Устройство для предварительной обработки изображений Советский патент 1991 года по МПК G06K9/00 

Описание патента на изобретение SU1654849A1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и распознавания оптических изображений.

Целью изобретения является расширение области применения устройств за счет обработки полутоновых изображений.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - блот: оптических преобразований; на фиг.З - функциональная электрическая схема анализатора изображения; на фиг.4-7 - элементы и блоки, входящие в состав анализатора изображения; на фиг.8 - блок управления; на фиг.9 - временная диаграмма, характеризующая работу устройства.

Устройство для предварительной обработки содержит (фиг.1) первый оптический затвор 1, оптический вход которого является информационным входом устройства, а оптический выход связан с первым входом блока 2 совмещения изображений, выход которого связан с оптическим входом первого усилителя 3 яркости изображения и мультиплексор 4 изображения, вход которого связан с оптическим выходом (И1) первого усилителя 3 яркости, а второй выход - с оптическим входом второго оптического затвора 5, оптический выход которого является информационным выходом устройства. Третий и первый выходы .гультипликатора 4 связаны соответственно с оптическим входом анализатора 6 изображеО5

сл

Ј ОС Ј СО

ния и с оптическим входом второго усилителя 7 яркости изображения, оптический выход И2 которого связан с оптическим входом блока 8 оптических преобразователей, оптический выход которого связан с вторым входом блока 2 совмещения изображений, В состав устройства входит также блок 9 управления с двумя электрическими входами и четырьмя электрическими выходами, причем второй вход блока 9 соединен с выходом анализатора б изображения, а первый его вход связан с выходной управляющей шиной устройства (Вых.). Первый и второй выходы блока 9 управления подключены соответственно к входам управления усилителей 3 и 7 яркости, которые в совокупности с мультипликаторами 4 образуют блок оптической памяти. Первый выход блока 9 соединен также с входом управления анализатора 6. Третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к входам управления затворов 1 и 5, последний выход является также управляющим выходом устройства (Вых.). Устройство включает в себя также первую и вторую группы входов управления, соединенные соответственно с первой и второй группами входов управления анализатора 6 изображения, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов управления оптических пре- / образователей 8.

Блок 8 оптических преобразований (фиг.2) содержит волоконно-оптические трансформаторы 10j-10g изображения, оптические затворы , элементы И 12t- 126, инверторы 13,- 13Э совместитель 14 изображений и мультипликатор 15 изображения, а также две группы электрических входов управления по три входа в каждой. Трансформаторы 10j- 10g изображения осуществляют следующие преобразования изображения: 10 - сдвиг влево; сдвиг вправо; 10j- сдвиг вверх; 104 - сдвиг вниз; 10 $ - увеличение масштаба (размеров изображения) ; Ю6 - уменьшение масштаба.Вс указанные преобразования осуществляются с некоторой фиксированной дискретной величиной шага, которая определяется параметрами трансформаторов 10(-10g изображения, которые связаны

5

0

5

0

5

0

5

0

5

с размерностью фотоприемной структуры анализатора 6 изображения. Точность преобразования определяется указанной величиной шага. Выходы всех трансформаторов 10,-10g оптически связаны с соответствующими входами совместителя 14 изображений, выход которого является оптическим выходом блока 8. Вход каждого трансформатора 10,-Ю оптически связан с оптическим выходом соответствующего оптического затвора 11, причем оптические входы всех оптических затворов оптически связаны с соответствующими выходами мультипликатора 15 изображения, вход которого является оптическим входом блока оптических преобразований. Таким образом, указанный блок содержит шесть каналов преобразования изображения, каждый из которых включает волоконно-оптический трансформатор 10 и соответствующий затвор 11, причем электрический вход каждого затвора соединен с выходом соответствующего элемента И 12. Электрические входы первой группы электрических входов блока преобразований подключены соответственно: вход У1 - к первым входам элементов И 12 g. и 126; вход У2 - к первым входам элементов И 123 и вход УЗ - к первым входам элементов И 12,, и 12g. Входы второй группы электрических входов подключены соответственно: вход УВ - к второму входу элемента И 12у и через инвертор 13j - к второму входу элемента И 12, вход ВВ - к второму входу элемента И 123 и через инвертор 13 - к второму входу элемента И вход ЛВ - к второму входу элемента И 121 и через инвертор 131 - к второму входу элемента И 12г.

На фиг.1 и 2 для наглядности оптические связи показаны двойными ли- ниями, а электрические - одинарными линиями,

Функциональная электрическая схема (фиг.З) анализатора изображения содержит матрицу фотоприемников 16, состоящую из фотоприемников 17,первый и второй блоки 18 и 19 развертки, генератор 20 развертки, два идентичных первый и второй счетчики 21 и 22, управляющий блсж 23 и регистр 24. Первые и вторые выходы фотоприемников 17 матрицы 16, оптические

входы которых образуют оптический вход анализатора изображения, объединены по столбцам и строкам в схемы ПРОВОДНОЕ ИЛИ путем подключения соответствующих выходов ячеек данного столбца или строки к положительному выводу источника питания (+Е через нагрузочные сопротивления 25 и образуют первую и вторую группы выходов матрицы 16.

