Устройство для преобразования координат Советский патент 1984 года по МПК G06G9/00 

Изобретение относится к ан шоговой вычислительной технике и может быть использовано в различн1 1х областях науки и техники, связанньп с обработкой информации, предстаапекной в виде двумерных изобршкепий. Известно устройство для преобразо вания координат 5 содержащее входной полоконно-оптический преобразователь входные торцы световодов которого образуют пучек световодов с регулярной прямоугольной укладкой Г 1 1. Однако известное устройство вносит существенные искажения в трансформированное изобрагкение, вызванные наличием .оптических потерь, и позволяет повысить только преобразование из декартовьпс координат в по-лярные. Наиболее близким к изобретению является устройство для преобразования координат, содержащее входной и выходной волоконпо опт1гческке преобразователи,, многоканальный оптоэлектрокнЕлй блок координатной трапсформаи;ии, включающий фотоприемник,, усилители, элементы сравнения, источ ник света, модулятор света 2J. Данное устройстБо позволяем выполнять только преобразование из декартовых координат в полярные, Цаль 1- зобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения логарифмического преобразования координаты в радиусном направлении. Поставленная цель достигается тем что в устройство для преобразования координат, содержащее входной золо-. конно-оптический преобразователь, входные торцы световодов которого образуют пуЧок световодов с регулярной концентрической утепадкойэ ной волоконно-оптический преобразователь, выходные торцы которого сЕэра зуют п т;1ок световодов с регулярной прямоугольной укладкой, и многоканальный оптроэлектронньй блок коордр;,натной трансформанли, включекньш меж ду входным к вьгходньм волоконно-опTH4eciaiMH преобразователями введены блок приема исходного изображения блок хранент1я преобразованного изображения, генератор тактопьс; иштуль-сов, распределитель, неполный дешифратор, элемент И, элемент Ш1И и элемент задержки, причем блок приема исходного изображения вьлолнеи в виде матрицъ сзеточувствительных ячеак на приборах зарядовой инжекиии,входы которых оптически связаны с соответствую1ди ш выходами выходного волоконно-оптического преобразователя,блок хранения преобразованного изображения выполнен в виде матриць приборов зарядовой связи, входы строк которой подключены к выходам соответствующих строк матритда светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображения, входы строк которой соединены с выходом генератора тактовых импульсов, подключенный к управляющему входу элемента И и к входу распределителя, выходы которого через неполный депифратор подключены к соответствующим входам столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой и ясекции блока приема исходного изображения и к соответствуюи им входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальным входом элемента И, выход которого подключен к входам четных столбцов матрицы приборов зарядовой связи блока хранения преобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетньк стачбцов через элемент задержки. На фиг. ( показана блок-схема устройства для преобразования координат; на фиг. Z - график, поясняю дий алгоритм работы неполного дешифратора. Устройство для преобразования координат (фиг. 1) содержит входной волоконно-оптический преобразователь 15 входные торць световодов которого образу1€т пучек световодов с регулярной концентрической укладкой, многоканальный оптоэлектронный блок координатной трансформации 2, вьЕходмой волоконно-оптический преобразователь 3, выходные торцы световодов которого образуют пучок световодов с. регулируемой прямоугольной укладкой, ос:зтцествляющ11е преобразование декартовых координат в полярные., блок 4 приема исходного изображения блок 5 хранения преобразованного изображения, генератор тактовых н шульсов 6j распределитель 7, неполный деиифратор 8, элемент И 9, элемент ШШ 10, элемент задержки 11, светочувствительньш ячейки 12 на приборах зарядовой инжекции, осуществлягогггне лога.рифмическое преобразование координаты в радиусном направлении . Устройство работает следующим образом. Преобразованное в поляриь5е координаты изображение проецируется с выхода преобразователя 3 на матрицу светсчувствительнък ячеек 12 на приборах зарядовой июкакции С 3 . Заряды, появившиеся в результате воздействия изображекия, инжектируют ся а подложки каждой строки матрицы ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения, изолирозанкые друг от друга, при подаче тактовых импульсов на все горизонтальные шины строк матрицы блока 4 приема исходного изображения, а также импульсов считы вания на вертикальные шины матрицы ячеек 12 блока 4 исходного изображе1-шя. Импульсы считывания поступают с неполного дешифратора 8, который и определяет алгоритм считывания инфор мации с матрицы ячеек 12 блока 4 приема исходного изображения и за-. писи в блок 5 хранения преобразован него изображения, выполненной в вид матрицы приборов зарядов связи 13. Система управления устройства включает в себя генератор тактовых и шульсов б (например, прямоугольных импульсов) распределитель 7, вы полненный по схеме кольцевого счет чика, неполньй дешифратор 8, злемен ты И 9, ИЛИ 10 и злeмeнt задержки 1 Сигналы с генератора тактовых импульсов 6 поступают па строчные шины и через распределитель 7, неполный дешифратор 8 на