Устройство для преобразования координат изображения Советский патент 1990 года по МПК G06E3/00 

Описание патента на изобретение SU1550504A1

Похожие патенты SU1550504A1

название год авторы номер документа
Устройство для вычисления моментов изображений 1990
  • Пержу Вячеслав Леонтьевич
SU1795484A1
Оптико-электронное устройство для обработки оптической информации 1981
  • Пержу Вячеслав Леонтьевич
SU972531A1
Устройство для преобразования оптической информации из декартовой системы координат в полярную 1981
  • Пержу Вячеслав Леонтьевич
SU964665A1
Устройство для определения координат центра изображения 1980
  • Мухопад Юрий Федорович
  • Бадмаева Татьяна Содномдоржиевна
  • Кругликов Станислав Васильевич
SU991452A1
КОРРЕЛЯЦИОННО-ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ КООРДИНАТОР ЦЕЛИ 1989
  • Кочкин В.А.
RU2103707C1
ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕОРИЕНТАЦИИ С КАНАЛОМ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ (ВАРИАНТЫ) 2009
  • Зеленюк Юрий Иосифович
  • Семенков Виктор Прович
  • Костяшкин Леонид Николаевич
  • Стрепетов Сергей Федорович
  • Котляревский Александр Николаевич
  • Бондаренко Дмитрий Анатольевич
  • Головков Олег Леонидович
  • Лаюк Андрей Максимович
RU2410722C1
Устройство для контроля дефектов фотошаблона 1989
  • Лопухин Владимир Алексеевич
  • Федоров Игорь Владимирович
  • Семенова Тамара Александровна
  • Шелест Дмитрий Константинович
SU1698712A1
Фотоэлектрический преобразователь перемещений в код 1982
  • Кузьмичев Александр Михайлович
  • Раптовский Александр Владимирович
SU1037311A1
ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФУРЬЕ ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА 1985
  • Вербовецкий А.А.
SU1258221A1
Устройство для кодирования изображения 1990
  • Парфенов Игорь Иванович
  • Гафаров Ринат Митгатович
  • Гафаров Зикаф Мидхатович
  • Юсупов Виталий Георгиевич
SU1839264A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 550 504 A1

Реферат патента 1990 года Устройство для преобразования координат изображения

Изобретение относится к вычислительным средствам обработки изображений и может быть использовано в системах предварительного анализа изобретений, распознавания образов. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности. Это достигается за счет выделения наиболее информативной части исходного изображения путем его оконтуривания и определения более точного шага дискретизации, выборки и преобразования координат изображения на основе вычисления его максимальной частоты Фурье-спектра. Устройство для преобразования координат изображения содержит коллимированный источник когеративного излучения 1, транспарант 2, первый светоделитель 3, блок фотоприемных матриц 4, блок управления 5, вычислительный блок 6, блок отклонения и модуляции 7, выходной транспарант 8, второй светоделитель 9, блок выделения контуров изображений 10 и блок определения максимальной частоты Фурье-спектра 11. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула изобретения SU 1 550 504 A1

V

1

/;

Фиг.1

Изобретение относится к вычислительным средствам обработки изображений и может быть использовано в системах предварительного анализа изображений, распознавания образов

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности за счет выделения наиболее информативной части исходного изображения путем его оконту- ривания и определения более точного шага дискретизации, выбоцки и преобразования координат изображения на основе вычисления его максимальной частоты Фурье-спектра о

На фиг,1 представлена структурная схема устройства для преобразования координат изображений; на фиг„ 2 - схема блока определения максимальной частоты Фурье-спектра; на фиг. 3 - схема блока управления; на фиг. 4 - схема дешифратора блока определения максимальной частоты Лурье-спектра; на - схема блока сравнения блока управления; на фиг 6 - схема бло- ка выделения контуров изображений; на фиг.7 - схема блока фотоприемных матриц; на фиг„8 - схема блока отклонения и модуляции; на фиг. 9 - схема вычислительного блока.