На фиг.З показаны D-триггеры 26 по числу соответственно столбцов и строк матрицы 16, а также ключи- 27, количество которых в блоке развертки равно количеству триггеров 26 в нем. В каждом из блоков 18 и 19 выход каждого D-триггера подключен к соответствующему управляющему входу ключа 27, выходы всех ключей блока развертки объединены и образуют выход блока развертки ФГ (или ФВ), а входы ключей - группу входов блока развертки. Группы входов блоков 18 и 19 подключены соответственно к первой и второй группам выходов матрицы 16. Входы синхронизации D-триг- геров 26 блоков 18 и 19 объединены и образуют-соответственно первые входы первого и второго блоков развертки, которые подключены к первому выходу генератора 20 развертки. Входы первых D-триггеров- блоков 18 и 19 являются вторыми входами указанных блоков. Соединенные с входом генераторного -блока 20 они образуют вход управления анализатора изображения (ЗТ).

Второй выход СВР генератора 20 подключен к входу СВР управляющего блока 23. Первый вход ФГ первого счечика и первый вход ФВ второго счетчика соединены соответственно с выходами ФГ и лв первого и второго блоков 18 и 19 развертки, вторые входы СДВ2 счетчиков - с третьим выходом СДВ2 генератора 20, а третьи входы ЗТ счетчиков подключены к входу ЗТ анализатора изображения. Первая (КГ, БГ, МГ) и вторая (KB, БВ, MB) группы входов управляющего блока 23 подключены соответственно к группам выходов первого и второго счетчиков 21 и 22, а третья группа входов (MAC, Ц) управляющего блока является первой группой входов анализатора изображения„ Выходы У1 и УЗ первой группы выходов управляющего блока 23

654849

подключены к соответствующим входам

первой группы входов счетчика 21, а выходы У1 и У2 первой группы выходов управляющего блока 23 - к соответствующим входам второго счетчика 22. Первая группа выходов управляющего блока 23 образует первую группу выходов анализатора изображения,втоjg рая группа выходов УВ, ВВ, JTB блока 23 является второй группой выходов анализатора изображения, а выход Р управляющего блока - выходом анализатора изображения. Группа входов ДЗ,

15 ЗАЛ регистра 24 эталонного значения подключена к второй группе входов анализатора изображения, а группа выходов регистра 24 - к вторым группам входов первого и второго счетчиков

20 21 и 22,

Принципиальная электрическая схема (фиг.4) фотоприемника 17 состоит из оптико-электрического преобразователя 28, оптический вход которого

25 является оптическим входом фотоприемника, а его выход подключен к управляющим входам ключей 29 и 292. Входы ключей 291 и 29 заземлены, а выходы являются соответственно

30 первым и вторым выходами фотоприемника.

Функциональная электрическая схема (фиг.5) генератора 20 развертки состоит из генератора 30 импульсов, схемы 31 задержки, D-триггера 32 ч двоичного счетчика 33„ Входом ЗТ генератора 20 является вход синхронизации CD-триггера 32. Первый выход СДВ1 генератора развертки подключен к выходу схемы 31 задержки и к входу двоичного счетчика 33, второй выход СВР подключен к выходу переполнения двоичного счетчика 33 и к входу сброса RD-триггера 32„ Тре45 тий выход генератора 20 подключен к выходу генератора 30 импульсов и к входу схемы 31 задержки Выход D-триггера 32 подключен к входу запуска генератора 30. Вход D-тригге50 ра 32 подключен к шине уровня логической единицы Лог.1й:

35

40

Принципиальная электрическая схема (фиг.6) счетчика 22 содержит реверсивный счетчик 34, D-триггеры 35 и 36, RS-триггеры 37 и 38, элементы 2И-НЕ 39-42, элементы ЗИ-НЕ 43 и 44, инверторы 45-51, элементы 2ИЛИ-НЕ 52-55. Вторая группа входов

1

1...К счетчиков 21 и 22 подключена К соответствующим информационным входам 1...К предварительной записи ре- версивного счетчика 34. Первая труп- Па входов включает в себя шины УЗ для первого счетчика 21 и шины У1 и У2 - для второго счетчика 22 (фиг.З), которые подключаются соответственно: вход У1 - к второму вход элемента 2И-НЕ 39 и к входу инвертора 47; вход (У2) - к вторым входам элементов 2И-НЕ 40 и 41. Переый вход ФГ (0В) счетчика 21 (22) подключен к входу установки RS-тригге- ра 38, к второму .входу элемента 2ИЛИ-НЕ 55 и к первому входу элемента 2И-НЕ 41. Второй вход СДВ2 счетчика подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 44, к второму входу эле- мента 2И-НЕ 42 и к первому входу элемента ЗИ-НЕ 43, а также к входам синхронизации D-триггеров 35 и 36. Третий вход 31 подключен к входу инвертора 45 и к первым входам элементов 2И-НЕ 39 и 40.

