский вход которого является оптическим входом устройства, а оптический выход соединен с оптическим входом матрицы разрядных ячеек, образованным совокупностью информационных входов записи всех ячеек матрицы, совокупность информационных выходов ячеек которой образует оптический выход матрицы и явля. ется оптическим выходом устройства, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика импульсов и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика импульсов, выходы элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с входом "Запись" устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения быстродействия, информационные выходы связи ячеек матриць с индексом (1, ,1,)=1,п, где 1=1,2п и )=1,2п - номера ячеек в матрице по строкам и столбцам соответственно, для которых 1= ), соединены со своими информационными. входами связи, информационные выходы связи ячеек рД уя которых 1 в/=к; = Зкп + 1 и 1+ = р; р=п+12 п; М+р=2 п+2, если к, р - нечетные числа и), соединены с информационными входами связи ячеек (1-1,)+1), при этом информационные выходы связи ячеек(1,и 1, и) соединены с информа 7 1674363 8гционными входами связи ячеек (т+1, т), где й-)/2, (и+1-1)/2, при 1), ийформационные выходы связи ячеек (1,соединены с информационными входами связи ячеек (1+1,)-1), при этом информационные выходы связи ячеек (1, 1) и (п, 1) соединены с информационными входами свчзи ячеек (, т+1), где соответственно 1+1)/2 и (и+-1)/2, для ячеек, у которых К р - четные, при 1), информационные выходы связи ячеек(1,соединены с информационными входами связи ячеек (1-Ц+ 1), при этом информационные входы связи ячеек (1,и (1, и) соединены с информационными входами связи ячеек (с+1, 1-1), где т=о+1)/2 и (и+1)/2, при 11, информационные выходы. связи ячеек (1, 1) соединены с информационными входами связи ячеек (1+1,)-1), при этом информационные выходы связи ячеек (1, 1) и (и, 1) соединены с информационными входами связи ячеек (т - 1, т+1), где т=(1+ 1)/2 и (и+ /2, ячейки, для которых 1 и+ 1-1 - ) изменяется в пределах (2 г - 2 2 г - 1), образуют (г+1)-ю группу ячеек, г=1, и - 1 2, с общим первым и вторым так: товыми управляющими входами при и - нечетное, а при и - четном, ячейки которых и+ + 1 вв 1+) образуют перву)о группу ячеек, ячейки, для которыхи+ 1-1-) 1 изменяется в пределах Рг) - 2 г, обравуют Гг+ 1).ю группу вчеех, 1,(пт 2-1)с общими .первым и вторым ) тактовыми управляющими входами, для каждой группы ячеек катоды первых светодиодов ячеек с индексами 1) соединены с катодами вторых фототиристоров ячеек с индексами Ь 1 и образуют первый тактовый управляющий вхоД данной группы, катоды первых светодиодов ячеек с индексами 1) 5 соединены с катодами вторых фототиристоров ячеек с индексами 1 ч) и образуют второй тактовый управляющий вход. данной группы, , первый тактовый управляющий вход каждойгруппы ячеек соединен с первым выводом 10 первого прерывателя тока данной группы ячеек, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, а уйравляющий вход соединен.с выходом соответствующего элемента ИЛИ и первым элементом И - НЕ дан ной группы ячеек, второй вход которойсоединен с входом "Сброс" устройства, выход элемента И - НЕ соединен с управляющим входом второго прерывателя тока данной группы ячеек, первый вывод которо го соединен с вторым тактовым управляющим входом данной группы ячеек, а второй вывод соединен с шиной нулевого потенциала, для ячеек, у которых 1), информационный вход записи соединен с оптическим 25 входом второго фототиристора даннойячейки, для ячеек, у которых 1 ), информационный вход записи соединен с оптическим входом первого фототиристора данной ячейки, совокупности оптических .выходов 30 первого и второго светодиодов каждой ячейки образуют информационный выход связи каждой ячейки матрицы.1674363 Составитель С. СамуцевичРедактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректо ксимиш Гагарина, 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж Заказ 2934 Тираж 441 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5