Устройство скользящей эквализации гистограмм Советский патент 1989 года по МПК G06F17/18 G06T1/00 G06F17/00 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки цифровых сигналов, в том числе радиолокационных и видеосигналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет изменения алгоритма его функционирования, а также введения новых элементов и новых связей между ними.

Операция скользящей эквализации гистограмм (СЭГ) относится к классу адаптивных амплитудных преобразований и позволяет реализовать нелинейную фильтрацию цифрового сигнала. Скользящая эквализация гистограмм распределения значений цифрового сигнала состоит в том, что каждое значение х . цифрового сигнала х преобразуется по гистограмме h,-,j, построенной по некоторой окрестности точки х ; из (2L+1) (2К+1) элементов

х 14J

У .) (2L+7H2K+T) 1га h|.J(1) (1)

где у. - преобразованный элемент

изображения х.

В прототипе для ускорения вычисления выражения (i) используется алгоритм с поразрядным поиском результата, основанный на параллельном формировании грубых и точных отсчетов гистограмм и последующем вычислении в течение q тактов по построен ным гистограммам результата операции эквализации, т.е. время вычисления одного значения по формуле (1) равно t,tr+qt, где (2L+l)tn - время формирования гистограммы фрагмента изображения h(; t ц- время цикла устройства. В результате t,2(2L+1)+ +q t ц.

Ј vj

fb О

сл

Предложенный алгоритм выпблнения операций эквализации основан на следующем. Выражение (1) переписывается в виде

1

L k

I X

(2L+TH2K+T) f t-i-sgnCx -x -«,r

(2)

где sgn(y-x)

0,у-х 7,0;

1,у-х 0.

(3)

Выполнение операции эквализации по формуле (2) не требует построения гистограмм фрагментов, что позволяет распараллелить процесс вычислений и тем самым увеличить быстродействие устройства. Максимальное распараллеливание вычислений по формуле (2) достигается при параллельном вычислении всех q(2L-H)(2K+l) значений (3) с последующим суммированием этих значений в древе суммирования из r Fq/Pl Р-входовых параллельных счетчиков и г-1 сумматоров, где Г 1 - операция округления до ближайшего большего целого. Время вычисления-одного значения результата в

этом случае равно t tj+tcw

+ flosar1t

где t з - время выполнения операции выделения инверсного знака разности сравниваемых чисел (3); tC4- время выполнения операции счета в параллельном счетчике; tCM- время выполнения операции сложения в сумматоре, Нормирование результатов вычислений производится во внешнем устройстве.

40

Для сравнения: при 8 и CM имеют t,70 tu и t4.

Таким образом, использование предложенного алгоритма позволяет распараллелить выполнение операции эквализации и, следовательно, повысить быстродействие устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства скользящей эквализации гистограмм.

50

10

20

5

25

.

30

35

40

50

Устройство скользящей эквализации гистограмм состоит из информационного входа 1, входа 2 центрального элемента, группы сумматоров 3, г Р-входовых параллельных счетчиков 4, сумматоров 5, образующих древовидный сумматор, и информационного выхода 6 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В моменты времени, определяемые внешним устройством, на информационный вход 1 параллельно подаются элементы х ,j-k i t,-, на ВХ°Д 2

центрального элемента - элемент х.., Инверсные значения знаков разности с выходов сумматоров 3 группы параллельно подаются на входы Р-входовых параллельных счетчиков 4, и далее информация с выходов параллельных счетчиков подается в древовидный сумматор. Результаты вычислений с выхода 6 передаются во внешнее устройство .

Формула изобретения

Устройство скользящей эквализации гистограмм, содержащее группу из q сумматоров, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены г Р-входовых параллельных счетчиков (где г - ближайшее большее целое к q/P), древовидный сумматор, причем первые входы сумматоров группы являются информационным входом устройства, вторые входы сумматоров группы объединены и являются входом центрального элемента изображения устройства, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих параллельных счетчиков, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами древовидного сумматора, выход результата которого является информационным выходом устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки цифровых сигналов, в том числе радиолокационных и видеосигналов. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. В устройство, содержащее группу из Q сумматоров, введены R P -входовых параллельных счетчиков (где R - ближайшее большее целое к Q/P) и древовидный сумматор. Это позволяет распараллелить процесс вычислений. 1 ил.