Выходы КГ, БГ, ИГ образуют группу выходов первого счетчика 21, соответствующие выходы второго счетчика 22 обозначены соответственно KB, БВ, MB. Выход КГ (1Ш) подключен к выходу элемента 2ИЛН-НЕ 52, выход - БГ (БВ) - к выходу элемента 2ИЛИ-НЕ 53, а выход МГ (MB) подключен-к вторым входам элементов 2ИЛИ-НЕ 52 и 53 и к инверсному выходу RS-триг- гера 37.

Вход прямого счета (-И) реверсивного счетчика 34 подключен к выходу инвертора 51; вход обратного счета- (-1) - к выходу инвертора 49 Вход записи (С) реверсивного счетчика 34 подключен к выходу элемента 2И-НЕ 39, а вход сброса (В.) - к выходу инвертора 46s вход которого подключен к выходу элемента 2И-НЕ 40„ Выход переполнения счетчика 34 подключен к установочному входу RS-триггера 37. Выход инвертора 45 подключен к входам сброса D-триггеров 35 и 36, RS-триг геров 37 и 38. Прямой выход D-триг- гера 35 подключен к первым входам элементов 2ИЛИ-НЕ 52 и 53. Прямой выход D-триггера 36 подключен к информационному входу D-триггера 35. Прямой выход RS-триггера 37 подключен к информационному входу D-триггера 36, а прямой выход RS-триг

8

гера 38 - к второму входу элемен- та ЗИ-НЕ 43, инверсный выход триггера 38 подключен к первому входу эле-| мента ЗИ-НЕ 44, Выход инвертора 47 подключен к первому входу элемента 2ИЛИ-НЕ 55, выход которого подключен к первому входу элемента 2И-НЕ 42 Выход элемента 2И-НЕ 41 подключен к входу инвертора 48, выход которого подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 43 и второму входу элемента ЗИ-НЕ 44 о Выход; элемента 2И-НЕ 42 и выход элемента ЗИ-НЕ 43 подключены соответственно к первому и второму входам элемента 2ИЛИ-НЕ 54, выход которого подключен к входу инвертора 49. Выход элемента ЗИ-НЕ 44 подключен к входу инвертора 50, выход которого подключен, к входу инвертора 51.

Принципиальная электрическая схема (фиг.7) управляющего блока 23 содержит D-триггеры 56-58, элементы ЗИ 59-61, элементы 2И 62-64, элемент 2ИЛИ-НЕ 65, элемент 2ИЛИ 66, элемент ЗИЛИ 67. Первая группа входов блока 23 подключена соответственно: вход КГ - к второму входу элемента ЗИ 60; вход БГ - к второму входу элемента 2ИЛИ 66, вход МГ - к второму входу элемента 2И 63. Вторая группа входов подключена соответственно: вход KB - к второму входу элемента ЗИ 59; вход БВ - к первому входу элемента 2ИЛИ 66; вход № - к первому входу элемента 2И 63. Третья группа входов управляющего блока подключена соответственно вход MAC - к установочному входу D-триггера 56; вход Ц - к установочным входам D-триггеров 57 и 58. Вход управляющего блока СВР подключен к третьему входу элемента ЗИ 59, к первому входу элемента ЗИ 60 и к вто- рому входу элемента ЗИ 61. Первая группа выходов подключена соответст- .венно: выход У1 - к выходу элемента 2И 62; к первым входам элементов ЗИ 61 и ЗИЛИ 67; выход У2 - к выходу элемента 2И 64 и к второму входу элемента ЗИЛИ 67; выход УЗ - к прямому выходу D-триггера 58 и к третьему входу элемента ЗИЛИ 67. Вторая группа выходов подключена соответственно: выход УВ - к выходу элемента 2И 63 и к второму входу элемента 2ИЛИ-НЕ 65; выход ВВ - к первому входу элемента 2И 63; выход ЛВ - к второму входу элемента 2И 63. Выход Р управ

ляющего блока подключен к выходу элемента ЗИЛИ 67. Выходы элементов ЗИ 59-61 соответственно подключены к входам синхронизации D-триггеров 56-58. Выход элемента 2ИЛИ 66 подключен к первому входу элемента 2ИЛИ-НЕ 65, выход которого подключен к третьему входу элемента ЗИ 61.Прямой выход D-триггера 56 подключен к первому входу элемента 2И 62, второй вход которого подключен к инверсному выходу D-триггера 57. Прямой выхо D-триггера 57 подключен к первому входу элемента 2И 64, ко второму вхо ду которого подключен инверсный выход D-триггера 58. Входы D-триггеров 56-58 подключены к шине уровня логического нуля Лог.О. Второй вход элемента 59 и третий вход элемента 60 подключены соответственно к выходам У2 и УЗ.