Устройство для преобразования координат изображений содержит коллими- рованный источник 1 когерентного из- лучения, транспарант 2, первый светоделитель 3, блок 4 фотоприемных мат- риц, блок 5 управления, вычислительный блок 6, блок 7 отклонения и модуляции, выходной транспарант 8, второй светоделитель 9, блок 10 выделения контуров изображений и блок 11 определения максимальной частоты Фурье-спектра.

Блок 11 определения максимальной частоты Фурье-спектра образуют оптический затвор 12, элемент 13 задерж- ки, дешифратор 14, оптическая линза 15 Фурье-преобразования, блок 16 фотоприемников, блок 17 усилителей-ограничителей сигналов и блок 18 памяти i

Блок 5 управления содержит блок 19 синхронизации, генератор 20 тактовых импульсов, три элемента И 21-23, триггер 24, элемент НЕ-ИЛИ 25, элемент НЕ 26, элемент НЕ-И 27, четыре группы элементов И 28-31, два блока 32 и 33 сравнения, два счетчика 34 и 35 и два дешифратора 36 и 37

Q 5

0 5 0

$ 0

5

0

Дешифратор 14 блока 11 определения максимальной Частоты Фурье-спектра выполнен в виде генератора 38 тактовых импульсов, элемента И 39, элемента НЕ 40, элемента ИЛИ 41, счетчика 42, регистра 43 сдвига, группы двувходовых элементов И 44 и приемного регистра 45 кодов.

Блок сравнения 32(33) блока 5 управления содержит счетчик 46, информационный вход которого соединен с первым входом блока 32(33) сравнения и с инверсным входом триггера 47, прямой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 48, выходы счетчика 46 соединены с первой группой входов компаратора 49 вторая группа входов которого соединена с вторым входом блока сравнения 32(33), выход компаратора 49 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 48 и через элемент

50задержки с входом обнуления счетчика 46, а выход элемента ИЛИ 48 соединен с выходом блока 32(33) сравнения.

Блок 10 выделения контуров изображений выполнен в виде первой линзы

51Фурье-преобразования, вход которой оптически связан с входом блока 10, а выход оптически связан через фотопластину 52 с записью голографического эталонного фильтра и вторую линзу

53 Фурье-преобразования с выходом блока 10о

Блок 4 фотоприемных матриц содержит светоделитель 54, вход которого связан с оптическим входом блока 4, а первый и второй выходы связаны с оптическими входами первой и второй фотоприемных матриц 55 и 56, первая и вторая группы электрических сигнальных входов каждой из которых соединены с первым и вторым входами управления выбором координат блока 4, первый выход которого соединен с выходом второй фотоприемной матрицы 56, а выход первой фотоприемной матрицы 55 соединен с вторым выходом блока 4.

Блок 7 отклонения и модуляции содержит коллиматор 57, вход которого является оптическим входом блока 7, а выход связан с оптическим входом оптического модулятора 58, электрический вход которого соединен с входом управления яркостью блока 7, а выход модулятора 58 связан с оптическим входом затвора 59, электрический вход которого соединен с вторым одиночным входом блока 5, выход затвоpa 59 связан с оптическим входом дефлектора 60, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входами задания координат блока 7, выход дефлектора 60 связан с оптическим выходом блока 7„ В качестве У дефлектора 60 может быть использован акусто-оптический дефлектор, обладающий малыми габаритами и высоким быстродействием,

Вычислительный блок 6 содержит элементы ИЛИ 61-64, цифроаналоговые преобразователи (ЦА11) 65 и 66, элемент НЕ 67, элементы 68 и 69 задержк и аналоговый вычислительный блок 70, два выхода которого являются первым и вторым выходами блока 6, а два информационных входа блока 70 соединен с соответствующими выходами ЦАП 65 и 66, входы которых соединены с входами задания координат блока 6 и вхо- дами элементов ИЛИ 62 и 63, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 61, выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока 70 и входами элемента НЕ 67 и элемента 68 задержки, выход которого соединен с четвертым выходом блока 6 и входом элемента 69 задерж- ки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 64, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 67, а выход элемента ИЛИ 64 соединен с третьим выходом блока 6.

