Устройство для преобразований изображений

( 71) Винницкийсти тут лит нический и В. Г.КрасиленкоВ, П, Кожемяко 72) И. В. КузьминК, Колесницкий, Н. Н. Михальниче 53) 772.99(088.8) П. Пиктот. 65,и лектронные мРадио и8о(54) УСТРОЙСТВОИЗОБРАЖЕНИЙ ОБРАЗОВАНИЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, конкретно к области, оптической обработки информации и может быть использовано в устройствах распознавания образов. Целью изобретения являетсяповышение точности и упрощение устройства за счет специальной синхронизации работы блока оптической памяти .Устройство содержит блок оптическойпамяти, многоканальный блок оптических преобразователей и блок управления, За счет того, что блок оптическо" памяти выполнен на основе трехфазных 11-триггеров с оптическими вхдами и выходами, синхронизируемых отблока управления, достигается высокаяточность и надежность преобразованийизображений. 4 ил. С:Изобретение относится к оптической обработке информации и вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах распознавания образов и нормализацииизображений для выполнения операцийсдвига, поворота и масштабированияизображений,Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства за счетспециальной синхронизации работы блока оптической памяти,На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 1.и 3 - принципиальные схемы основногоэлемента блока памяти и блока управления соответственно; на фиг. 4 - диаграмма работы устройства,Устройство содержит (фиг. 2) блок 201 памяти, построенной на основе трехфазных Р-триггеров с.оптическими входами и выходами, многоканального.блока 2 оптических преобразователей, построенного на Основе световолоконных 25трансформаторов 3 и оптических затворов 4, блок 5 управления с тремя выходами. Вход 6 и выход 7 блока 1 памяти являются входами и выходамиустройства. Одновременно эти вход и 30выход являются выходом и входом многоканального блока 2. Блок 2 содержитразличные каналы трансформации изображений, например каналы изменениямасштаба, поворота, сдвига и т.п,Все эти операции выполняются при прохождении оптического сигнала черезсоответствующий канал, Выбор этогоканала осуществляется с помощью включения одного из оптических затворов 404, В качестве затворов могут бытьиспользованы электрооптические затворы, Каждый из элементов блока 1 опти.ческой памяти является трехфазнымР-триггером. 45Трехфазный Р-триггер (см. фиг. 2)содержит первый 8, второй 9, третий10 фотоприемники, перВый 11, второй12 третий 13 светоизлучатели. Всепервые выводы фотоприемников подключены к шине питания Е, а свободныевыводы 14, 15 и 16 светоизлучателей11, 12 и 13 соединены с первым, вторым и третьим выходами блока 5 управления, Совокупность входов фотоприемников 8 образует информационный вход6 блока 1 памяти, а совокупность вьгходов светоизлучателей 13 образуютинформационный выход блока 1,Блок 5 управления (см, фиг. 3)содержит параллельный регистр 17,блок 18 совпадения, счетчик 19, первый 20 инвертор, генератор 21 импульсов, трехвходовый элемент 22 И, второй 23 инвертор, первый элемент 24задержки, второй элемент 25 задержки,элемент 26 ИЛИ, третий элемент 27задержки. Выходы элементов 23, 24 и27 образуют первый С, второй С итретий С выходы блока 5 управления,Устройство работает следующим образом.Для настройки устройства на какойлибо вид преобразования исходногоизображения (например, изменение масштаба) открывается соответствующийоптический затвор 4 канала 3 изменения масштаба блока 2. Исходноеиэображение записывается в блок памяти 1 через вход 6. Записью, хранением и считыванием изображения управляет блок 5. При считывании изображения исходное изображение через вьгход 7 (и сопряженный одноименныйвход блока 2) снова подвергается изменению масштаба и записывается вблок 1. Блок 5 управляет числом циклов изменения масштаба,Управление записью, хранением исчитыванием информации в блоке 1осуществляется с помощью синхросеРий С С, С, формируемый блоком 5.Блок управления (фиг, 3) работаетследующим образом.