I

Принципиальная электрическая схема (фиг.8) блока управления содержит RS-триггер 68, генератор 69 импульсов, .D-триггер 70, 1К-триггеры 71 и 72, элемент 2И-НЕ 73, элементы ЗИ-НЕ 74 и 75, инверторы 76-81, элемент 2И-НЕ 82, схему 83 начальной установки. Второй вход блока управления (Р) подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 74 и к входу инвертора 79. Первый вход блока управления (Вх) подключен к входу инвертора 81, выход которого подключен к установочному входу PvS-триггера 68, к установочному входу 1К-триггера 72 и к входу сброса 1К-триггера 71„ Выход блока управления (ВЗ) подключен к 80, выход 31 - к 76, выход Вых - к 78, выход 32 - к

выходу инвертора 77. Инверсный выход 1К-триггера 71 подключен к входам сброса RS-триггера 68 и D-триггера 70, инверсный выход которого подключен к его информационному входу и к первому входу элемента 2И-НЕ 73. Выход RS-триггера 68 подключен к входу запуска генератора 69 импульсов, выход инверсных импульсов которого подключен к входу синхронизации D-триггера 70. Выход прямых импульсов генератора 69 подключен к второму входу элемента 2И-НЕ 73, вторым входам элементов ЗИ-НЕ 74 и 75, к входу синхронизации 1К-триггера 72 и к первому входу элемента 2И-НЕ 82,

выходу инвертора выходу инвертора выходу инвертора

10

0

5

15

второй вход которого подключен к прямому выходу IK-триггера 72 „ Выход элемента 2И-НЕ 82 подключен к входу инвертора 80. Прямой выход D-триггера 70 подключен к первым входам элементов ЗИ-НЕ 74 и 75, выходы которых подключены соответственно к входам инверторов 77 и 78. Выход инвертора 79 подключен к третьему входу элемента 2И-НЕ 75. Выход элемента 2И-НЕ 73 подключен к входу инвертора 76. Установочный вход IK-триггера 71 подключен к выходу схемы начальной установки 83. Входы К IK- триггера 71 и входы IK-триггера 72 подключены к шине логического нуля Лог.О. Входы I IK-триггера 71., вход R сброса и входы К 1К-триггера 72 подключены к шине уровня логической единицы Лог.1. Вход С триггера 71 подключен к выходу Вых. Усилители 3 и 7 яркости реализуются на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП) с управляющей шиной, позволяющей осуществлять коммутацию.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим сначала общий алгоритм функционирования устройства, осуществляющего центрирование изображения и приведение его к заданному масштабу (нормализацию размеров).

После включения устройства до начала первого цикла его работы (а также перед каядлм последующим циклом обработки изображения) производится начальная установка ряда электрических элементов устройства, а также запись в анализатор изображения кодовых элек- трических комбинаций, определяющих режим работы устройства (центрирование с нормализацией размеров, только .с центрирование, только нормализация) и значение эталонного размера изображения, необходимое для осуществления масштабирования изображения.

Началу цикла обработки изображения соответствует подача сигнала на входную управляющую шину устройства (первый вход блока 9 управления), в результате чего указанный блок вырабатывает на своих выходах соответствующие импульсы напряжения (фиг.9). Импульс с третьего выхода блока 9 приводит к срабатыванию первого затвора 1 (кратковременному открыванию затвора) , в результате чего входное

0

5

0

0

5

изображение проходит на первый вход блока 2 совмещения изображений и далее на его выход. После окончания указанного импульса затвор 1 возвра- щается в закрытое состояние до конца текущего цикла обработки изображения,

Одновременно с импульсом на третьем выходе блок 9 управления вырабатывает импульс на своем первом выхо- де, поступающий на вход управления первого усилителя 3 яркости, а также на вход управления анализатора 6 изображения, что соответствует началу цикла анализа изображения в по- следнем блоке. В результате изображение с выхода блока 2, усиленное в первом усилителе 3 яркости, поступает на вход мультиплексора 4 и далее на оптический вход анализатора 6 изображения.

После окончания импульса (фиг.9) на первом выходе блока 9 интенсивность оптического потока (И1) на выходе первого усилителя 3 яркости снижается по экспоненциальному закону, причем время послесвечения люминофора ЭОПа выбирается таким образом, чтобы по окончании времени сдч, отводимого на анализ изображе- ния в анализаторе 6, интенсивность оптического потока на входе второго усилителя яркости была достаточной для приема и усиления сигнала этим усилителем.

За время tnl. анализатор 6 изобра- ац

жения осуществляет анализ изображения в соответствии с заданным режимом. Если, например, задан режим центрирования с нормализацией размеров, анализатор 6 осуществляет операцию по выявлению координатного положения изображения относительно центральной вертикальной оси. В результате анализа по первой и второй группам выхо дов анализатора 6 передаются сигналы в блок 8 оптических преобразований,, настраивающие этот блок на выполнени сдвига изображения в горизонтальном направлении в определенном анализато ром 6 направлении.