Устройство для преобразования координат изображений функционирует следующим образом.

На первом этапе по сигналу управления с второго тактирующего выхода блока 5 управления включается источник 1, пучок когерентного света с выхода которого поступает на светоделитель 9 и разделяется на два равноценных световых пучка. Световой пу- чок с первого выхода светоделителя 9 подается на оптический вход блока отклонения и модуляции 7. С второго выхода светоделителя 9 световой пучок поступает через транспарант 2 с исходным изображением, модулируется им по соответствующему закону и далее подается в блок 10 выделения контуров изображения,, В данном блоке выполняется оконтуривание исход- ного изображения. Световой пучок с оконтуренным изображением с выхода блока 10 подается на светоделитель 3 и разделяется им также на два равноценных световых пучка. Первый из них подается на вход блока фотоприемных матриц 4, а второй - на вход блока II определения максимальной частоты Фурье-спектра .

На втором этапе с помощью блока 11 вычисляется максимальная частота Фурье-спектра f- оконтуренного ранее изображения.

Блок 1 1 запускается управляющим сигналом с первого тактирующего выхода блока 5 управления. На третьем этапе функционирования устройства с помощью блока 5 управления, фотоприемных матриц 4, вычислительного блока 6 и блока 7 отклонения производится извлечение наиболее информативных элементов изображения и их преобразование в новую систему координат. Данные операции выполняются с учетом величины (, информация о которой поступает с выходов блока 11 на вход задания шага выборки блока 5 управления о На основании информации о /и блок 5 формирует двоичные развертывающие коды, которые с первого и второго выходов этого блока поступают на соответствующие входы фотоприемных матриц блока 4. В процессе работы блока 4 поэлементно анализируется по яркости оконтуренное оптическое изображение на его входе. При наличии высокоинформативного элемента, яркость которого превышает заданный порог, появляется сигнал высокого уровня на втором выходе блока 4. Данный сигнал поступает на первый вход блока 5 и приостанавливает формирование очередной пары развертывающих кодов. Одновременно двоичные коды с третьего и четвертого выходов блока 5 подаются на первый и второй входы вычислительного блока 6, а аналоговый сигнал, пропорциональный яркости анализируемого в данный момент времени высокоинформативного элемента, с первого выхода блока 4 подается на вход управления яркостью блока 7,

Б процессе функционирования вычислительного блока 6 выполняется пересчет сигналов по требуемым зависимостям:

,(x,y);

,(x,y),(1)

где х,у - входные сигналы (двоичные

коды);

х ,у - выходные сигналы (аналоговые) .

10

15

71550504

Новые сигналы х ,у с первого и второго выходов блока 6 подаются на входы задания координат блока 7, Одновременно формируется управляющий сигнал на четвертом выходе, который поступает на вход синхронизации блока 7 и разрешает ему начать работу

В результате функционирования блока 7 выполняется уменьшение по диаметру, оптическая модуляция и отклонение по требуемому закону светового пучка, поступающего на оптический вход данного блока. Световой пучок с выхода блока 7 поступает на вход транспаранта 8, где записывается в виде элемента дискретизации изображения „

Через интервал времени, равный времени срабатывания блока 7, формируется управляющий сигнал на третьем выходе вычислительного блока 6, Данный сигнал поступает на второй вход блока 5 управления и разрешает ему формировать следующую пару двоич- 25 ных развертывающих кодов.

После этого процесс извлечения высокоинформативных элементов изображения и преобразования их координат блоками 4, 6 и 7 повторяется.

Таким образом, работа устройства состоит из трех основных этапов: 1) оконтуривание исходного изображения; 2) вычисление его сложности; 3) непосредственно преобразование изображения из одной системы координат в другую.

При этом введение операции оконту- ривания исходного изображения позво20

30

35

8

Блок 11 определения максимальной частоты ypbewcneKTpa функционирует следующим образом.

