Устройство для обработки изображений Советский патент 1989 года по МПК G06T1/00 

с . /

1U

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-изме рительньгх системах.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности изменения значений весовых коэффициентов маски.

На фиг,1 приведена функциональная схема устройства для обработки изобргшсений; на фиг.2 - блок вычисления «

Устройство для обработки изобра- жений содерхсит блок 1 синхронизации, блок 2 памяти, блок 3 памяти (коэффициентов)р блок 4 вычисления, блок 5 памяти, блок 6 сдвига, мультиплексор 7, адресный вход 8 устройства, вход 9 задания режима устройства, вход 10 задания весовых коэффициентов устройства, блок 11 (гене- ратор тактовых импульсов), счетчик

Обработка изображения начинает и тот момент, когда на информацио ный вход блока 5 начнут последова тельно поступать отсчеты входного

12, счетчик 13, сумматор 14, счетчик 25 изображения. В этот момент сдвиг 15, счетчик 16 и дешифратор 17.

Вид обработки определяет набор операщ-хй, вьшолняемых блоком 4. На фиг.2 приведена реализа:ция блока вычисления для выполнения двумерной 30 циклической свертки.

осуществляемый блоком 6 сдвига, р вен нулю, содержимое блока 2 памя ти также равно нулю, отсчеты запи ваются в последовательно располож ные ячейки блока 5 памяти и однов менно проходят на выход блока 5 и поступают на вход блока 4 вычисле на другой вход которого из блока памяти поступает весовой коэффици 0,0 В умножителе 18 блока 4 вычи ления отсчеты перемножаются на зн ние весового коэффициента h,, и ч рез сумматор 19 поступают на вход блока 2 памяти, произведения hg- записьгоаются с начального адреса последовательно расположенные яче ки блока 2 памяти. Адреса, по кот рым производится запись в блоке 2 мяти, в этом цикле совпадают в ка дьй момент времени с адресами, по которым производится чтение отсче g 1 g из блока 5 пазчяти. Эти адрес формируются счетчиком 12. Первьтй цикл заканчивается,когда в блоке памяти будут записаны все K L отс тов входного изображения и в блок памяти будут записаны также К, L произведений

N-t

f 2I21b;-.g,,;

-j У

где f

k,e

- отсчеты обработанного (выходного) изображения

k 0,k-1, 1 0,L-1,

k количество отсчетов в строке изображенияi количество отсчетов в столбце изображенияJ

-коэффициенты весовой функции, с которой производится свертка;

-отсчеты входного изображения J

-количество элементов в столбце матрицы весовых коэффициентов;

- количество элементов в строке матрицы весовых коэффициентов.

Данный блок 3 содержит последоваельно соединенные умножитель 18 и умматор 19.

0

SM

м

N

Устройство.работает следующим образом.

Предварительно происходит запись весовых коэффициентов, поступающих из внепшего устройства в блок 3 памяти с входа 10 задания весовых коэффициентов. Адреса для записи в блок 3 памяти в этом случае устанавливаются внешним устройством по входу 8 устройства и при соответствующем сигнале на входе 9 задания режима. Они поступают через мультиплексор 7 на адресные входы блока 3 па мяти.

После загрузки весовых коэффициентов изменяется сигнал на входе 9, при этом к адресному входу блока 3 памяти подключается информационный выход счетчика 13 через мультиплексор 7.

Обработка изображения начинается и тот момент, когда на информационный вход блока 5 начнут последовательно поступать отсчеты входного

изображения. В этот момент сдвиг

изображения. В этот момент сдвиг

осуществляемый блоком 6 сдвига, равен нулю, содержимое блока 2 памяти также равно нулю, отсчеты записываются в последовательно расположенные ячейки блока 5 памяти и одновременно проходят на выход блока 5 и поступают на вход блока 4 вычисления на другой вход которого из блока 3 памяти поступает весовой коэффициент 0,0 В умножителе 18 блока 4 вычисления отсчеты перемножаются на значение весового коэффициента h,, и через сумматор 19 поступают на вход блока 2 памяти, произведения hg- g(g записьгоаются с начального адреса в последовательно расположенные ячейки блока 2 памяти. Адреса, по кото- рым производится запись в блоке 2 памяти, в этом цикле совпадают в каж- дьй момент времени с адресами, по которым производится чтение отсчетов g 1 g из блока 5 пазчяти. Эти адреса формируются счетчиком 12. Первьтй цикл заканчивается,когда в блоке 5 памяти будут записаны все K L отсчетов входного изображения и в блоке 2 памяти будут записаны также К, L произведений

, К 0,k-1, 1 0,L-1.

В этот же момент в счетчике 12 формируется перенос, который поступает на счетные входы счетчиков 13 и 16.