После этого на втором выходе блок 9 управления формируется импульс, обеспечивающий срабатывание усилителя 7 яркости, усиливающего световой поток с выхода мультипликатора 4 изображения. Указанный световой поток с оптического выхода усилителя 7 поступает на оптический вход блока 8 оптических преобразований, с выхода которого преобразованное изображение через блок совмещения изображений поступает на вход первого усилителя 3 яркости, после чего повторяется процесс анализа изображения анализатором 6 и т.д. При этом, после окончания операции центрирования в горизонтальном направлении, выполняется операция вертикального центрирования (анализатор 6 осуществлет анализ положения изображения относительно горизонтальной оси), а затем - операция масштабирования (анализатор 6 осуществляет анализ размеров изображения) . Соответственно блок 8 настраивается на соответствующие режимы. По окончании всех операций с выхода анализатора 6 на второй вход блока 9 управления поступает сигнал, вызывающий появление импульса напряжения на четвертом выходе блока 9. Указанный импульс открывает второй затвор 5, обеспечивая пропускание на оптический выход устройства сцентрированного изображения в необходимом масштабе и одновременно служит для подачи сообщения об окончании цикла обработки одного изображения. После окончания указанного импульса устройство готово к выполнению обработки следующего изображения.

Исходя из алгоритма работы устройства (циклические преобразования в цепи оптической обратной связи), предъявляются определенные требования как ко времени послесвечения экранов ЭОПов, так и к коэффициенту усиления i сигнала ЭОПами.С одной стороны, коэффициент оптического потока, как и время послесвечения экрана, должен быть достаточен для приема и усиления сигнала последующими усиТштелями яркости.С другой стороны, оптический поток с выхода каждого усилителя яркости должен снижаться до нуля до поступления на его вход следующего импульса от блока 9 управления (в противном случае паразитное свечение экрана ЭОПа, соответствующее изображению предыдущего цикла работы устройства, может вызвать неверное срабатывание анализатора 6). Указанные требования нашли отражение на фиг.9 (видно, что время послесвечения экрана меньше величины 2« t) .

Точность преобразования изображения заявляемым устройством определяется шагом дискретизации волоконно- оптических преобразователей блока 8, а также размерностью фотоприемной структуры анализатора 6 изображения. Поскольку современная технология волоконно-оптических элементов позволяет получать волоконно-оптические npe образователи с высокой разрешающей способностью и высокой точностью укладки волокон, определяющим условием являются размеры фотоприемнбй структуры.

Рассмотрим работу устройства боле подробно.

Начальная установка, предшествующая началу работы устройства, осуществляется после подачи напряжения питания с помощью схемы начальной установка 83, входящей в состав блока 9 управления (фиг.8), который вырабатывает отрицательный импульс, устанавливающий 1К-триггер 71 в единичное состояние. Затем сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 71 сбрасывает RS-триггер 68 и D-триггер 70.

Перед началом цикла осуществляется выбор решша работы устройства. Для осуществления центрирования на вход Ц первой группы входов устройства подается импульс, устанавливающий триггеры 57 и 58 управляющего блока 23 (фиг.З) анализатора изображения 6 в состояние логической единицы. т$ случае необходимости проведения масштабирования аналогичный импульс подается на вход НАС первой группы входов устройства, при этом осуществляется установка триггера 56 управляющего блока 23 в состояние логической единицы, а в регистр 24 производится запись эталонного значения наибольиего габаритного размера изображения. Запись в регистр 24 осуществляется с входов ДЭ второй группы входов устройства подачей импульса на вход ЗАЛ той же группы входов. В случае необходимости проведения операций на соответствующие входы устройства подается вся указанная совокупность сигналов.

Работа устройства начинается подачей импульса от внешнего устройства на вход Вх блока 9 управления (фиг.9 и 1). Импульс запуска производит установку в состояние логической еди

0

5

g 5

0

5

0

5

0

5

ницы триггеров 68 и 72 блока 9 управления и сброс IK-триггера 71 через инвертор 8.1 . Логическая единица на выходе RS-триггера 68 осуществляет запуск генератора 69 импульсов, который начинает вырабатывать импульсы.

Первый импульс с прямого выхода генератора 69 импульсов, благодаря нахождению D-триггера 70 в состоянии логического нуля, проходит через цепочку элементов 2И-НЕ 73, инвертор 76 на выход 31 блока управления и поступает на электрический вход первого усилителя 3 яркости. Кроме того, благодаря нахождению IK-триггера 72 в состоянии логической единицы, указанный импульс проходит через цепочку: элемент 2И-НЕ 82, инвертор 80, первый выход ВЗ блока 9 управления, и поступает на электрический вход первого затвора 1. При этом входное изображение поступает на открытый вход усилителя 3 яркости. На выходе усилителя 3 появляется усиленное изображение, которое через мультипликатор 4 подается на .оптический вход анализатора 6 изображения. Задний фронт первого импульса генератора 68 импульсов блока 9 управления осуществляет сброс 1К-тр иггера 72 по входу С. Сброс 1К-триггера 72 в дальнейпем запрещает поступление импульсов генератора 69 импульсов на выход ВЗ через цепочку элементов 82 и 80. Кроме того, по положительному фронту первого инверсного импульса D-триггер 70, включенный в режиме счетного триггера, переходит в состояние логической единицы. Одновременно первый и каждый нечетный импульсы генератора 69 импульсов, поступающие на выход ЗТ блока 9 управления, используются для подготовки к работе и запуска анализатора 6 изображения (фиг.З). При этом производится запись логической единицы в первые триггеры 26 (считая по направлению сдвига) сдвиговых регистров первого и второго блоков развертки, установка D-триггера 32 генератора 20 (фиг.5), сброс D-триг- геров 35 и 36 и RS-триггеров 37 и 38 первого и второго счетчиков 21 и 22 (фиг.6). В случае нахождения сигнала УЗ в состоянии логической единицы, свидетельствующего о необходимости последующего центрирования изображения, производится нулевая на- /

