Аналого-цифровой преобразователь изображений

(54) АНАЛОГО ВАТЕЛЬ ИЗОБ (57) Сущность зователь для п АЗОровой преобраия в системе осизображ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юл. М 9политехнический институт енко, Ю.А,Коломиец, А.К.БоО.К.Колесницкийсвидетельство СССР О 02 Е 7/00,.1970,свидетельство СССР 6 02 Р 7/00, 1983. Изобретение относится к оптоэлектронной технике и может быть использовано в системах обработки изображений, для ввода полутоновых иэображений в параллельные цифровые оптоэлектронные процессоры работающие в системе остаточных классов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности преобразований,На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого аналого-цифрового преобразователя изображений; на фиг, 2 приведена схема варианта реализации аналого-цифрового преобразователя изображений; на фиг.3 приведена схема блока управления; на фиг. 4- временные диаграммы работы устройства,Аналого- цифровой преобразовательений состоит из картинного входа Ы , 1800437 таточных классов содержит кроме оптического картинного входа, оптического картинного выхода, мультипликатора изображений, электронной схемы управления также К-операционных блоков, причем каждый операционный блок содержит М оптоэлектронных затворов М-оптических В-Я триггеров с картинными входами и картинными выходами, М-светообъединителей. Электронная схема управления содержит генератор тактовых импульсов, элемент И 26, К-регистров сдвига, преобразователи уровня, В-Я триггер, счетчик, элемент задержки, источник оптического сигнала, коллиматор, элемент задержки. 4 ил. 1, представляющего в х и оптических входов, блока преобразования величины интенсивности оптического сигнала во временной параметр оптического сигнала 2, причем этот блок выполнен в виде преобразователя величины интенсивности оптического сигнала в интервал временных задержек оптического сигнала постоянной интенсивности и длительности. Оптический выход блока преобразования подсоединен на вход мультипликатора изображений 3, К оптическим выходам мультипликатора изображений подсоединены К операционных блоков 41,4 к, где К - количество модулей в выбранной системе остаточных классов, при этом 1-ый операционный блок содержит М оптоэлектронных затвора 51.5 м, М оптических й-Я триггеров 61 бм с картинными входами и выходами и М свето- объединителей 717 мь где М - значение5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Схема блока управления (фиг.3) содержит электрический выход 10, который соединен с блоком преобразователя 2, группу электрических выходов 111,11 к, управляющих оптоэлектронными затворами, оптический выход 12, электрический выход готовности 13, генератор тактовых импульсов 25 элемент "И" 26, К регистров сдвига 27127 к йтриггер 28, счетчик 29, одно- вибратор 30, электрически управляемый источник оптического сигнала состоящий из собственно источника оптического сигнала 31 и коллиматора 32 и одновибратор 33.Работа устройства происходит следующим образом.Оптический сигнал с выхода 12 блока управления 9 через светообъединители 7 поступает на входы й всех оптических В-Я триггеров 6, при этом все оптические триггеры 6 устанавливаются в нулевое, исходное состояние, Электрический сигнал с выхода 10 блока управления 9 запускает блок преобразования интенсивности 2. Исходное изображение, поступающее на картинный вход 1 размерностью щ х и, преобразуется в блоке 2 в набор оптических сигналов постоянной интенсивности и длительности.Пусть в исходном изображении яркость точки с координатами Х 1, У 1 равна 1, а яркость точки с координатами Х 2, У 2, равна 2. На фиг. 4 а,б показаны два коротких оптических сигнала, время задержки которых относительно начала преобразования (на диаграммах относительно начала координат) пропорционально их интенсивности, Для точки с координатами Х 1, У 2 время задержки импульса т 1 соответствует восьми полным периодам тактовой частоты генератора 25, а для точки с координатами Х 2 У 2 время задержки импульса т 2 соответствует четырем полным периодам тактовой частоты (см,фиг,4), Если представлять яркости этих двух точек с помощью десятичных чисел, то логично что= 8, а 2 = 4, Эти же яркости в системе остаточных классов с модулями, например, М = 3 и М 2 = 5 будут такими 1 = (2,3), 2 = (1,4), Рассмотрим как формируются такой результат в предлагаемом устройстве.С выхода блока преобразования интенсивности 2 оптические сигналы постоянной амплитуды и длительности поступают на мультипликатор изображений 3, с помощью которого все оптические сигналы проецируются на входы всех оптоэлектронных затворов 5, Оптоэлектронные затворы 5 управляются электрическими сигналами, поступающими с выходов 11 блока управления 9. Для модулей в системе остаточных классов М= 3 и Мг = 5 на фиг.4 на диаграммах г,д,е, и диаграммах ж,з,к,л,м, показаны управляющие сигналы, формируемые на выходах 11 и поступающие на входы оптоэлектронных затворов 5 операционных блоков 4 и 42.В определенный момент времени в каждом операционном блоке 4 открыт только один оптоэлектронный затвор 5, Поэтому оптические импульсы с выхода мультипликатора изображений 3, пройдя через открывается триггер 28 в единичное состояние.зн оп тый в данный момент времени оптоэлектронный затвор 5, установят в единичное состояние только тот оптический Й-Я триггер, 3 вход которого подключен к открытому оптоэлектронному затвору 5. В рассматриваемом примере, первый оптический импульс (см.фиг,4 а) в первом операционном блоке 41 пройдет через открытый затвор 5 з, так как на его электрическом входе открывающий импульс, а во втором операционном блоке 42 - пройдет через открытый затвор 54 и установит в единичное состояние оптические В-Я триггеры 61 з и 624, что соответствует отображению остатков "2" по модулю М 1 = 3 и 3 по модулю М 2 = 5, Второй оптический импульс (см.