3

В следующем цикле блоком 1 в блоке 6 сдвига задается сдвиг, равный единице, т.е. адреса, по которым производится выборка отсчетов из° блока 5 памяти, в каждый момент времени на единицу больше, чем адреса, по которым производятся чтение и запись в блок 2 памяти. Одновременно из блока 1 поступает CHI нал на вход бло ка 3 памяти (весовых коэффициентов), изменяющий адрес, по которому производится выборка весового коэффициента. Из блока 3 памяти будет выбран весовой коэффициент Ь , который поступит на вход блока 4 вычисления. На вход блока 4 выч юления поступают отсчеты 8|(р, , а на другой вход блока 4 - произведения о,о 8 tc.e Отсчеты gi,e+i в умножите- ле 18 блока 4 перемножаются с коэффициентом hjjj и получившиеся произведения складываются в сумматоре 19 с произведениями , поступающих из блока памяти 2. Получившееся частичные суммы (g g h. +Ьд,. ,) записываются в блок 2 на места произведений . Второй цикл заканчивается, когда опять будет счита« но все содержимое блока памяти 5 и во всех ячейках блока 2 памяти будут сформированы суммы вида

o.o ek.g o.t Bk.etf

176

рабатывается сигнал, который поступает на счетньпЧ вход счетчика 15 и вход сброса счетчика 16.

Далее указанные N циклов повторяются для весовых коэффициентов h-; j 0,N-1 и величин сдвигов j+L, j 0,N-1, в результате их выполнения в блоке 2 памяти накапливаются суммы

N-t

l ofb M-S -,NКак и ранее после этих N циклов дешифратор 17 вырабатывает сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 15 и на вход сброса счетчика 16.

В следующих N цикотах из блока 3 памяти выбираются весовые коэффициенты h,j , j - 0,N-1 и в блоке 6 сдвига задаются величины сдвигов, равные 2L+j , j 0,N-1. В результата в блоке 2 накапливаются суммы

2 N-I

2l2Ih;,--gk,;,j . Uo J

После M N циклов в блоке 2 памяти формируются суммы вида м-1 м-1

ZZlhi,j-gK.;,B.j ,

которые являются вькодными отсчетамг; обработанного изображения

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измериЙ7 тельных системах. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности изменения . значений весовых коэффициентов маски. Устройство для обработки изображений содержит блоки 2, 5 памяти, блок, 6 сдвига, блок 4 вычисления, содержащий последовательно соединенные умножитель 18 и сумматор 19, блок 3 памяти, мультиплексор 7, блок 1 синхронизации, который, в свою очередь, содержит генератор 11 тактовых импульсов, счетчики 12, 13, 15, 16, дешифратор 17 и сумматор 14. Новыми в устройстве являются третий блок 3 памяти и мультиплексор 7, Их введение в соответствующей связи с другими блоками устройства позволяет изменять значения-весовых коэффициентов маски и, как следствие, расширить область применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

k 0,К-1, , L-1

Как и в предьщущем цикле, в этот момент счетчик 12 формирует сигнал переноса, который поступает на счетные входы счетчиков 13 и 16,

В следующем цикле из блока 3 памяти будет выбрано значение весового коэффициента tijj , а сдвиг в блоке 6 будет задан равным 2, и описанный . цикл повторяется. В результате этого цикла в блоке 2 памяти формируются суммы

i:4,.,j.

После N повторений таких циклов в блоке 2 памяти будут накоплены

суммы

N-(

Z-hfl j -gk.e+j

J

После окончания указанных ранее N циклов на выходе дешифратора 17 вы35

, k 0,К-1, 1 о,L-1

ыходные отсчеты последова- 4Q тельно поступают из блока 2 памяти на выход устройства и блок 2 памяти обнуляется.

Формула изобретения

45

50 информационньй вход первого блока памяти является входом отсчетов входного изображения устройства, а выход первого блока памяти соединен с входом задания отсчетов блока вычислеgg НИИ, вход задания значения произведения которого соединен с первым выходом второго блока памяти, второй выход которого является выходом отсчетов обработанного изображения

|устройства, информационный вход jBToporo блока памяти соединен с выходом результата вычисления блока вы- числения, а адресньй вход второго блока памяти соединен с информаци- loHHbiM входом блока сдвига и первым выходом блока синхронизации, второй 1выход которого соединен с входом управления сдвигом блока сдвига, выход iKOTOporo соединен с адресным входом (первого «блока памяти, отличаю- |щ е е с я тем, что, с целью расши- I рения области применения за счет I возможности изменения значений весовых коэффициентов маски, в него вве-i деиы третий блок памяти и мультиплексор, управляющий вход которого является входом задания режима устройства, а первый информационный вкод мультиплексора является адресным входом устройства, третий выход блока синхронизации соединен с вто- i рьв4 информационным входом мульти- илексора, выход которого соединен - с адресным входом третьего блока памяти, информационный вход которого

1464176

является входом задания весовых коэффициентов устройства, а выход третьего блока памяти соединен с входом задания весовых коэффициентов блока вычисления.

оз из&1.д

Фи.

кб/1.г