чальная установка реверсивного счетчика 34 первого счетчика 21 по цепочке: элемент 2И-НЕ 40, инвертор , 46, вход реверсивного счетчика R.Если сигнал УЗ находится в нулевом состоянии, что означает отсутствие необходимости центрирования, а сигнал У1 - в единичном состоянии, свидетельствующем о необходимости проведения только масштабирования, то рассматриваемый импульс проходит через элемент 2И-НЕ 39 на вход С реверсивного счетчика 34 обоих счетчиков 21 и 22, что приводит к записи информации с выходов регистра 24 в указанные счетчики. В каждый конкретный момент времени в состоянии логической единицы находится только один из сигналов У1-УЗ первой группы выходов управляющего блока 23, поступающий на соответствующие входы счетчиков 21 и 22.

Сигнал логическойединицы на выходе D-триггера 32 генератора развертки (фиг.5) вызывает запуск генератора 30 импульсов, который начинает вырабатывать отрицательные импульсы (фиг.9)« Эти импульсы с третьего выхода СДВ2 генераторного блока 20 поступают на первый и второй счетчики 21 и 22 и через элемент 31 задержки и первый выход СДВ1 генератора 20 - на входы синхронизации триггеров 26,входящих в состав первого и вто- рого блоков 18 и 19 разверток. Импульсы вызывают сдвиг логической единицы вдоль сдвигового регистра, образованного триггерами 25. При этом производится коммутация соот-. ветствующих ключей 27. Если поступающим изображением засвечен хотя бы один из фотоприемников 17, входящих в данный столбец (строку), то благодаря включению фотоприемников по строкам и столбцам по схеме ПРОБОДНОЕ ИЛИ с помощью ключей 29f И 29 и соответствующих нагрузочных сопротивлений 25 через ключ 27, соответствующий данному столбцу (строке), на вход счетчика 21 (22) поступает сигнал логического нуля. Если же засветка в столбце (строке) отсутствует, через соответствующий ключ на первый вход счетчика 21 (22) поступает сигнал логической единицы. Таким образом, с помощью сдвига логической единицы и коммутации соответствующих ключей осуществляет опрос состояний

сигналов на выходах первой группы выходов матрицы фотоприемников, а количество импульсов, вырабатываемых

во время анализа изображения tqM равно длине сдвигового регистра. При этом, если количество строк изображения превышает количество столбцов, количество импульсов, определяемое

коэффициентом пересчета двоичного счетчика 33, равно количеству строк, Рассмотрим работу устройства при последовательном выполнении им всех функций. Первой выполняется подопера5 ция горизонтального сдвига, которой соответствует состояние логической единицы сигнала УЗ. В зтбм случае анализ осуществляет только первый счет.чик 21, а информация с группы

Q выходов счетчика 22 не учитывается. Существование подоперации горизонтального сдвига операции центрирования осуществляется по следующему алгоритму: производится измерение

5 и сравнение размеров правого и левого полей между соответствующими краями изображения и краями матрицы фотоприемников 16, при этом центрирование в горизонтальном направлении

0 считается выполненным, если эти поля равны г или их размеры отличаются на размер одной фотоприемника 17; в противном случае осуществляется сдвиг изображения в направлении уменьшения большего из полей.

При опросе выходов столбцов, соответствующих левому полю, сигналы логических единиц, которые поступают на первый вход счетчика 21, разрешад ет счет импульсов реверсивным счетчиком 34 в прямом направлении.При этом, благодаря нахождению триггера 38 в состоянии логического нуля, импульсы с второго входа счетчика 21

5 через элемент 2И-НЕ 44 и инверторы 50 и 51 поступают на вход +1 реверсивного счетчика 34.

Началу изображения, т.е. засветке хотя бы одного из фотоприемников в данном столбце, соответствует по5

0

5.

