Устройство для масштабирования изображения Советский патент 1987 года по МПК G06G9/00 

fO

11355983

Изобретение относится к автоматике 8 и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки оптической информации, в устройствах распознавания образов и пре- 5 образования координат изображения.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение диапазона изменения коэффициента масштабирования изображения по двум координатам.

На чертеже представлена схема устройства.;

Устройство состоит из N блоков 1,-1 трансформации оптического изображения, установленных по оптической оси устройства так, что оптический выход предыдущего блока является оптическим входом последующего блока. Блок 1; (i 1sN) состоит из светоделителя 2, оптического сумматора 3 светового потока, первого оптоэлект- ронного затвора 4 и второго опто- электронного затвора 5, В устройство входят также оптические элементы 6 преобразования изображения, выполненные в виде волоконно-оптических жгутов, оптический блок 7 трансформации (фокон), причем вход светоделитё8 блока 1; присутствует такой потен циал, при котором первый оптический затвор 4 открыт, а второй затвор 5 закрыт, то оптическое изображение, поступающее на оптический вход блока 1., проходит через волоконно-оптический жгут б и оптический сумматор 3 на выход блока 1 без пространствен ной трансформации, так как входная и выходная апертуры волоконно-оптического преобразователя имеют одинаковые размеры. Если же сигнал на управ ляющем входе блока 1 такой, что затвор 4 закрыт, а затвор 5 открыт,

f5 то оптическое изображение, пройдя фо кон 7, поступает через оптический сумматор 3 на оптический выход блока 1; в трансформированном виде, причем коэффициент трансформации блока 1

20 равен коэффициенту расширения (сжатия) , определяемому отношением разме ров выходной и входной апертур фоко- на 7.

Таким образом, установив на дах 8,-8f устройства необходимый код однозначно соответствующий коэффициенту трансформации всего устройства на выходном регистраторе 12 мгновенн . получают промасштабированное исходное

ля 2 является входом блока 1; , первый - изображение, причем коэффициент мас.выход светоделителя 2 через затвор 4 и через волоконно-оптический жгут 6 соединен с одним из входов оптическо- . го сумматора 3, второй вход которого через оптический блок 7 трансформации и второй затвор 5 оптически связан с вторым выходом светоделителя 2, оптический выход оптического сумматора 3 является оптическим выходом блока 1 ;, первые электроды затворов 4 и 5 соединены и являются управляющим входом 8 блока 1, вторые электроды затворов 4 и 5 соединены соответственно с шиной 9 питания и общей шиной 10, источник 11 входного изображения оптически связан с входом блока 1,, а блока 1 оптически соединен с выходным регистратором 12. Устройство работает следующим образом.

На управляющие входы 8,-8ц, подаются управляющие сигналы,, в зависимости от которых соответствующие оптические блоки 1,-1( трансформации либо участвуют в процессе масштабирования, либо передают оптическое изображение без пространственной трансформации. Если на управляющем входе

штабирования устройства определяется как произведение коэффициентов масштабной трансформации тех блоков 1 , на управляющих входах 8; которых 35 такой потенциал, при котором затвор . 5 открыт (при этом затвор 4 закрыт), т.е. блок 1; передает оптическое

изображение формацией.

с пространственной транс

40

Устройство обратимо, т,е. оптический вход блока масштабной трансформации, как и устройства в целом, может служить оптическим выходом, а

il5 выход - входом. Поэтому, если в рассмотренном случае устройство расширяет исходное изображение, то в случае обратного хода луча, т.е. при смене мест расположения источника 11

5Q входного изображения и выходного регистратора 12, устройство сужает исходное изображение.

Коэс фициенты трансформации блоков К. (1 1,N) выбираются таким обра 2 зом, чтобы путем их комбинации (произведения всех или нескольких из них можно бьшо обеспечить требуемый набор коэффициентов общей трансформации устройства.

O

8

8 блока 1; присутствует такой потенциал, при котором первый оптический затвор 4 открыт, а второй затвор 5 закрыт, то оптическое изображение, поступающее на оптический вход блока 1., проходит через волоконно-оптический жгут б и оптический сумматор 3 на выход блока 1 без пространственной трансформации, так как входная и выходная апертуры волоконно-оптического преобразователя имеют одинаковые размеры. Если же сигнал на управляющем входе блока 1 такой, что затвор 4 закрыт, а затвор 5 открыт,

5 то оптическое изображение, пройдя фокон 7, поступает через оптический сумматор 3 на оптический выход блока 1; в трансформированном виде, причем коэффициент трансформации блока 1

0 равен коэффициенту расширения (сжатия) , определяемому отношением размеров выходной и входной апертур фоко- на 7.

