Устройство для анализа статистических данных

СВОЗ ССВЕТСНИХСОЦИА%СТИЕЖИХРЕСПУБЛИК ащбц ВРЕТЕ ЕЛЬСЧ В видетельство СССР Об Р 15/20, 1987 ДЛЯ АНАЛИЗА СТАТИ ь изо льных ГООУДАРСТБЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕЧИЯЮ И ОТН"ЬОМПРИ ГЯНТ СССР(54) УСТРОЙСТРОСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения задачи обнаружения объектов при цифровой обработке изображения. Устройство содержит регистры, 1,12,блок 2 вычисления модуля разности, мультиплексоры 4, 5, триггеры 3, 7, 8, блок 6 сравнения, элементы И 10, 11 элемент ИЛИ 13, счетчик 9. 11 ел ретения - расширение функциона возможностей путем обеспечения работы в реальном масштабе времени врежиме ; окращенного объема выходноиинформации о значении яркости элемент.,: изображения. Элементы изображения записываются во входной регистр и сравниваются с перво:",1 ороговой величиной в блоке сравнения,на основании результата сравнения принимается решение о наличии обьектав данной точке изображения, После этого модуль разности значения яркостйтекущего элемечта изооражения и содержимого выходного регистра сравнивается с второй пороговой велпчиноив том же блоке сравнения. По результату сравнения принимается реФшенне о наличии изменения яркости объ- фекта в данной точке и целесообразности Яфизменения содержимого выходного регист-,(ра., 1 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки статистической информации, например изображений.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы в реальном масштабе времени в режиме сокращенного объема выходной инофрмапии о значении яркости элементов изображения,На чертеже показана структурная схема устройства.Устройство содержит входной ре гистр 1, блок 2 вычисления модуля разности, триггер 3, мультиплексоры 4 и 5, блок 6 сравнения триггеры 7 и 8, счетчик 9, элементы И 10 . и 11, выходной регистр 12, элемент ИЛИ 13, вход 14, входы задания первой 15 и второй 16 пороговой величины, вход 17 синхронизации, вход 18 задания режима работы, вход 19 запуска, вход 20 установки в исходное состояние, информационный выход 21, выход 22 признака обнаружения объекта, выход 23 признака изменения яркости, выход 24 координат элемента изображения. 1 ОУстройство работает следующим образом.Для установки устройства в исходное состояние активный уровень напряжения подается на вход 20 установки в исходное состояние, сбрасывает в ноль счетчик 9 и устанавливает в единицу синхронный 1 К-триггер 8, Одновременно с этим на входы загрузки элементов 14 изображения подается значение яркости первого элемента изображения о . Положительный перепад сигнала (т.е. переход из состояния логического "0" в состояние логической "1" на входе 17 синхронизации загружает ва входной регистр 1 значение яркости элемента изображения 0 , находящееся на входе загрузки элементов 14 изображения. Данный перепад падается на суммирующий вход счетчика 9, однако поскольку на входе 20 установки в исходное состояние еще установлен активный уровень напряжения, то счетчик 9 продолжает находиться в ну 55 левам состоянии, Положительный перепад сигнала на входе 17 синхронизации устанавливает ВЯ-триггер 3 ви 1состояние логического О Уровень логического "0" с выхода,ВБ-триггера 3 поступает на управляющие входы мультиплексоров 4 и 5 иобеспечивает коммутацию на выходмультиплексора 4.содержимого входного регистра 1, а также коммутациюна выход мультиплексора 5 значенияпервой пороговой величины,Ь, находящейся на входе 15 задания первойпороговой величины (подключенногок первому входу мультиплексора 5).Таким образом, на первом входе блока б сравнения находится значениеяркости первого элемента изображенияа на втором входе блока б сравоонения - значение пороговой величиныЕсли в результате сравнения оказывается, что 0 оо ) Ь то на выходе призчака "Больше или равно"блока 6 сравнения устанавливаетсяуровень логической "1", а на выходепризнака "Меньше" блока 6 сравнения -уровень логического "0",По отрицательному перепаду сигнала (т,е. переходу из состояния логической "1" в состояние логического"0") на входе 17 синхронизации синхронный 1 К-триггер 7 установлен всостояние логической "1" (посколькуня входе 1 присутствует уровень логической "1", а на входе К - уровень логического "О"). Если в результате сравнения оказывается, чтоо( ( Ь, то на выходе признака"Больше или равно" блока 6 сравненияустановится уровень логического "О",а на выходе признака "Меньше" блока 6 сравнения - уровень логическойи 711 . По отрицательному перепаду сигнала на входе 17 синхронизации синхронный 1 К-триггер 7 установлен всостояние логического "0 (посколькуна входе 1 присутствует уровень логического "0", а на входе К - уровень логической "1".