Устройство для скользящего усреднения Советский патент 1990 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вычислительной технике и мо-жет быть использо- /вано для обработки двухмерных массивов данных в устройствах обработки изображений,

Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей путем обеспечения вычисления двухмерного сколь- зяшего среднего.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок сдвигакхцих регистров Г длиной N, вычитат ели 2 и 3, регистр 4, блок 5 сдвигающих регистров длиной , сумматоры 6, 7; .блок . .8 деления, блок 9 сдвигающих регистров длиной L, информационный вход 10 устройства, тактовый вход 11 устройства, выход 12 скользящего среднего устройства, выход 13 скользящей устройства, вход 14 коэффициента деления .

Информационный вход устройства 0 соединен с первым входом сумматора 6 и информационным входом блока сдвигающих регистров 1, выход которого соединен с первым входом вычи- зтеля 2, выход которого соединен с вторым входом сумматора 6, выход которого соединен с информационным входом регистра 4, выход которого соединен с вторым входом ьычитателя 2, с первым входом сумматора 7 и с информационным входом блока сдвигающих регистров 5, выход которого соединен с первым входом вычитателя 3, выход которого соединен с вторым входом сумматора 7, выход которого соединен- с вторым вхо- дом блока деления 8, с выходом скользящей сум№1 устройства 13 и с информационным блоком 9 сдвигающих регистров, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 3.. Вход 11 соединен с,тактовыми входами блоков сдвигаю/

С

У1

IS9

oaix регистров I, 5, 9 и регистра . Вход 14 коэффициеата целения.подключен к второму входу блок-а деления 8, выход которого является выходом сколь зящего среднего устройства 12,

Устройство работает следующим об- раэом.

Двумерное скользящее среднее определяется путем рекурсивного вычис- Ленин среднего значения .по элементам перемещающейся по двумерному масси(ву данных прямоугольной апертуры размерности , (N, М - число отсчетов соответственно в строке и столбце апер- туры).

Для этого рекурсивно пересчитыыают ,ся скользящие сум№1 по строке для текущего .отсчета текущей-строки, затем рекурсивно по столбцу перес оттывается сумма скользящих сумм,, соответствующих текущей прямоугольной апертуре. Разделив полученную таким образом сумму отсчетов текущей прямоугольной апе ртуры на количество элементов апер туры получим среднее значение для текущей апертуры,,

Д:.я i-ro отсчета j-ii строки рекурсивно вычисляется скользящая сумма отсчетов по строке для апертуры размеро

S..,,- -fX,,)X;.N,j , ззте рекурсивно опред(2ляется сумма отсчетов по окну размерами NxM sfpstj.,+s;,j -s;.j.

1

m ч

где Б 1 - сумма отсчетов по скользя J

О

щей апертуре длиной И,- еумма-отсче тов по окну размером JfMj

-i

скользящее слэеднее по, окну

NXM.

В начальный момент времени блоки сдвигзкхиик регистров 1, 5, 9 и регистр 4 обнулены. С каясдьт тактовым импульсом от содерйонмого регистра 4 вычм.га .ется полученное с выхода блока i значение, от счет а g nocTyni-гашего на вход устройства К тактами р.анее, и прибав- .ляется значение текущего отсчета. По- лученное значение заносится в регистр 4. Таким образом,, в регистре 4 хранится скользящая сумма для N отсчетов строки. От значения на выходе (элока сдвигающих регистров 9 отнимается значение с выхода блока сдвигающих регис.тров 5, которое поступило на эход блока 5 с выхода регистра 4 MKL тактами;

0 5

0 5

о

5

0

15

50 55 ранее,-и прибавляется текущее значе- tMe скользящей суммы отсчетов по строке, поступивщего с выхода регистра 4, Полученное таким oбpaзo ; на выходе сумматора 7 значение суммы отсчетов по скользящему окну подается на блок 8 деления и на выход 13 скользящей сум№1 , На другой вход блока 8 де- ления по входу 14 устройства подается количество отсчетов в окне, а на выходе скользящего среднего 12 .формируется среднее значение по текущему ок- ну..

Если дпина блоков сдвигающих регистров 5 и 9 равна единице, то устройство вычисляет скользящее среднее и сколь., сумму для одномерной по- следозательности отсчетов по окну 1Ц1И- ной N.

Форм - Л а изобретения

Устройство дпя скользящего усреднения, содержащее первый блок сдвигающих регистров и блок деления, причем выход блока деления является выходом устройства, отличающееся тем,- что, с целью рааяирения функциональных возможностей устройства путем обеспечения вычисления двухмерного скользящего среднего, в него введены два вычитателя, два сумматора, .регистр, второй блок сдвигаюаих регистров, третий блок сл.вигающих регистров, причем информационный вход устройства соединен с первым входом первого сумматора и информационным входом первого блока сдвигающих регистров, выход которого соединен с входом уменьшаемого первого вычитателя, ход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с информацион1№1м входом регистра, выход которого соединен с входом вычитаемого первого вычитателя, с первым входом второго сумматора и с информационным входом второго блока .сдвигающих регистров, выход второго блока сдвигающих регистров соединен с входом уменьщаемого второго вычитателя, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом .делимого бпока деления, с выходом скользящей суммы устройства и информационным .входом третьего блока сдиигарш-1х регистров,, выход которого соединен с

515892906

входом вычитаемого второго вычитате-ва, тактовый вход которого соединен

ля, аход делителя блока деления явля- о такто1Я 1ми входами регистра и трех информационным входом устройст-блоков едвигаюяих peifitcTpOB.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения вычисления двумерного скользящего среднего. Поставленная цель достигается введением двух вычитателей, двух сумматоров, регистра, второго блока сдвигающих регистров длиной L .M и третьего блока сдвигающих регистров длиной L. Предлагаемое устройство позволяет производить обработку двумерных массивов данных, в частности обработку изображений в реальном масштабе времени. 1 ил.