явление сигнала логического нуля на соответствующем выходе матрицы 16. Этот сигнал производит установку RS-триггера 38 в состояние логической единицы, сигнал логического нуля с инверсного выхода которого запрещает прохождение импульсов через цепочку элемент ЗИ-НЕ 44, инверторы 50 и 52, на вход +1 реверсивного

счетчика 34. Это приводит также к тому, что обратный счет импульсов во время прохождения развертки через изображение запрещается сигнала- ми логических нулей, поступающими на первый вход счетчика 21 и первый вход элемента 2И-НЕ 41, так как на выходе последнего элемента устанавливается сигнал логической единицы, ко торый инвертируется инвертором 48 и закрывает элемент ЗИ-НЕ 43.

После окончания опроса блоком 18 развертки столбцов, соответствующих изображению, на выходах первой труп- пы выходов матрицы 16 сигналы снова находятся в состоянии логической единицы. При этом импульсы с второго входа СДВ2 счетчика 21 проходят элемент ЗИ-НЕ 43, элемент 2ИЛИ-НЕ 54, инвертор 49 и поступают на вход -1 реверсивного счетчика 34, который осуществляет их счет в обратном направлении о

Состояние D-триггеров 35 и 36 и RS-триггера 37 после окончания горизонтальной развертки однозначно определяет результат анализа изображения. Если размер левого поля при развертке слева направо больше, чем размер правого, то сигнал перехода через ноль на выходе 0 реверсивного счетчика 34 формироваться ле будет, и RS-триггер 37 и D-триггеры 35 и 3 останутся в состоянии логического нуля. В этом случае сигнал МГ группы выходов первого счетчика 21, подключенный к инверсному выходу RS- триггера 37, находится в единичном состоянии и проходит без изменения через управляющий блок 23 на выход ЛВ второй группы выходов анализатора изображений, что означает необходимость сдвига влево. Если размеры левого и правого полей равны или раз- мер правого поля больше размера левого на размер одного фотоприемника 17, что соответствует окончанию подоперации сдвига в горизонтальном направлении, то RS-триггер 37 находит ся в состоянии логической единицы, D-триггеры 35 и 36 - в состоянии логического нуля или D-триггер 35 - в состоянии логического нуля, а D-триггер 36 - в состоянии логической единицы. При равенстве полей это происходит потому, что импульс перехода через ноль реверсивного счетчика 34 вырабатывается в последнем такте раз, ю

15 0

5 0 5 0 5

5

вертки и устанавливает RS-триггер 37 в состояние логической единицы, а D-триггеры 35 и 36 остаются в нулевом состоянии. При положении изображения, когда правое поле больше левого на размер одного фотоприемника, указанный импульс устанавливает в состояние логической единицы RS- триггер 37 в предпоследнем такте развертки, а D-триггер 36 устанавливается в состояние логической единицы в последнем такте развертки- В этом случае сигнал КГ группы выходов первого счетчика 21 находится в состоянии логической единицы, которая разрешает сброс D-триггера 58 управляющего блока 23 через элемент ЗИ 60 по заднему фронту задержанного элементом 31 задержки генератора 20 импульсов развертки, поступающего на вход СВР управляющего блока 23„Сигнал УЗ сбрасывается, а сигнал У2 переходит в состояние логической единицы, так как сигнал логической единицы на инверсном выходе D-триггера 58 открывает элемент 2И 64. Если все триггеры 35-37 находятся в состоянии логической единицы, то правое поле больше левого более чем на величину размера одного фотоприемника 17 Поскольку в этом случае сигнал КГ находится в нулевом состоянии, смена режима не происходит, сигнал УЗ остается в состоянии логической единицы, а сигнал МГ, находящийся в нулевом состоянии, проходит без изменения на выход ЛВ управляющего блока, что означает необходимость сдвига вправо. Выработкой сигналов на выходах первой группы выходов анализатора 6 изображения и на электрическом выходе Р анализатора оканчивается время анализа изображения t .

Во время действия второго и каждого четного импульса генератора 69 импульсов (фиг.8) производится анализ выходного сигнала Р анализатора изображения, который формируется как выполнение логической функции ИЛИ элементом ЗИЛИ 67 над сигналами У1-УЗ. Уровень логической единицы этого сигнала означает нахождение какого-либо из указанных сигналов первой группы выходов анализатора 6 изображения в единичном состоянии и, следовательно, необходимость осуществления преобразования изображения. В этом случае, благодаря нахождению

1916

В-триггера 70 в единичном состоянии, импульс генератора 69 проходит по цепочке: элемент ЗИ-НЕ 74, инвертор 77, второй выход блока управле- ния, и поступает на вход управпсния второго усилителя 7 яркости. Задний фронт импульса аналогичным образом меняет состояние Ю-триггера 70, устанавливая его в нулевое состояние.

Вид преобразования изображения, которое осуществляется блоком 8 оптических преобразований, в течение

времени t rtu (фиг.9) определяется сигналами на выходах первой и вто- рой групп выходов анализатора 6 изображения, поступающими на соответствующие входы блока 8, При выполнении подоперации горизонтального сдвига изображенил, при необходимости сдвига влево единичные уровни сигналов ЛВ и УЗ открывают И 12 , что приводит к открыванию затвора 11 блока 8, в результате чего изображение прохо20

чала в прямом направлении при опросе выходов матрицы 16,соответствующих верхнему полю (развертка сверху вниз), а при опросе выходов, соответствующих нижнему полю, реверсивный счетчик 34 осуществляет их подсчет в обратном направлении.

