Устройство для преобразования изображений Советский патент 1990 года по МПК H04N1/387 

СГВ Ч

оо оо

Изобретение относится к технике автоматизированной обработки изображений и может быть использовано в полиграфии, системах автоматизированного проектирования и в оргтехнике. Цель изобретения - уменьшение времени преобразования изображений. В первом блоке памяти 1 записывается сигнал исходного изображения. На входе устройства задаются коды режима работы: координаты по X и Y начала и конца преобразования, смещение координат X и Y соседней точки и коэффициенты аффинного преобразования. Адресный преобразователь 5 вырабатывает начальное значение координаты строки исходного изображения. Обработка строки производится под управлением первого синхронизатора 4 и заключается в перезаписи информации из первого блока памяти 1 в соответствующие ячейки второго блока памяти 2, на выходе которого формируется сигнал преобразованного изображения. Устройство способно выполнять все линейные преобразования изображений: масштабирование, сдвиг, поворот и сочетания этих преобразований. 9 ил.

Фиг. 1

Изобретение относится к технике автоматизированной обработки изображений и может быть использовано в полиграфии, системах автоматизиро- ванного проектирования и в оргтехнике о

Цель изобретения - уменьшение времени преобразования изображений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для преобразования изображений; на фиг.2- схема счетчика строка; на фиг. 3 - схема адресного преобразователя; на фиг. 4 - схема первого синхронизато- pa; на фиг. 5 - схема второго синхронизатора; на фиго 6 - схема первого адресного генератора; на фиг„ 7 - схема второго адресного генератора; на фиг. 8 и 9 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для преобразования изображений (фиг. 1) содержит первый блок 1 памяти, второй блок 2 памяти, .первый адресный генератор 3, первый синхронизатор 4, адресный преобразователь 5, второй синхронизатор 6, счетчик 7 строк, второй адресный генератор 8, управляющий вход 9 и информационный вход 100

Счетчик 7 строк (фиг„ 2) выполнен в виде двоичного счетчика 11 строк и узла 12 сравнения. Адресный преобразователь 5 (фиг0 3) включает первый - четвертый умножители 13-16 и первый и второй сумматоры 17 и 18. Первый синхронизатор 4 (фиг. 4) образуют триггер 19, счетчик 20, дешифратор 21 генератор 22, который включает в себя

первый - третий 23-25 элементы И и

конденсатор 26 , Второй синхронизатор 6 (фиг. 5) содержит триггер 27, генератор 28, первый и второй элементы ИЛИ 29 и 30, первый и второй элемент И 31 и 32, счетчик 33 второго синхро- низатора и дешифратор 34 второй синхронизатора. Первый адресный генератор 3 (фиг. 6) имеет в своем составе первый и второй регистры 35 и 36, счетчик 37 и узел 38 сравнения. Второй адресный генератор 8 (фиг. 7) об- разуют первый и второй регистры 39 и 40, а также первый и второй сумматоры 41 и 42.

Устройство для преобразования изображений работает следующим образомо

В исходном состоянии на информационном входе Ю устройства установ

0

5

0

0

лены требуемые коды для заданного режима преобразования:

Хч - код координаты х начала преобразования;

Y - код координаты у начала преобразования;

Хк - код координаты х конца преобразования;

Y - код координаты у конца преобразования;

В. - смещение координаты по х соседней точки;

D ij - смещение координаты по у соседней точки;

t ,d - коэффициенты аффинного преобразования,

триггеры 19 и 27 синхронизаторов 4 и 6 - в нулевом состоянии, генераторы 22 и 28 выключены, в первом блоке памяти находится исходное изображение, над которым производится преобразование, например поворот. Первый адресный генератор вырабатывает код Готов.