Одновременно с отрицательным перепадом на входе 17 синхронизации снимается активный уровень напряженияс входа 20 установки в исходное состояние. Далее на вход 19 запуска подается уровень логической "1" тогда,если синхронный 1 К-триггер 7 нахо"дится в состоянии логической "1", тона выходе элемента И 10 устанавливается уровень логической. "1" (таккак на всех входах элемента И 10 установлен уровень логической "1").Положительный перепад этого сигна 5 16 ла поступая на вход синхронизации выходного регистра осуществит запись в выходной регистр величины М (которая поступает с выходов входного регистра 1 на информационные входы выходного регистра 12).Кроме того, сигнал с выхода элемента И 10, проходя через элементИЛИ 13, подается на выход 23 устройства, сигнализируя об изменении данных в выходном регистре 12, Уровень логической "1" с выхода синхронного 1 К-триггера 7 поступает на выход 22 признака обнаружения объекта на изображении устройства, сигнализируя о наличии объекта в точке с координатами (О, О). Если синхронный 1 К-триггер находится в состоянии логического "О", то на выходе элемента И 11 уровень логической "1" (поскольку на всех входах этого элемента установлены .уровни логической " 1"). Этот сигнал поступает на вход сброса выходного регистра 12 Н устанавливает на выходах этого регистра нулевой код.Кроме того, сигнал с выхода элемента И 11, пройдя через элемент ИЛИ 13, поступает на выход 23 устройства, сигнализируя об изменении информации в выходном регистре 12. Поскольку 1 К-триггер 7 находится в состоянии логического "0", то на выходе 22 признака обнаружения объекта на изображении установлен уровень логического "0", который сигнализирует об отсутствии объекта в точке изображения с координатами (О; 0). После снятия уровня логической "1" на входе 19 запуска подготовительный этап закончен и устройство готово к работе, прн этом в выходной регистр 12 загружена либо информация о яркости элемента изображения М , либо нулевой код.Далее устройство может работать в одном из двух режимов.При работе в режиме порогового обнаружения объекта с сокращением объема выходной информации значения яркостей элементовизображения О(, О = = 0,1-1, 1=0, Л), представленного в виде матрицы размером 1 к Л элементов, последовательно один за другим подаются на вход 14 загрузки элементов изображения устройства. По положительному перепаду сигнала на входе 17 синхронизации значение яркости элемента изображения р(, записывается 19306во входной регистр 1 с входов 14 загрузки элементов изображения. Этот перепад сигнала увеличивает значение счетчика 9 на единицу и устанавливает в состояние логического "0" асинхронный КБ-триггер 3, выход которого, управляя мультиглексорами 4 и 5, обес-" печивает коммутацию содержимого входного регистра 1 (значение яркости элемента иэображения ф ) на выходы мультиплексора 4 и первый вход блока б сравнения и коммутацию величины Ь, с входа 15 задания первой пороговой величины устройства на выходы мультчплексора 5 и далее на второй вход блока 6 сравнения. Если выполняется неравенство 0;то на выходе признака "Больше илй равно",блока 6 сравнения устанавливаетсяуровень логической "1", а на выходепризнака "Меньше" блока б сравненияуровень логического "0".Отрицательный перепад сигнала навходе 17 синхронизации устанавливаетв этом случае синхронный 1 К-триггер 7в состояние логической "1". Уровеньлогической "1" с выхода синхронного1 К-триггера 7 подадуся на выход 22признака обнаружения объекта на изображенин, сигнализируя об обнаруженииобъекта. Если в результате сравнениявыясняется, что К,"А то на выходепризнака "Больше или равно" блока бсравнения установлен уровень логиче .1ского "0", а на выходепризнака Меньше" - уровень логической "1", Тогдаотрицательный перепад сигнала навходе 17 синхронизации устанавливает 40 синхронный 1 К-триггер 7 В состояниение логического "0". При этом уровень логического "0" на выходе 22признака обнаружения объекта на изображении сигнализирует об отсутствии 45 объекта в точке изображения с координатами (,)Далее на вход 18 синхронизаций устройства подается уровень логической "1", который устанавливает асинхронный КЯ-триггер 3в состояние логическойСигнал с выхода КЯ-триггера 3управляет мультиплексорами 4 и 5,обеспечивая коммутацию содержимоговыходов блока 2 