Устройство для корреляционной обработки Советский патент 1991 года по МПК G06F15/336 

10

с S

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах распознавания образцов, вычисления координат. Цель изобретения - упрощение. Устройство содержит регистры 1-3 сдвига, умножители 4 и 7, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, коммутатор 8. 1 ил.

IW кЗп I-H

ГЕ

1 4-J

11

12

«Л

кЗп I-H

ГЕ

1 4-J V

щ

s

9

S

00

до

Изобретение относится к автомати- ке и вычистштелъной технике и может быть использовано в устройствах корреляционной обработки сигналов, поступающих с матричных датчиков сигнала, в частности в устройствах распоз

навания образцов, в устройствах опр дапенйя координат.

Цель изобретения - упрощение реализации.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистры 1-3 сдвига, группу 4 умножителей, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, умножитель 7, коммутатор 8, вход 9 запуска 5 первый 10 и второй 11 информационные входы, вход 12 кода маски.

Устройство работает следующим образом./

Если двумерный информационный сигнал имеет К строк, в каждой из ко- чорых имеется L отсчетов, а размер опорного сигнала (эталона) равен М х W, то для получения первого отсчета корреляционной функции необходимо совместить эталон с сигналом. В каждой из М первых строк сигнала в процессе вычисления принимают участие только первые N отсчетов. Это соответствует области единичных значений кода маски. Остальные отсчеты сигнала не дают вклад в результат вычисления. Этим отсчетам соответствуют нулевые значения кода маски.Линейный коррелятор должен иметь количество каскадов не меньше, чем (L x (M-1)+N).

До начала формирования корреляционной функции в регистр 3 записывается требуемый код маски. Для этого генератор 5 тактовых импульсов формирует управляющий сигнал, по которому коммутатор 8 подключает вход 12 кода маски к входу регистра 3. Одновременно с генератора 5 начинают поступать тактовые импульсы, сдвигающие содержимое регистра 3.

После окончания записи кода маски начинается ввод эталона. При этом генератор 5 формирует управляющий сигнал, по которому выход третьего регистра подключается к его входу через коммутатор, и тактовые импульсы для осуществления сдвига во втором и тре- .тьем регистрах. Код маски,циркулируя по регистру 3, управпяет вводом эталона с. помощью умножителя 7 (однократ

34d

ный ввод эталона соответствует одному циклу сдвига кода маски в регистре 3). Эталон (при построчном считывании) подается на второй информационный вход 11, модулируется кодом маски при прохождении через умножитель 7 и поступает во второй регистр 2.

Таким образом, при построчном и последовательном вводе эталона во второй регистр 2 после 1, 2,...,(М-1)-й строки вводят по (L-N) отсчетов нуле5

0

5

0

5

0

5

0

5

вого значения, а после М-й строки отсчеты нулевого значения вводят до заполнения оставшейся части регистра эталона, если таковая имеется.

Для формирования каждого отсчета корреляционной функции, в том числе и первого, в первый регистр 1 (построчно и последовательно) вводят (М-1) x L + N отсчетов информационного сигнала. Формирование отсчетов корреляционной функции производят путем последовательного сдвига содержимого первого регистра 1, передачи сигналов с отводов первого регистра 1 на сумматор 6 через умножители 4-1, 4-2,..., 4-п. Режим работы (коэффициент передачи) умножителей группы задают величиной и знаком отсчетов эталона, передаваемых с отводов регистра 2.

Формирование последующих отсчетов корреляционной функции производят аналогичным образом. Для этого (L-N+1) раз определяют очередной отсчет корреляционной ФУНКЦИИ. Причем в конце каждого такта вычисления в первом регистре 1 продвигают на один такт отсчеты сигнала, при этом отсчет, введенный первым в регистр 1, выводят из него; одновременно остальные отсчеты, хранимые в регистре 1, сдвигают на одну ячейку и вводят в регистр 1 очередной отсчет информационного сигнала.

Повторение (L-N+1) раз операции формирования отсчета корреляционной функции и сдвига содержимого первого регистра 1 эквивалентно формированию отсчетов корреляционной функции, получаемых при последовательном перемещении эталона вдоль первых М строк входного сигнала из начального положения, при котором происходит перемножение N начальных отсчетов, каждый из М первых строк информационного сигнала, на соответствующие отсчеты эталона, в конечное положение, при котором происходит взвешивание N последних от5165

первых строк сигнасчетов каждой из М ла«

Далее производят продвижение отсчетов сигнала в первом регистре 1 на (W-1) такт, в течение которых отсчет корреляционной функции не формируют из-за неправильного положения эталона относительно сигнала, что связано с последовательной обработкой скользящим окном двумерных сигналов. Данный с, на (Ы-1) такт содержимого ре- гпс гъа 1 эквивалентен сдвигу эталона относительно сигнала из конечного по- .ножиьия в начальное положение, но на строку чюке. I

Затеы повторяют (К-М+1) раз цикл операций, состоявши из (L-N+1)-ro такта формирования, включающего в себя формирование отсчетов корреляционной функции и сдвиг на один такт отсчетов сигнала в регистре 1, а также из продвижения содержимого регистра 1 на () акт, в течение которых отсчеты корреляционной функции не формируют.

Выполнение (К-М+1) раз цикла опера гип эквивалентно формированию отсчетов корреляционной функции, получаемых при перемещении эталона из начального положения относительно М первых строк сигналит в конечное положение относительно М последних строк сигнала путем построчного сканирования.

Изменение формата эталона и длины строки сигнала производят путем записи нового кода маски.

5

Формула изобретения Устройство для корреляционной обработки, содержащее три регистра сдвига, группу умножителей, генератор тактовых импульсов и сумматор, причем информационный вход первого регистра сдвига является первым информационным входом устройства, разрядные выходы первого регистра сдвига соединены с первыми входами соответствующих умножителей группы, разрядные выходы вто- ;рого регистра сдвига - с вторыми вхо дами соответствующих умножителей группы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем,что, с целью упрощения, устройство содержит

умножитель и коммутатор, причем первый вход умножителя является вторым информационным входом устройства, первый информационный вход коммутатора является входом кода маски устройства, выход умножителя соединен с информационным входом второго регистра сдвига, выход коммутатора - с инфор- матщонным входом третьего регистра сдвига, выход которого подключен к

второму входу умножителя и второму

5

иншормаци-онному входу коммутатора, управляю щ-ш вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй вьг:од которого соединен с тактовыми входами первого, второго и третьего регистров сдвига, вход запуска генератора тактовых импульсов является входом запуска устройства .