По сигналу Пуск 9 в счетчик 11 счетчика 7 строк заносится код Ґц с информационного входа 10 устройства, а во втором синхронизаторе 6 триггер 27 устанавливается в единичное состояние Генератор 28 начинает вырабатывать синхроимпульсы с заданной частотой (фиг о 8) „ Через элемент И 31 синхроимпульсы поступают на счетный вход счетчика 330 При этом на выходах дешифратора 34 появляются последовательно сигналы СИ1, СИ2, СИЗ„ На временных диаграммах показано, что СИ1 появляется в состоянии счетчика 33 1, СИ2 - в состоянии 2, а СИЗ - в состоянии выход 7 подключен к элементам 29 и 30„ В конкретной ситуации распределение выходов и частота генератора определяется быстродействием счетчика 7 строк и адресного преобразователя 5„ Номера выходов могут быть больше 7.

По сигналу СИ1 состояние счетчика 11 увеличивается на единицу Этот код Y поступает на адресный преобразователь 5, и по сигналу СИ2 начинается перемножение кодов на умножителях 13-16; YH.a, Y-b, XH-c, Y-d. По сигналу СИЗ начинается сложение на сумматорах 17 и 18, в результате чего на выходе адресного преобразователя вырабатываются начальные значе51578841

ния координаты строки исходного изоб

Х„ Х„

+ b YH

+ d YH + t

+

Как только на последнем выходе дешифратора 34 появляется сигнал, он через элементы ИЛИ 29 и И 31 отключает выход генератора 28 от счетного входа счетчика 33 и подключает его через элемент И 32 и элемент ИЛИ 30 на R-вход этого счетчика 33. В результате очередной сигнал генератора проходит элемент И 32, через элемент ИЛИ 30 устанавливает .в нулевое состояние счетчик 33 и как сигнал Пуск 2 с выхода второго синхронизатора 6 поступает на входы блоков 3,4,80 В первом адресном генераторе 3 этот сигнал заносит в регистры 35 и 36 значения Х и Y, а в счетчик 37 - значение Х. Во втором адресном генераторе 8 этот сигнал заносит в регистры 39 и 40 значения смещений D и Dy, а в сумматоры 41 и 42 - значения XH, YH, выработанные в адресном преобразовании 5„ В первом синхронизаторе 4 этот сигнал устанавливает триггер 19 в единичное состояние, а счетчик 20 - в нулевое. На этом заканчивается подготовка к обработке строки о

Обработка строки производится под управлением первого синхронизатора 4, После установки триггера 19 в единичное состояние запускается генера- тор 22 и счетчик 20 меняет свое состояние, в результате чего на выходе дешифратора 21 появляются сигналы СИ4-СИ7. Сигнал СИ4 поступает на первый блок 1 памяти как сигнал чтения, сигнал СИЗ поступает на второй блок памяти как сигнал записи3 Сигнал СИ6 поступает на второй адресный генератор 8 как сигнал сложения для получения нового адреса х , Y O Сигнал СИ7

поступает на первый адресный генератор 3 как сигнал счета для увеличения значения X на единицу на счетчике 37„ Серии сигналов СИ4-СИ7 повторяются до тех пор, пока значение счетчика 37 X первого адресного генератора 3 не достигнет значения Хц. При достижении этого значения на выходе узла сравнения появляется сигнал Го- тов, означающий.готовность устройства к обработке следующей строки. Сигнал Готов поступает на синхронизаторы 4 и 6 0

0

5

В первом синхронизаторе 4 сигнал Готов устанавливает триггер 19 в нулевое состояние и генератор 22-выключаетсяо

Во втором синхронизаторе 6 сигнал Готов открывает элемент И 32 для формирования сигнала Пуск 2. На фиг, 8 показаны временные диаграммы

описанной работы устройства в начале режима при подготовке первой строки, а также при обработке первой и подготовке второй строк. Если обработка строки заканчивается раньше, чем под5 гЪтовка следующей, то на выходе элемента И 32 первым устанавливается сигнал Готов и синхронизатор 4 ожидает сигнал Пуск 2. Последний появляется в конце цикла подготовки,

0 когда устанавливается на последнем выходе дешифратора 34 единичное состояние. При этом сигнал с генератора 28 поступает через элемент И 32 и как сигнал Пуск 2 устанавливает

5 счетчик 33 в нулевое состояние для начала нового цикла подготовки, а триггер 19 и счетчик 20 - в единичное и нулевое состояния соответственно. На R-входе триггера 19 сигнал

о Готов снимается, так как по сигналу Пуск 2 заносятся новые значения в регистр 35 и счетчик 37 первого адресного генератора 3. В дальнейшем работа устройства происходит аналогично описанному

Если первым заканчивает работу второй синхронизатор 6 по подготовке строки к обработке, то, как показано на фиг. 9, счетчик 33 остается в сос0 тоянии 6 до тех пор, пока не поступит сигнал Готов (конец обработки строки п-2) . После этого сигнал генератора 28 через элемент И 32 как сигнал Пуск 2 запускает в работу

5 оба синхронизатора.