фиг,4 б) установит в единичное состоянИе в первом операционном блоке 41 оптический В-З триггер 612, а во втором - оптический В=Я триггер 625, что соответствует отображению остатков "1" по модулю М 1 = 3 и остатку "4" по модулю М 2 = 5. Аналогично происходит получение выходного кода для всех точек исходного изображения и по другим модулям. Весь цикл преобразования в предлагаемом устройстве определяется частотой генератора тактовых импульсов 25, количеством модулей (операционных блоков) и значениями моду- лей Тц = ТтактГЙ 1 П 12 ,ГПгде Ттакт - период тактовых импульсов;пт 1, п 12 пц - значение модулей, используемых в предлагаемом устройстве.После окончания преобразования на картинном выходе 8 устройства присутствуют бинарные кодированные остатки. По окончании преобразования на электрическом выходе 13 появляется импульс готовности результата преобразования.Блок управления 9 работает следующим образом, Под воздействием сигнала с выхода одновибратора 30 источник оптического синхро-сигнала 31 формирует оптический импульс, который через коллиматор 32 поступает на оптический выход 12 блока управления 9, Электрический импульс с выхода одновибратора 30 поступает на вход второго одновибратора 33 и на вход "Запись" регистров 271,27 к. По этому импульсу во всех регистрах 271,27 к произойдет запись логической единицы в младшем разряде и логических нулей во всех остальных разрядах. Импульс, формируемый на выходе второго одновибратора 33, поступает на выход 10 блока управления 9 и запускает блок преобразования интенсивности 2, а также поступает на вход установки единичного состояния В-З триггера 28 и устанавли 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При единичном состоянии триггера 28 разрешается прохождение импульсов с генератора тактовых импульсов 25 через схему "И" 26 на тактовые входы регистров сдвига 27127 к и счетчик 29. На выходах регистров сдвига 27127 к формируются сигналы, управляющие оптоэлектронными затворами 5. Вид управляющих сигналов для модулей М 1= 3 и М 2 = 5 показан на фиг.4, При возникновении сигнала переноса счетчика 29, происходит установка триггера 28 в нулевое состояние и через схему И 26 прекращается поступление сигналов тактового генератора. Одновременное сигнал переноса поступает на выход 13 блока управления 9, как сигнал готовности результатов преобразования, и на вход первого одновибратора 30, на выходе которого формируется импульс возобновляющий цикл работы блока управления и всего устройства.Таким образом, на картинном выходе аналого-цифрового преобразователя изображений, после цикла работы, формируются пространственно-копирован ные остатки, которые без специальных преобразований можно использовать в вычислительных устройствах в системе остаточных классов.Формула изобретения Аналого-цифровой преобразователь изображений, содержащий оптически связанные оптоэлектронный блок преобразования величины интенсивности оптического сигнала во временной параметр оптического сигнала, мультипликатор изображений и кодирующий блок, а также блок управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности преобразования, блок преобразования величины интенсивности оптического сигнала во временной параметр оптического сигнала выполнен в виде преобразователя величины интенсивности оптического сигнала в интервал временных задержек оптического сигнала постоянной интенсивности и длительности, оптический вход преобразователя является картинным входом устройства, а запускающий электрический вход оптоэлектронного блока преобразования интенсивности оптического сигнала соединен с одним из выходов блока управления, кодирующий блок выполнен в виде К операционных блоков, где К - количество модулей в выбранной системе остаточных классов, при этом -й операционный блок содержит М оптоэлектронных затворов, М светообьединителей и М оптических В-Я-триггеров с картинными входами и выходами, где М -ачение к-го модуля ( = 1,2К), причем тический вход каждого оптоэлектронногозатвора соединен с соответствующим выходом мультипликатора изображений, а оптический выход каждого оптоэлектронного затвора - с Я-входом соответствующего оптического В-Я-триггера, в 1-м операционном блоке выход Ц)-го оптического В-Я-триггера соединен с первым входом -го светообьединителя (1 = 1,2,М), выход М-го оптического В-Я-триггера соединен с первым входом первого светообъединителя, выход каждого светообьединителя соединен с В-входом соответствующего оптического В-Я-триггера, а вторые входы всех светообьединителей соединены с оптическим выходом блока управления, оптические выходы всех оптических В-Я-триггеров образуют картинный выход устройства, а электрические входы всех оптоэлектронных затворов подключены к соответствующим выходам блока управления,2, Устройство по п.1, отл ича ю ще е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, элемент И, К регистров сдвига, два одновибратора, электрически управляемый источник оптического синхросигнала, В-Я-триггер и источник оптического синхросигнала, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика, с первым входом элемента И и тактовыми входами К регистров сдвига, при этом каждый регистр сдвига имеет М выходов, кото рые образуют первые электрическиевыходы блока управления, последний выход каждого регистра соединен со своим входом записи последовательной информации, первые входы записи параллельной инфор мации всех регистров характеризуются единичным состоянием, все остальные входы регистров для параллельной записи информации имеют нулевое состояние, входы "Запись" всех регистров соединены с выходом 15 первого одновибратора, входом второго одновибратора и электрическим входом источника оптического синхросигнала, выход которого является оптическим выходом блока управления, выход счетчика соединен с 20 входом первого.одновибратора, входом установки нулевого состояния В-Я-триггера и является вторым электрическим выходом блока управления, выход второго одновибратора соединен с входом установки еди ничного состояния В-Я-триггера и являетсятретьим электронным выходом блока управления, а выход В-Я-триггера соединен с вторым входом элемента И.Составитель Ю. КоломиеТехред М. Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5