столбцовые шины матрицы ячеек 12 блока 4 прием исходного изображения, на элемент И 9, на другой вход которого поступают через элемент ИЛИ 10 импульсы считьгеания с неполного дешифратора Импульсы с выхода элемента И 9 пост пают на нечетные и через элемент задержки 11 на четные тактовые шины блока 5 хранения преобразованного изображения. Таким образом, в блок 5 хранения преобразованного изображе шя записы вается изображение в виде зарядов, поступающих с подложек ячеек 12 бло ка 4 приема исходного изображения,, преобразованное из полярных координ в логарифмические. Логарифмическое пространство коо динаты в радиусном направлении осуществляется считьгоанием информации 1 54 определенных ячеек 12 блока 4 приема сходного изображения при подаче тактовых импульсов, -поступающих через распределитель 7 поочередно на каждый вход неполного дешифратора 8, а с его выхода - на вертикальтгые 1КИНЫ матрицы ячеек блока 4 приема исходного изображения. Фиг, 2 поясняет алгорит работы неполного дешифратора 8, где изображены: строка элементов длиной L, над которой производится логарифьшческое преобразование (по оси абсцисс), и строка элементов, которая получается после преобразования. Вся строка разбивается на п частков длиной 1 Диаметр исходного элемента матрицы приема исходного изображения и матрицы хранения преобразованного изображения равен d, г - количество элементов на участке, z - расстояние между элементаш, 1 (d + 2)Г и, следовательно, L (d + z)nr.. После логарифмического преобразования получаем строки из п участков, дл11на i-ro участка mj . Каждый i-й - -часток имеет р. - элементов. Параметр х определяет положение ло гарифмической кривой относительно -строки L, тогда ,.(ie.x)(iM)e.x -K/nn; где К-,- коэффициент пересчета. Формула пересчета для выполнения логарифмического преобразовагош имеет вид --ii ffc-V ;. с342 X, 1, наприОграничим параметры К, следующими выpaжe iия ш: мер. 1+х , ;- 1, Т.е. длина первого участка га 1; К I а, т.е. длина пос(п-1)1+х леднего участка не меньше а. 1 где a - длина, которая вмещает минимально допустимое количество элементов на участке после преобразования, а зависит от длины участка 1 и определяется формулой а fl, где f - коэффициент допустимого сжатия, f зависит от величины выбранного участка логарифмической кривой; il-fx ., , (i-l)Ux (i-Dl-fx )H-x т.е. два соседних участка i и i-1 дЪлжны отличаться друг от друга не менее чем на 1 элемент. 56 Формула работы дешифратора 8 на i-OM участке для выбора опрашиваемого элемента .. где К 1,2 (где J t целая часть числа). Предположим, что в рассматриваемой строке 100 элементов, делим строку на пять частей, т.е. п 5, г 20 элементов. Выбираем К 20. Обращаясь к таблице натуральных логарифмов, получаем следующую таблицу .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ, содержащее входной волоконно-оптический преобразователь, входные торцы световодов которого образ:уют световодов с регулярной концентрической укладкой, выходной волоконно-оптический преобразователь, выходные торцы которого образуют пучок световодов с регулярной прямоугольной укладкой, и многоканальный оптоэлектронный блок координатной трансформации, включенный между входным и выходным волоконно-оптическим преобразователями, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения логарифмического преобразования одной из координат, в него введены блок приема исходного изображения, блок хранения преобразованного изображения, генератор тактовых импульсов, распределитель, неполный дешифратор, элемент И, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем блок приема исходного изобретения выполнен в виде матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекции, входы которых оптичесют свя- заны с соответствующими выходами выходного волоконно-оптического преобразователя, блок хранения преобразованного изображе1шя выполнен в виде матрицы приборов зарядовой связи, входы строк которой подключены к выходам соответствующ 1х строк матрицы светочувствительшк ячеек на приборах зарядовой инжекции блока приема исходного изображения, входы строк (О которой соединены с ВЕ КОДОМ генератора тактовых импульсов, подключенным к управляющему входу элемента И и-к входу распределителя, выходы которого через неполный дешифратор подключены к соответствующим входам о со «столбцов матрицы светочувствительных ячеек на приборах зарядовой инжекци ГчЭ СЛ блока приема исходного изображения и к соответствующим входам элемента СО 01 ИЛИ, выход которого соединен с сигнальным входом элемента И, выход которого подключен к входам четных столбцов матрицы приборов зарядовой связи блока хранения преобразованного изображения непосредственно, а к входам нечетных столбцов - через элемент задержки.

Ксхлнчество элементов

14 после преобразования Теперь рассмотрим, например, пре образование второго участка элементов (С 21 по 40). Дешифратор 8 выби ет следующие элементы участка 8 11 14 16 19

$ 6

Р. 4

Р, 7

5 Следовательно, с дешифратора 8 поступают импульсы считывания на 2-й, 5-й, 8-Й5 11-й, 14-Й5 19-й элементы, информация о величине зарядов в этих ячейках поступает с блока 4 приема исходного изображения на блок 5 хранения преобразованного изображения. Следовательно,производится логарифмирование по координате в радиусном направлении. Технико-эконо шгческая эффективность устройства заключается в расширении эго области применения.