По управляющему сигналу, поступающему на вход синхронизации блока 11, открывается оптический затвор 12. Оптическое изображение с входа блока I1 подается через затвор 12 на вход оптической линзы 15, с помощью которой выполняется преобразование Фурье-изображения. Блок 16 фотоприемников расположен в задней фокальной плоскости линзы 15 и предназначен для преобразования оптического спектра Фурье- изображения в совокупность электрических сигналов. Блок 16 состоит из набора концентрических кольцевых электродов. Каждый из кольцевых электродов соединен с отдельной выходной клеммой. Электрические сигналы будут на тех выходах блока, электроды которых освещены оптическим полем.

Электрические сигналы с выходов блока 6 параллельно подаются на входы блока 1 7 усилителей-ограничителей сигналов, с выходов которого в виде одного двоичного кода поступают на входы дешифратора 14. Дешифратор i 4 предназначен для определения старшего значащего разряда двоичного кода и запускается управляющим сигналом с выхода элемента 13 задержки По окончании работы дешифратора 14 на его сигнальных выходах формируется унитарный двоичный код, в котором положение единицы характеризует положение старшего значащего разряда в входном коде. Кроме того, формируется

ляет снизить общее время преобразова- 40 электрический сигнал высокого уровня ния изображения, так как дает возможность выделить (а затем извлечь и преобразовать) только наиболее важную, высокоинформативкую часть входного изображения (блоки 10,5,4,6,7),

на выходе окончания преобразования дешифратора 14, который является запускающим для блока 18 памяти. По двоичному коду, поступающему на вход 45 блока 18 памяти, производится считывание соответствующего двоичного кода определяющего шаг дискретизации преобразуемого изображения.

Введение операции вычисления максимальной частоты Фурье-спектра изображения блок 11 позволяет, с одной стороны, избежать искажений в процессе преобразования изображения за счет более точного выбора шага пространственной дискретизации изображений (блоки 5 и 4), ас другой стороны, избежать излишних затрат времени при преобразовании относительно простых изображений, для которых можно увеличить шаг дискретизации по сравнению со стандартным.

5

04

5

0

0

5

8

Блок 11 определения максимальной частоты ypbewcneKTpa функционирует следующим образом.

По управляющему сигналу, поступающему на вход синхронизации блока 11, открывается оптический затвор 12. Оптическое изображение с входа блока I1 подается через затвор 12 на вход оптической линзы 15, с помощью которой выполняется преобразование Фурье-изображения. Блок 16 фотоприемников расположен в задней фокальной плоскости линзы 15 и предназначен для преобразования оптического спектра Фурье- изображения в совокупность электрических сигналов. Блок 16 состоит из набора концентрических кольцевых электродов. Каждый из кольцевых электродов соединен с отдельной выходной клеммой. Электрические сигналы будут на тех выходах блока, электроды которых освещены оптическим полем.

Электрические сигналы с выходов блока 6 параллельно подаются на входы блока 1 7 усилителей-ограничителей сигналов, с выходов которого в виде одного двоичного кода поступают на входы дешифратора 14. Дешифратор i 4 предназначен для определения старшего значащего разряда двоичного кода и запускается управляющим сигналом с выхода элемента 13 задержки По окончании работы дешифратора 14 на его сигнальных выходах формируется унитарный двоичный код, в котором положение единицы характеризует положение старшего значащего разряда в входном коде. Кроме того, формируется

электрический сигнал высокого уровня

на выходе окончания преобразования дешифратора 14, который является запускающим для блока 18 памяти. По двоичному коду, поступающему на вход блока 18 памяти, производится считывание соответствующего двоичного кода, определяющего шаг дискретизации преобразуемого изображения.

