Устройство для преобразования изображений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 04 К 1/387 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТР ИЗОБРАЖЕН (57) Изоб автоматиз жений и м полиграфи ного прое Цель изоб ни преобр ЙСТЙ ОБРАЗОВАН тение от ованной ет быть сится к технике работки изобрапользовано вавтоматизиров систем преобразования изображений: масштабирование, сдвиг,. поворот и сочетания этих преобразований. 9 ил,(21) 44 (22) 27 (46) 15 (71) Ин кова (72) В, и М.А.К (53) 62 (56) Па кл. НО еликобритании Ф 2153621 87, 1985вой блоке 1 памяти записывается сигнал исходного изображения. На входеустройства задаются коды режима работы: координат х иу начала и концапреобразования, смещения координаты хи у соседней точки и коэффициентыаффинного преобразования. Адресныйпреобразователь 5 вырабатывает начальное значение координаты строкиисходного изображения, Обработкастроки производится под управлениемпервого синхронизатора 4 и заключается в перезаписи информации иэ первого блока 1 памяти в соответствующиеячейки второго блока 2 памяти, навыходе которого формируется сигналпреобразованного иэображения. Устройство способно выполнять все линейныеИзобретение относится к техникеавтоматизированной обработки изображений и может быть использовано вполиграфии, системах автоматизированного проектирования и в оргтехнике.Цель изобретения - уменьшение времени преобразования изображений,На фиг. 1 представлена структурная 10электрическая схема устройства дляпреобразования изображений; на Фиг.2 -схема счетчика строка; на фиг. 3 схема адресного преобразователя; нафиг. 4 - схема первого синхронизатора; на фиг, 5 - схема второго синхронизатора; на фиг, 6 - схема первогоадресного генератора; на фиг, 7 -.схема второго адресного генератора;на фиг. 8 и 9 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства.Устройство для преобразованияизббражений (фиг1) содержит первый1блок 1 памяти, второй блок 2 памяти,,первый, адресный генератор 3, первый 25синхронизатор 4, адресный преобразователь 5, второй синхронизатор 6,счетчик 7 строк, второй адресный генератор 8, управляющий вход 9 и инФормационный вход 10.30Счетчик 7 строк (фиг, 2) выполненв виде двоичного счетчика 11 строки узла 12 сравнения. Адресный преобразователь 5 (фиг, 3) включает первый -четвертый умножители 13 - 16 и первыйи второй сумматоры 17 и 18, Первыйсинхронизатор 4 (фиг4) образуюттриггер 19, счетчик 20, дешифратор 21,генератор 22, который включает в себяпервый - третий 23-25 элементы И и40конденсатор 26, Второй синхронизатор6 (фиг. 5) содержит триггер 27, генератор 28, первый и второй элементыИЛИ 29 и 30, первый и второй элементИ 31 и 32, счетчик 33 второго синхро.низатора и дешифратор 34 второго синхронизатора. Первый адресный генера. тор 3 (фиг, 6) имеет в своем составепервый н второй регистры 35 и 36,счетчик 37 и узел 38 сравнения. Второй адресный генератор 8 (фиг, 7) образуют первый и второй регистры 39и 40, а также первый и второй сумматоры 41 и 42,Устройство для преобразования изображений работает следующим образом.В исходном .состоянии на информационном входе 1 О устройства установлены требуемые коды для заданного режима преобразования;Х - код координаты х начала преобразования:У - код координаты у начала преобразования;Х - код координаты х конца преобразования;Ук - код координаты у конца преобразования;Р - смещение координаты по х соседней точки;Э- смещение координаты по у соседней точки;а,Ь,с,й - коэффициенты аффинного преобразования,триггеры 19 и 27 синхронизаторов 4и 6 - в нулевом состоянии, генераторы 22 и 28 выключены, в первом блокепамяти находится исходное изображение, над которым производится преобразование, например поворот, ПеРвыйадресный генератор вырабатывает код"Готов".