Код Б команды, выставленной навходной шине регистра 17, по сигналуР записывается в регистр 17. Этот жесигнал обнуляет счетчик 19 импульсови запрещает через инвертор 20 на время своего действия счет импульсов,поступающих от генератора 21 черезэлемент 22 И. Блок 18 совпадения устроен так, что сигнализирует о равенстве кодов на входных шинах нулевымсигналом на своем выходе. Во времядействия сигнала Р на выходе блока18 совпадений - единичный сигнал,так как счетчик 19 обнулен, а кодчисла Б в регистре отличен от нуля,Как только сигнал Р прекратится, единичный сигнал с выхода инвертора 20и с выхода блока 18 совпадения разтрешает поступление импульсов от генератора 21 через элемент И 22 навходы элементов 23, 25, 26 и на счетный вход счетчика 19 импульсов. Импульсы от генератора поступают до13670момента совпадения кодов в счетчике19 и регистра 17, где находится кодчисла И, т.е. на выходе элемента 22сформируется последовательность изимпульсов, после чего блок 18 совпазапрещает дальнейшее поступление им-, пульсов на выход элемента 22 и свидетельствует о выполнении данной операции. Появление нулевого сигнала на 35 45 ключения из О в 1 запоминающего плеча триггера, Наличие нулевого сигна вход в течение времени включения первых плеч триггеров, так как в этом дения выдает нулевой сигнал, который выходе блока 18 является разрешением для выполнения другого преобразования изображения.В исходном состоянии при отсутствии импульса на выходе элемента 22на выходах С, С и С , а значит ина соответствующих синхровходах 14,15 и 16 присутствуют соответственнологические сигналы 1,1 и О. Поскольку напряжение питания (+Е ) по амплитуде близко к уровню напряжениялогической единицы, то это означает,что под напряжением находится лишьтретье плечо В-триггера, состоящееиз фотоприемника 10 и светоизлучателя 13. Пусть в исходном состоянии втриггер записан нулевой логическийсигнал, т.е. светоизлучатель 13 неизлучает свет, а 11 и 12 не могутизлучать, так как с них снято напряжение,При появлении единичного оптического сигнала на Д-входе 6 сопротивление фотоприемника 8 становится малым (световым)и с появлением нулевого потенциала на входе 14 светоизлучатель 11 оказывается под напряженнем +Е ц, и начинает излучать свет,который, поступая на фотоприемник 8,фиксирует его возбужденное состояние, а поступая на фотоприемник 9, уменьшает его сопротивление. Нулевой сигнал на третьем синхровходе 16 исчезает не сразу по переднему фронту синхроимпульса, поступившего на выход элемента 22, а через время С причем С7( ВсеГде С цс время пере ла одновременно на синхровходах 14 и 16 в течение времени С, необходимодля того, чтобы оптический сигнал свыхода блока 5 воздействовал на его случае произойдет надежное срабатывание первых плеч и не изменяются сигналы на выходах третьих плеч тригге 15 20 25 30 40 423-ров за счет того, что вторые плечи отключены единичным сигналом на синхровходах 15. После включения первого плеча триггера фотоприемник 9 освещен оптическим сигналом от светоизлучателя 11, но светоизлучатель 12 не излучает, так как на синхровходе 15 уровень единицы. Уровень нуля на вход 15 подают не сразу после включения первого плеча триггера, а через время С, причем С 7 , где С , - время переключения из 1 в О запоминающего плеча. Это необходимо для того, чтобы третье плечо, если оно было в единичном состоянии, надеж. но погасилось. По уровню нуля на син. - хровходе 15 включится второе плечо триггера, т.е. светоизлучатель 12 начнет излучать. Для надежного включения светоизлучателя 12 необходимо, чтобы после подачи нуля на вход 15 светоизлучатель 11 излучал на протяжении времени С, (СС). Таким образом, длительность нулевого импульса в синхросерии С, (Сс,) должна равняться: С = С, + С. + С = 2 С, + С, Свет от 12, воздействуя на фотоприемник 9, фиксирует его возбужденное состояние, а воздействуя на фотоприемник О, уменьшает его сопротивление, подготавливая тем самым его к переключению. Однако нулевой сигнал, разрешающий включение третьего плеча подают на синхровход 16 не сразу после включения второго плеча, а еще через время С (Сз С