Дешифратор 14 функционирует по принципу поиска левого (старшего ) значащего разряда двоичного кода. В исходном состоянии элемент И 39 открыт по второму входуо Анализируемый двоичный код поступает в приемный регистр 45. По управляющему сигналу, поступающему на вход запуска дешифратора 14, запускается генератор 38 тактовых импульсов о Сигналы с выхода генератора 38 поступают через эле

10

15

мент И 39 на вход счетчика 42 и на регистр 43. Информация с выходов регистров 43 и 45 подается на соответ- ствующие входы группы элементов И 44, которая представляет собой набор двухвходовых элементов И. Количество таких элементов равно числу разрядов регистров 43 и 45. При появлении сигнала на выходе одного или более элементов И группы элементов И 44 появляется сигнал на выходе элемента ИЛИ 41, который через элемент НЕ 40 закрывает по второму входу элемент И 39 и предотвращает дальнейшую передачу тактовых сигналов с выхода генератора 38. В счетчике 42 представлена информация о количестве сигналов, поступивших на вход регистра 43. Данная информация характеризу- 20 ет местоположение старшего значащего разряда в регистре 45.

Блок 5 управления функционирует следующим образом.

В исходном состоянии на втором 25 входе синхронизации блока 5 присутствует электрический сигнал низкого уровня (О). Группы элементов И 30 и 31 закрыты по управляющим входам, Триггер 24 находится в единичном 30 состоянии, в результате чего элемент И 21 открыт по второму входу. На вход задания шага выборки блока 5 подается двоичный код, характеризующий преобразуемое изображение. Этот код поступает на вторые входы блоков 32 и 33 сравнения. На выходах блоков 32 и 33 сравнения присутствуют сигналы высокого уровня( 1), в результа35

элемент И 22 - на первый вход блока сравнения 33, через открытый по второму входу элемент И 23 - на информационный вход счетчика 34. Двоичные коды с сигнальных выходов счетчиков 34 и 35 поступают через группы элементов И 29 и 28 на первые входы групп элементов И 30 и 31 и через дешифраторы 36 и 37 на первый и второй выходы блока 5„

При поступлении единичного сигнала на второй вход синхронизации блока 5 этот сигнал подается на вторые входы групп элементов И 30 и ЗКи открывает их. В результате двоичные коды с первых входов групп элементов И 30 и 31 подаются на третий и четвертый входы блока 5. Одновременно этот же единичный сигнал поступает на инверсный вход элемента НЕ-ИЛИ 25 и трансформируется им в сигнал низкого уровня (О). Это приводит к установке в О через элемент НЕ 26 триггера 24, закрытию по второму в,ходу элемента И 21 и предотвращению дальнейшего прохождения через него сигналов с выхода генератора 20.

При поступлении единичного сигнала на первый вход синхронизации блока 5, данный сигнал подается через элемент НЕ-ИЛИ 25 на единичный вход триггера 24 и устанавливает его в единичное состояние. Это приводит к открыванию по второму входу элемента И 21 .

Если единичные сигналы не поступают на второй вход синхронизации блока 5 , по очередным импульсным сигнате группы элементов И 28 и 29 откры- 40 лам с выхода генератора 20 формируютты по вторым входам. Кроме того, открыты по вторым входам элементы И 22 и 23, элемент НЕ-И 27 закрыт по инверсному входу Счетчики 34 и 35 находятся в сброшенном нулевом состоя- Д5

НИИ.

Блок 5 управления начинает (Функционировать по сигналу запуска. При этом формируется сигнал на втором выходе блока 19 синхронизации, который JJQ поступает на второй тактирующий выход блока 5. Через определенный интервал времени формируется сигнал на третьем выходе блока 19 синхронизации по которому запускается генератор 20 так-„ товых импульсов 20. Сигналы с выхода генератора 20 поступают через открытый по второму входу элемент И 21 на прямой вход элемента НЕ-И 27, через

0

5

0

5 0

5

элемент И 22 - на первый вход блока сравнения 33, через открытый по второму входу элемент И 23 - на информационный вход счетчика 34. Двоичные коды с сигнальных выходов счетчиков 34 и 35 поступают через группы элементов И 29 и 28 на первые входы групп элементов И 30 и 31 и через дешифраторы 36 и 37 на первый и второй выходы блока 5„

При поступлении единичного сигнала на второй вход синхронизации блока 5 этот сигнал подается на вторые входы групп элементов И 30 и ЗКи открывает их. В результате двоичные коды с первых входов групп элементов И 30 и 31 подаются на третий и четвертый входы блока 5. Одновременно этот же единичный сигнал поступает на инверсный вход элемента НЕ-ИЛИ 25 и трансформируется им в сигнал низкого уровня (О). Это приводит к установке в О через элемент НЕ 26 триггера 24, закрытию по второму в,ходу элемента И 21 и предотвращению дальнейшего прохождения через него сигналов с выхода генератора 20.