Конец обработки происходит при достижений Y значения Y в счетчике 7 строк. При этом узел 12 сравнения вырабатывает сигнал Стоп, По этому сигналу, как показано на фиг. 9, триггер 27 второго синхронизатора 6 устанавливается в нулевое состояние и подготовка новой строки не производится Первый синхронизатор заканчивает свою работу аналогично описанному до получения сигнала Готов.

Таким образом, в устройстве значительное, более чем на порядок, повышение скорости обработки достигается

введением двух параллельно работающих неоднородных блоков и заменой сложных вычислений координат точек исходного изображения, соответствующих каждой точке результирующего изображения, на более простую процедуру,, Устройство способно выполнять все линейные преобразования изображений: масштабирование, сдвиг, поворот, и сочетания этих преобразований.

Формула изобретения

Устройство для преобразования изображений, содержащее адресный преобразователь, первый и второй блоки памяти, синхронизирующие входы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого синхронизатора, сиг- нальный вход первого блока памяти является видеовходом устройства, третий выход синхронизатора подключен к первому входу первого адресного генератора, отличающее.ся тем, что, с целью уменьшения времени преобразования изображений, введен второй синхронизатор, счетчик строк и второй адресный генератор, первый вход которого соединен с первым выходом адресного преобразователя, второй вход второго адресного генератора подключен к четвертому выходу первого синхронизатора, а выход подключен к адресному входу первого блока памяти, второй синхронизатор,

от д от 9 о т 10

11

от 10

5

0

5

первый выход которого- подключен к третьему входу второго адресного генератора, к первому входу первого синхронизатора и к второму входу первого адресного генератора, второй синхронизатор, второй выход которого подключен к первому входу адресного преобразователя, третий выход второго синхронизатора подключен к первому входу счетчика строк, выход счетчика строк подключен к второму входу адресного преобразователя и к третьему входу первого адресного генератора, первый выход первого адресного генератора подключен к адресному входу второго блока памяти, второй выход первого адресного генератора подключен к второму входу первого синхронизатора и к первому входу второго синхронизатора, выход первого блока памяти подключен к третьему входу второго блока памяти, второй выход счетчика строк подключен к второму входу второго синхронизатора, при этом четвертьй вход первого адресного генератора, третий вход второго адресного генератора, третий вход адресного преобразователя и второй вход счетчика строк объединены и являются информационным входом устройства, объединенные третий вход счетчика строк и третий вход второго синхронизатора являются управляющим входом устройства, а выход второго блока памяти - выходом устройства.

12

-Кб

Фиг. 2

г

/

ЈЗПф

Гй

27

33

34

Я

Фиг. 6

flofipomoS Пербая строка . Вторая строка Третья строка

Стоп. ,

Пуск9

Tpua27

Генер.28

Готоо38

Пуск231

Траг19

Генер.22

Счетч20

СИЬ21

СИЗ21

СИ621

СИ721

Обработка:

Фиг 7

гллтлтгиги-иггп-Л-ги-иитллл пл.

Первая строкаВторая строка

Фцг.8

Подготовка- n-lп-2

Стоп1пт

Пуск 9 i----

Триг.271

Генер2.81

Счетч.33 SIS

CHI34

СИ234

СИЗН ДешМ J4.

Готов3В i

Писк232 f

Tpua.19 г.

Генер.22 tjpgnjrijaianjTJ4ru n -unлJlJ Jггl uгпJ Jггl -

Счетч.20 Шзшп2 з о 1

СИЬ2i

СИ521

СИ621

Of работка