По сигналу "Пуск 9" в счетчик 11счетчика 7 строк заносится код У синформационного входа 10 устройства,а во втором синхрониэаторе 6 триггер27 устанавливается в единичное состояние. Генератор 28 начинает вырабатывать синхроимпульсы с заданной частотой (Фиг. 8). Через элемент И 31синхроимпульсы поступают на счетныйвход счетчика 33. При этом на выходах дешифратора 34 появляются последовательно сигналы СИ 1, СИ 2, СИЗ, Навременных диаграммах показано, чтоСИ 1 появляется в состоянии счетчика33 "1", СИ 2 - в состоянии "2", аСИЗ - в состоянии "4"; выход подключен к элементам 29 и 30, В конкретной ситуации распределение выходов и частота генератора определяется быстродействием счетчика 7 строки адресного преобразователя 5, Номера выходов могут быть больше 7,По сигналу СИ 1 состояние счетчика 11 увеличивается на единицу. Этот код У поступает на адресный преобразователь 5, и по сигналу СИ 2 начинается перемножение кодов на умножителях 13-16; У а, У Ь, Х с, У д. По сигналу СИЗ начинается сложение на сумматорах 17 и 18, в результате чего на выходе адресного преобразователя вырабатываются начальные значеЕсли первым заканчивает работу второй синхронизатор 6 по подготовке строки к обработке, то, как показано на фиг. 9, счетчик 33 остается в состоянии "6" до тех пор, пока не поступит сигнал "Готов" (конец обработки строки и). После этого сигнал генератора 28 через элемент И 32 как сигнал "Пуск 2" запускает в работу оба синхронизатора.Конец обработки происходит при достижений У значения У в счетчике 7 строк. При этом узел 12 сравнения вырабатывает сигнал "Стоп , По этому сигналу, как показано на фиг9, триггер 27 второго синхронизатора 6 устанавливается в нулевое состояние и подготовка новой строки не производится. Первый синхронизатор заканчивает свою работу аналогично описанному до получения сигналаГотов",Таким образом, в устройстве значительное, более чем на порядок, повышение скорости обработки достигается 5 157884 ния координаты строки исходного изоб- раженияф Хн а Х+ Ь Ун + е,с Хн + 1 н + 5Как только на последнем выходе дешифратора 34 появляется сигнал, ончерез элементы ИЛИ 29 и И 31 отключает выход генератора 28 от счетноговхода счетчика 33 и подключает егочерез элемент И 32 и элемент ИЛИ 30 наК-вход этого счетчика 33. В результате очередной сигнал генератора проходит элемент И 32, через элементИЛИ 30 устанавливает в нулевое состояние счетчик 33 и как сигнал "Пуск 2"с выхода второго синхронизатора 6поступает на входы блоков 3,4,8, Впервом адресном генераторе 3 этот 20сигнал заносит в регистры 35 и 36значения Х и У, а в счетчик 37 -значение Х . Во втором адресном генераторе 8 этот сигнал заносит в регистры 39 и 40 значения смещений В 25и Пн, а в сумматоры 41 и 42 - знаl 1чения Хн, У н, выработанные в адресном преобразовании 5, В первом синхронизаторе 4 этот сигнал устанавливает триггер 19 в единичное состояние, а счетчик 20 - в нулевое, Наэтом заканчивается подготовка к обработке строки.Обработка строки производится подуправлением первого синхронизатора 4,После установки триггера 19 в еди.ничное состояние запускается генератор 22 и счетчик 20 меняет свое состояние, в результате чего на выходедешифратора 21 появляются сигналыСИ 4-СИ 7. Сигнал СИ 4 поступает на первый блок 1 памяти как сигнал чтения,сигйал СИ 5 поступает на второй блокпамяти как сигнал записи, Сигнал СИ 6поступает на второй адресный генератор 8 как сигнал сложения для получения нового адреса Х , Ъ , Сигнал СИ 7поступает на первый адресный генератор 3 как сигнал счета для увеличения значения Х на единицу на счетчике 37, Серии сигналов СИ 4-СИ 7 повторяются до тех пор, пока значение счетчика 37 Х первого адресного генератора 3 не достигнет значения Х, Придостижении этого значения на выходеузла сравнения появляется сигнал Готов", означающий. готовность устройства к обработке следующей строки, Сигнал Готов поступает на синхронизаторы 4 и 6,В первом синхронизаторе 4 сигнал "Готов" устанавливает триггер 19 в нулевое состояние и генератор 22выключается.