При поступлении единичного сигнала на первый вход синхронизации блока 5, данный сигнал подается через элемент НЕ-ИЛИ 25 на единичный вход триггера 24 и устанавливает его в единичное состояние. Это приводит к открыванию по второму входу элемента И 21 .

Если единичные сигналы не поступают на второй вход синхронизации блока 5 , по очередным импульсным сигнася новые двоичные коды на выходе счетчика 34. При заполнении этого счетчика формируется сигнал на его выходе переполнения, который поступает на информационный вход счетчика 35 и устанавливает его в новое состояние. Этот же сигнал поступает на первый вход блока 32 сравнения, а также на вход обнуления счетчика 34, что приводит к его самоустановке в исходное состояние;,

С помощью блоков 32 и 33 сравнения формируется требуемый режим (шаг) сканирования фотоприемных матриц блока 4. Такая процедура реализуется путем выдачи необходимых двоичных кодов с выходов счетчиков 34 и 35 через группы элементов И 29 и 28 и дешифраторы 36 и 37 на первый и второй выоды блока 5 управления и в дальнейем на соответствующие входы блока отоприемных матриц 4, При этом пере ача кодов через группы элементов 29 и 28 происходит только при наличии единичных сигналов на их вторых входах, т,е0 на выходах блоков 33 и 32 сравнения. Установка в единичное состояние блоков 33 и 32 сравнения осуществляется при поступлении опре- деленного количества импульсных сигналов на первые входы этих блоков При этом на первый вход блока 33 сигналы поступают с выхода генератора 20 через элементы И 21 и 22, а на вход блока 32 - с выхода переполнения счетчика 34 и с выхода генератора 20 через элемент И 21, элемент НЕ-И 27.

Если на выходе блока 32 сравнения присутствует нулевой сигнал, закрываются по вторым входам элементы И 22 и 23 и открывается по инверсному входу элемент НЕ-И 27, что приводит к поступлению импульсных сигналов с выхода генератора 20 через элемент И 21, элемент НЕ-И 27 на информационный вход счетчика 35 и первый вход блока 32 сравнения.

Блок 32(33) сравнения функционирует следующим образом.

В исходном состоянии триггер 47 находится в единичном состоянии. Единичный сигнал с прямого выхода триггера 47 поступает через элемент ИЛИ

48на выход блока. Счетчик 46 находится в нулевом сброшенном состоянии. Двоичный код с второго входа блока поступает на первый вход компаратора 49. На второй вход компаратора

49подается двоичный код1 с выхода счетчика 46. При поступлении импульсных сигналов на первый вход блока, триггер 47 сбросится в нулевое состояние. Одновременно эти же сигналы подаются на информационный вход счетчика 46 и устанавливают его в соответствующее состояние. При совпадении кодов на компараторе 49 на его выходе формируется единичный сигнал, который поступает через элемент

ИЛИ 48 на выход блока,, Кроме того, сигнал с выхода компаратора 49 подается на вход элемента 50 задержки и через интервал времени, определяемый этим элементом, поступает на вход обнуления счетчика 46 и сбрасывает его в исходное состояние.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Работа блока 10 выделения контуров основана на й-спользовании принципов когерентной оптической фильтрации. Оптическая линза 51 позволяет выполнить первое преобразование Фурье исходного изображения. Результат этого преобразования оптически перемножается с функцией, записанной в виде голографического фильтра на фотопластине 52. Фотопластина 52 представляет собой голограмму, синтезированную с помощью ЭВМ, которая реализует один из операторов оконтуривания, например оператор Собела. С помощью оптической линзы 53 выполняется второе преобразование Фурье, в результате чего оптическое поле в фокальной плоскости этой линзы представляет собой оконтуренное исходное изображение о

Блок фотоприемных матриц функционирует следующим образом.