щ,). Это необходимо для того, чтобы первые плечи Р-триггеров надежно погасли, Необходимая длительность единичного импульса в синхросерии С (С,) должна составлять:, = С + + С, + С = С, + 2 С, Под действием нулевого сигнала на синхровходе 16 светоизлучатель 13 начнет излучать, Нулевой сигнал на входе 15 снимают через время С, (С,,. ) после появления нуля на входе 6. Это необходимо для надежного зажигания третьего плеча В-триггера, Длительность нулевого импульса в синхросерии С (С, ) должна быть: С = С, ++С+С,=2 С,+С теСс - Единичный оптический сигнал с выхода светоизлучателя 13 поступает на оптический выход 7, что свидетельствует о записи в триггер единицы. Через время С после подачи единицы на вход 15, необходимое для надежно13670 20 го гашения второго плеча триггера, можно подавать на вход инвертора 23 следующий синхроимпульс, по которому вновь сформируются нулевые импульсы на выходах (С,) и (С) и единичный импульс на выходе (С). Таким образом, минимальный период следования импульсов составляет: Тц = С, + С+ +С, +С +С, +С=3 (С, +С)1 ОИзобретение позволяет отказаться от множества рецепторных, пороговых, излучательных и светоклапанных элементов, что значительно упрощает конструкцию устройства и повышает его 16 точность Формула изобретения Устройство для преобразований 236ляются первым, вторым и третьим уп" равляющими входами блока памяти соот. ветственно, первый вход первого фотоприемника является информационным входом блока памяти, а второй вход первого фотоприемника оптически связан с выходом первого светоизлучателя, первый и второй входы второго фотоприемника оптически связаны с выходами первого и второго светоизлуча" телей, первый и второй входы третьего фотоприемника оптически связаны с выходами второго и третьего светоизлучателей, выход третьего светоизлучателя является информационным.выходом блока памяти, а блок "управления содержит параллельный регистр, счетчик, блок совпадения, входы которого соединены с выходами параллельногоизображений, содержащее блок оптичес ких преобразований, блок управления и блок памяти, о т л и ч а ю щ е - е с я тем что с целью повышенияЭ Уточности и упрощения устройства, блок оптических преобразований выполнен в виде многоканального оптического трансформатора с оптическими затворами, информационные входы и выходы блока памяти оптически связаны с выкодами и входами многоканального оптического трансформатора соответственно и являются информационными входами и выходами устройства, а три управляющих входа блока памяти сое-. динены с тремя выходами блока управления, при этом блок памяти состоит из оптических В-триггеров, каждый из которых содержит первые, вторые и третьи фотоприемники и светоизлучатели, причем первые выводы Фотоприемников соединены с шиной питания, а их вторые выводы подключены к первым выводам соответствующих светоиз-, лучателей, вторые выводы которых яврегистра и счетчика, первый инвертор, вход которого подключен к установочным входам счетчика и параллельного регистра, генератор импульсов эле 25 мент И, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами первого инвертора, блока совпадения и генератора импульсов соответственно, а выход подключен к счетному вхо" 30 ду счетчика, первый, второй и третийэлементы задержки, элемент ИЛИ и второй инвертор, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход является первым выходом блока управления и подключен к входу первого элемента задержки, выход которого является вторым выходом блока управления, входы элемента ИЛИ соединены с входом второго инвертора и выходом второго 40 элемента задержки, вход которого подключен к входу второго инвертора, а выход элемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого является третьим выходом 45 блока управления.1367023 Составитель А. КрасновТехред А.Кравчук Корректор С. Черни ктор олуженк аказ 6840/48 нно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная зв 1 ираж 704 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 3035, Москва, Ж, РПодписноео комитета СССРи открытийушская наб д