Таким образом, установив на вхо5 дах 8,-8f устройства необходимый код, однозначно соответствующий коэффициенту трансформации всего устройства, на выходном регистраторе 12 мгновенно . получают промасштабированное исходное

штабирования устройства определяется как произведение коэффициентов масштабной трансформации тех блоков 1 , на управляющих входах 8; которых 35 такой потенциал, при котором затвор . 5 открыт (при этом затвор 4 закрыт), т.е. блок 1; передает оптическое С

изображение формацией.

с пространственной трансУстройство обратимо, т,е. оптический вход блока масштабной трансформации, как и устройства в целом, может служить оптическим выходом, а

выход - входом. Поэтому, если в рассмотренном случае устройство расширяет исходное изображение, то в случае обратного хода луча, т.е. при смене мест расположения источника 11

входного изображения и выходного регистратора 12, устройство сужает исходное изображение.

Коэс фициенты трансформации блоков К. (1 1,N) выбираются таким образом, чтобы путем их комбинации (произведения всех или нескольких из них) можно бьшо обеспечить требуемый набор коэффициентов общей трансформации устройства.

Например, устройством, состоящим из трех блоков, имеющих коэффициенты трансформации соответственно К,, К и К, можно реализовать следующий набор общих коэффициентов трансфор- мации: К,; К, К,; К2 К,; , при обратном ходе луча- 1/К, I/CK.-K); ,); 1/(К. K,j-K,); 1/(К. К.

Следует отметить, что в общем случае коэффициент трансформации фокона 7 может быть функцией координат входной апертуры.

Например, коэффициент растяжения по оси X равен 2, а по оси Y равен 3

Таким образом, подавая соответствующие сигналы на управляющие входы 8(-8м устройства, можно актоматичес- .ки управлять коэффициентом трансформации входного изображения.

Предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие за счет обработки сразу всего изображения только в оптическом канале, которое ограничивается временем переключения опти- ческих затворов (10-100 не).

Поскольку устройство имеет только аналоговые оптические блоки, она обладает высокой точностью и разрешающей способностью.

Потребляемая устройством мощность практически равна нулю и определяется только мощностью на переключение оптических затворов.

Формула изобретения

Устройство для масштабирования изображения, содержащее оптические элементы преобразования изображения.

отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам, оно содержит N последовательно оптически связанных оптических блоков трансформации, каждый из которых состоит из светоделителя и сумматора светового потока, выполненных в виде призм с полупрозрачньм зеркаль- ньм отражателем, а также оптического трансформатора, выполненного в виде фокона, и двух оптоэлектронных затворов, причем оптический вход светоделителя является входом оптического блока трансформации, первьй оптический выход светоделителя через первый оптоэлектронный затвор оптически связан с входной апертурой соответствующего оптического элемента преобразования изображения, выходная апертура которого оптически связана с первым входом оптического сумматора светового потока, второй вход которого опти-. чески связан через установленные на одной оптической оси оптический трансформатор и второй оптоэлектронный затвор с вторым выходом светоделителя, а выход оптического сзт гатора является выходом оптического блока трансформации, одни выводы первого и второго оптоэлектронных затворов каждого оптического блока трансформации соединены между собой и являются уп- равляюгцими входами устройства, другие выводы всех первых оптоэлектронных затворов соединены с шиной питания, а другие выводы всех вторых оптоэлектронных затворов подключены к шине нулевого потенциала устройства.

ВНИИПИ Заказ 5795/43 Тираж 671

/Л/

k---

Тзп

Подписное

. Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки изображений, распознавания образов и преобразования координат изображений. Цель изобретения - по- вьшение быстродействия и расширение диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее оптические |элементы преобразования изображения, введено N оптических блоков трансформации изображения, каждый из которых состоит из оптического сумматора, светоделителя, оптического трансформатора (фокона) и двух оптических затворов, одни входы которых соединены между собой и являются управляющими входами устройства, по которым задается необходимый управляющий код, соответствующий заданному коэффициенту масштабирования. 1 ил. i (Л 00 СП СЛ СО 00 со