Световой пучок, несущий в себе оконтуренное исходное изображение, подается на вход светоделителя 54 этого блока и разделяется им на два равноценных световых пучка„ Первый световой пучок поступает на вход фотоприемной матрицы 55, а второй - на вход матрицы 56. Матрицы 55 и 56 аналогичны по количеству фотоприемных элементов. Отличие состоит в том, что фотоприемная матрица 55 функционирует в режиме порогового ограничения, а матрица 56 - в режиме непосредственного счета. Таким образом, при подаче развертывающих двоичных кодов на входы матриц 55 и 56 сигнал на выходе матрицы 55 имеется в том случае, если яркость элемента изображения, анализируемая в данный момент одним из фотоприемных элементов этой матрицы, выше определенного уровня. Аналоговый электрический сигнал на выходе матрицы 56 пропорционален яркости этого элемента изображения.

Блок 7 отклонения и модуляции работает следующим образом.

Оптический пучок света, поступающий на вход блока 7,с помощью коллиматора 57 трансформируется по диаметру до размеров элемента дискретизации изображения Пучок света с выхода коллиматора 57 поступает далее через оптический модулятор 58, с помощью которого модулируется по яркости до уровня, соответствующего величине электрического сигнала на входе уп13

равления яркостью блока 7. Промоду- лированный таким образом световой пучок поступает далее с выхода модулятора 58 на вход оптического затвора 59. Если затвор 59 открыт по соответствующему сигналу на его электрическом входе, световой пучок проходит через него и далее с помощью дефлектора 60 отклоняется в требуемую позициюо Управление дефлектором осуществляется с помощью электрических сигналов, поступающих с входов задания координат блока 7 на управляющие входы дефлектора 60.

Вычислительный блок 6 выполняет функции пересчета координат в соответствии с зависимостями (1). Блок 6 может быть выполнен в цифровом или аналоговом исполнении, В первом случае в качестве блока 6 может быть использована, например, ЦВМ Электро ника-69, СМ-4 и т.п. Структура вычислителя представлена на фиг„9 о При этом в качестве аналогового вычислителя может быть использована, например , АВМ типа АВК-31.

Вычислительный блок 6 функционирует следующим образом.

Двоичные коды, поступающие на вхо- ды задания координат блока, подаются на входы ЦАП 65 и 66 и одновременно анализируются элементами ИЛИ 62 и 63. Если входные коды отличны от нулевых на выходе элемента ИЛИ 61 появляется сигнал, запускающий для блока 70. Цифровые двоичные коды с помощью ЦАП 65 и 66 преобразовываются в аналоговые сигналы и с помощью блока 70 трансформируются в но

вые сигналы х , у в соответствии с выражением (1), которые поступают на первый и второй выходы блока 6 Сигнал с выхода элемента ИЛИ 61 подается также на вход элемента 68 задержки. Время срабатывания элемента 68 задержки соответствует максимальному времени пересчета координат блока 70. Через данный интервал времени появляется сигнал на выходе элемента 68 задержки, который поступает на четвертый выход блока 6 и одновременно на вход элемента 69 задержки. Время срабатывания элемента 69 соответствует времени срабатывания блока отклонения 7. Сигнал с выхода элемен- ( та 69 задержки поступает через элемент ИЛИ 64 на третий выход блока 6. Если на выходе элемента ИЛИ 61 нет