Во втором синхронизаторе 6 сигнал "Готов" открывает элемент И 32 для формирования сигнала "Пуск 2", На фиг, 8 показаны временные диаграммы описанной работы устройства в начале режима при подготовке первой строки, а также при обработке первой и подготовке второй строк, Если обработка строки заканчивается раньше, чем подготовка следующей, то на выходе элемента И 32 первым устанавливается сигнал "Готов" и синхронизатор 4 ожидает сигнал "Пуск 2". Последний появляется в конце цикла подготовки, когда устанавливается на последнем выходе дешифратора 34 единичное сос" тояние. При этом сигнал с генератора 28 поступает через элемент И 32 и как сигнал "Пуск 2" устанавливает счетчик 33 в нулевое состояние для начала нового цикла подготовки, а триггер 19 и счетчик 20 - в единичное и нулевое состояния соответственно, На К-входе триггера 19 сигнал "Готов" снимается, так как по сигналу "Пуск 2" заносятся новые значения в регистр 35 и счетчик 37 первого адресного генератора 3, В дальнейшем работа устройства происходит аналогично описанному.введением двух параллельно работающих неоднородных блоков и заменой сложных вычислений координат точек исходного изображения, соответствующих каждой точке результирующего изображения, на более простую процедуру. Устройство способно выполнять все линейные преобразования изображений: масштабирование, сдвиг, поворот, и сочетания этих преобразований,Формула изобретенияУстройство для преобразования изображений,содержащее адресный преобразователь, первый и второй блоки памяти, синхронизирующие входы которых подключенй соответственно к первому и второму входам первого синхронизатора, сигнальный вход первого блока памяти является видеовходом устройства, третий выход синхронизатора подключен к первому входу первого адресного генератора, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью уменьшения времени преобразования изображений, введен второй синхронизатор, счетчик строк и второй адресный генератор, первый вход которого соединен с первым выходом адресного преобразователя, второй вход второго адресного генератора подключен к четвертому выходу первого синхронизатора, а выход подключен к адресному входу первого блока памяти, второй синхронизатор,первый выход которого подключен ктретьему входу второго адресного ге"нератора, к первому. входу первогосинхронизатора и к второму входу первого адресного генератора, второйсинхронизатор, второй выход которогоподключен к первому входу адресногопреобразователя, третий выход второго синхронизатора подключен к первому входу счетчика строк, выходсчетчика строк подключен к второмувходу адресного преобразователя и ктретьему входу первого адресного генератора, первый выход первого адресного генератора подключен к адресному входу второго блока памяти, второй выход первого адресного генератора подключен к второму входу первогосинхронизатора и к первому входу второго синхронизатора, выход первогоблока памяти подключен к третьемувходу второго блока памяти, второйвыход счетчика строк подключен к второму входу второго синхронизатора,при этом четвертый вход первого адресного генератора, третий вход второгоадресного генератора, третий вход адресного преобразователя и второй входсчетчика строк объединены и являютсяинформационным входом устройства,объединенные третий вход счетчикастрок и третий вход второго синхронизатора являются управляющим входомустройства, а выход второго блока памяти - выходом устройства.1УодгоСтаойускТриз.ГеиерСцетСИ 1сиг г 7 28 УЗ Х 4 У 4 34 Я 4 Ю Уг 6 гг ЯешЯ ГотобСИ 7 Р орая строк дуосг Трао, Геиер. Сцепи СИ 4 СИ 5 в%а:йероая строка Вторая снап ок ероая строка1578841Юодеощадка: и-(СтопПуси УТриг. 27Генер 28Счет ч, ОСИ 1 У 4СИ 2 У 4СИЯ 34Яеш.(4) У 4Гоао 5 УЗПуск 2 2Три в. ЮГенер. 22Счет ч. 20СИ 4 24сию ггСИб 21СИ 7 ВОсГрадатка:Фиг УСоставитель А.ЦветковРедактор А,Огар Техред Л.Олийнык Корректор О.ЦиплеЗаказ 1924 Тираж 531 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101