вычисления модуля 55 разности на выходы мультиплексора 4и первый вход блока 6 сравнения икоммутацию значения величины свхода 16 задания второй пороговойвеличины устройства на выходы муль 161930635 типлексора 5 и второй вход блока 6 сравнения, При этом на первую группу входов блока 2 вычисления модуля разности подается содержимое входного регистра 1 на текущий момент .5 времени (, (1), а на вторую группу входов содержимое выходного регистра 12, сформированное в предыдущий момент времени (до прихода синхросиг нала на первый вход 17 синхронизации) , К(-1) . При этом на выходах блока вычисления модуля разности формируется величина ( р- И) В зависимости от результата сравнения величины (0, - фИ)( и 6 в блоке 6 сравнения устанавливается информация на выходах признаков "Большеили равно" и "Меньше". Если выполняется неравенство / ф, (Ы - КИ)(- 20то на выходе признака "Больше или равно" устанавливается уровень логической "1", а на выходе признака "Меньше" - уровень логического "0".Отрицательный перепад сигнала на 25 входе 18, в этом случае устанавливает синхронный 1 К-триггер 8 в состояние логической "1" (поскольку, на его 1-входе установлен уровень логической "1", а на выходе К - уровень 30 логического "0"), Если выполняется неравенствоО(, (С) - ф (1-1)Ь, то на выходе признака "Больше или равно" блока 6 сравнения установится уровень логического "0", а на выходе признака "Меньше" - .уровень логической "1". Тогда отрицательный перепад сигнала на входе 18 сбрасывает синхронный 1 К-триггер 8 в состояние логического 0 (так как на его 40 1-входе установлен уровень логического "0", с входа, К - уровень логической "1"). После этого на входе 19 устанавливается уровень логической "1" и в зависимости от состоя 45 ния синхронных 1 К-триггеров 7 и 8 выполняются следующие действия.Если содержимое обоих триггеров 7 и 8 равно единице, т.е. выполнялисьусловия 0(, (С)и(,. - 01 1)Д, то на выходе элемента И 10 формируется уровень логической "1"(так как на все входы элемента И 10 поданы уровни логической "1"), положительный перепад которого переписывает содержимое входного регистра1 в выходной регистр 12, т.е, выполняется операция 0(,: = 0,ф , Приэтом на выходе элемента И 11, соединенным с входом, сброса выходного регистра 12, - пассивный уровень логического "0" (так как на первом входеэлемента И 11 уровень логического"0"). При этом импульс с выхода элемента И 10 через элемент ИЛИ 13 подается на выход 23 устройства, чтосигнализирует об изменении информации в выходном регистре 12 (и на выходах амплитудной информации 21 устройства). Если синхронный 1 К-триггер7 установлен в единицу, а 1 К-триггер8 - в ноль, т.е. выполняются условия(,=и С(, Ж С(с 1)Ьто на выходах элементов И 10 и 11 уровни логического "0" (поскольку на втором входе элемента И 10 и первом входе элемента И 11 установлены уровнилогического "0"). При этом импульс свхода 19 не проходит на входы синхронизации и сброса выходного регистра12 и его состояние не изменяется, т.е.выполняется операция К И): = ОСИ)Поскольку на обоих входах элементаИЛИ 13 установлены уровни логического"0", то на выходе 23 отсутствует сигнал, что говорит об отсутствии изменений в выходном регистре 12 и на выходах 21 амплитудной информациии устройства. Если синхронный 1 К-триггер 7 находится в состоянии логического "0", т.е. выполняется неравенство О(, И)СЬ, то независимо от состояния синхронного 1 К-триггера 8 на выходе элемента И 10 устанавливается уровень логического "0" (поскольку на первом входе присутствует уровень логического "0"), а на выходе элемента И 11 формируется уровень логическои. "1", положительный перепад которого сбрасывает выходной регистр 12 в нулевое состояние, т.е. выполняется операция О: = О. Кроме того, сигнал с выхода элемента И 11 через элемент ИЛИ 13 подается на выход 23.Таким образом, содержимое выходного регистра формируется следующИмобразом:12 1 б 19 306 Составитель В.ОрловТехред М;Моргентал, Корректор О.Кравцова Редактор Х.Бланар Заказ 50 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 дом признака обнаружения объектаустройства, инверсный выход первоготриггера соединен с вторым входомвторого элемента И, прямой выходтретьего триггера соединен с третьим входом первого элемента И, выходкоторого соединен с синхровходом выходного регистра и первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом сброса выходного регистра и вторым входом элемента ИЛИ, выход, которого является выходом признака изменения яркости устройства.