155050414

сигнала высокого уровня, т,е. входные коды являются нулевыми, появляется сигнал на выходе элемента НЕ 67, который через элемент ИЛИ 64 также поступает на третий выход блока 6,

to

5

о

0

5

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования координат изображения, содержащее коллимированный источник когерентного излучения, транспарант, первый светоделитель, первый выход которого соединен с оптическим входом блока фотоприемных матриц, первый и второй входы управления выбором координат которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены к первому и второму входам задания координат вычислительного блока, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам задания координат блока отклонения и модуляции, выход которого оптически связан с выходным транспарантом, первый и второй выходы блока фотоприемных матриц подключены соответственно к входу управления яркостью блока отклонения и модуляции и первому входу синхронизации блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности в него введены второй светоделитель, блок выделения контуров изображения и блок определения максимальной частоты Фурье-спектра, оптический вход которого подключен к второму выходу первого светоделителя, а выход подключен к входу задания шага выборки блока управления, третий выход вычислительного блока подключен к второму входу синхронизации блока управления, а четвертый выход - к входу синхронизации блока отклонения и модуляции, первый и второй тактирующие выходы блока управления подключены соответственно к входам синхронизации блока определения максимальной частоты Фурье-спектра и коллимированного когерентного источника излучения, выход которого через второй светоделитель соединен соответственно с оптическим входом.блока отклонения и модуляции и через транспарант - с входом блока выделения контуров изображения, выход которого связан с входом первого светоделителя.2. Устройство по п. отличающееся тем, что блок определения максимальной частоты Фурье- cntfcKTpa содержит оптический затвор, элемент задержки, дешифратор, опти- чефкую линзу Фурье-преобразования, бл(к фотоприемников, блок усилителей- ограничителей сигналов и блок памяти причем оптический вход оптичес- затвора является оптическим вхо- до)1 блока определения максимальной частоты Фурье-спектра, а электрический вход оптического затвора соединен с электрическим входом блока определения максимальной частоты Фурье- спектра и через элемент задержки - с вхэдом запуска дешифратора, а выход оптического затвора оптически связан через линзу Фурье-преобразования с входом блока фотоприемников, выход которого соединен через блок усилителей-ограничителей сигналов с информа- ци|онным входом дешифратора, информационный выход и выход окончания преобразования которого подключены соответственно к информационному входу и входу разрешения записи блока памяти, выход которого является выходом блока определения максимальной час- Фурье-спектра.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управ- содержит блок синхронизации, гфнератор тактовых импульсов, три элемента И, триггер, элемент НЕ-ИЛИ, элемент НЕ, элемент НЕ-И, четыре группы элементов И, два блока сравнения, два счетчика и два дешифратора, первый, второй и третий выходы блока синхронизации подключены соответственно к первому и второму выходам синхронизации блока управления и входу запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, единичный вход которого соединен с выходом элемента НЕ-ИЛИ и через элемент НЕ с входом

5

0

5

0

5 0 5

сброса триггера, а выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, с прямым входом элемента НЕ-И и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным входом элемента НЕ-И, с первыми входами элементов И первой группы, с выходом первого блока сравнения и с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, а выход третьего элемента И соединен с информационным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с входом обнуления счетчика, с выходом элемента НЕ-И, с информационным входом второго счётчика и с первым входом первого блока сравнения, а группа сигнальных выходов первого счетчика соединена с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы кот- торых объединены и подключены к выходу второго блока сравнения, выходы элементов И второй группы соединены с входами первого дешифратора и с первыми входами элементов И третьей группы, сигнальные выходы второго счетчика соединены с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И четвертой группы и с входами второго дешифратора, выходы первого и второго дешифраторов, элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, а вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены с входом задания шага выборки блока управления, первый и второй входы элемента НЕ-ИЛИ подключены соответственно к первому и второму входам синхронизации блока управления, причем второй вход синхронизации блока управления подключен к вторым входам элементов И третьей и четвертой групп.

L

Т

ггпй

7050S51

ъг

i

-jg7

1I

фиг.5 .

фиэ7 |/

Г

фиг.8

П

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1550504A1

Устройство для преобразования координат 1982
  • Бахтюков Михаил Николаевич
  • Боронин Владимир Александрович
  • Дуняшкин Александр Васильевич
SU1092535A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Устройство для преобразования оптической информации из декартовой системы координат в полярную 1981
  • Пержу Вячеслав Леонтьевич
SU964665A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1

SU 1 550 504 A1

Авторы

Пержу Вячеслав Леонтьевич

Даты

1990-03-15Публикация

1987-08-12Подача