Если размер верхнего поля больше размера нижнего, то после окончания развертки триггеры 35-37 счетной схемы 22 будут находиться в нулевом состоянии,, В этом случае уровень логической единицы сигнала МБ с инверсного выхода RS-триггера 37 счетчика 22 проходит без изменения через управляющий блок 23 на выход ВВ второй группы выходов анализатора изображения, что означает необходимость сдвига вверх и отсутствие перехода к другой операции.

Если размеры верхнего и нижнего полей равны или размер нижнего поля больше размера верхнего на величину

Похожие патенты SU1654849A1

название год авторы номер документа
Устройство для регистрации колебаний 1985
  • Стенников Владимир Ефимович
SU1281896A1
Устройство для управления положением исполнительных элементов 1983
  • Николаев Владимир Александрович
  • Шпилевой Борис Николаевич
  • Южаков Анатолий Николаевич
  • Якушев Александр Кузьмич
SU1226413A2
Многодвигательный электропривод переменного тока 1985
  • Кантер Исай Израйлевич
  • Артюхов Иван Иванович
  • Томашевский Юрий Болеславович
  • Серветник Владимир Арсентьевич
  • Корнев Анатолий Николаевич
  • Степанов Сергей Федорович
  • Бочков Александр Евгеньевич
SU1307521A1
Устройство для распознавания контуров изображений 1983
  • Гладков Валерий Витальевич
  • Грачев Андрей Константинович
  • Кашин Борис Олегович
  • Лытов Николай Павлович
  • Павлов Борис Александрович
SU1156103A1
Устройство для формирования гистограммы изображения 1990
  • Теренчук Анатолий Тимофеевич
SU1826081A1
Устройство для контроля центрировки линз 1983
  • Решетов Всеволод Павлович
  • Рычков Валерий Иванович
  • Горбунов Александр Федорович
  • Шлычков Владимир Иванович
  • Трубицын Борис Александрович
SU1196715A1
Устройство для регистрации колебаний в цвете 1984
  • Стенников Владимир Ефимович
SU1167429A1
Устройство для регистрации информации 1985
  • Стенников Владимир Ефимович
SU1308839A1
Устройство для считывания и обработки изображений 1988
  • Кожемяко Владимир Прокофьевич
  • Теренчук Анатолий Тимофеевич
  • Гайда Валерий Борисович
SU1513486A1
Устройство горизонтального отклонения электронно-лучевого осциллографа 1987
  • Лапин Александр Михайлович
SU1429041A2

Иллюстрации к изобретению SU 1 654 849 A1

Реферат патента 1991 года Устройство для предварительной обработки изображений

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и распознавания оптических изображений Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обработки полутоновых изображений. Положительный эффект достигается за счет применения в устройстве блока оптической памяти, состоящего из двух усилителей яркости и мультипликатора изображения, и анализатора изображения, а также двух оптических затворов, блока совмещения изображений, блока оптических преобразований и блока управления. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. е

Формула изобретения SU 1 654 849 A1

дит через трансформатор 10, изображе- 25 размера одного фотоприемчика 17,

ния, осуществляющий сдвиг влево. Аналогично, прохождение сигнала УЗ через элемент И 12г, открытый благодаря единичному сигналу на выходе инвертора 13, (что соответствует нулевому уровню сигнала ЛВ), приводят к сдвигу изображения вправо (фиг,2).

Подоперация сдвига в вертикальном направлении, которой соответствует

то RS-триггер 37 находится в состоянии логической единицы, D-триггеры 35 и 36 - в состоянии логического ну ля или D-триггер 36 - в состоянии 30 логической единицы, а D-триггер 35 - в состоянии логического нуля. В этом случае сигнал KB разрешает сброс D-триггера 57 управляющего блока по заднему фронту импульса, поступаю

активное состояние сигнала У2, выпол- ,,. щего на вход СВР управляющего блока

J J О О ттг-

няется аналогично подоперации горизонтального сдвига. Различие состоит в том,что анализ осуществляется вторым счетчиком 22, а выходные сигналы первого счетчика 21 не учитываются..

Очередной нечетный импульс с первого выхода блока 9 управления поступает на электрический вход усилителя 3 яркости, и изображение подается на оптический вход анализатора 6 изображения. По указанному импульсу., кроме того, производится подготовка к работе и запуск анализатора изображения аналогично описанному. Импульсы,поступающие с первого выхода СДВ1 генератора 20 на первый вход блока 19 развертки, осуществляют последовательный опрос сигналов па выходах второй группы выходов матрицы 16. При этом реверсивный счетчик 34 Bioporo счетчика 22 осуществляет подсчет импульсов,, поступающих на его второй вход СДВ2 с третьего выхода СДВ2 генератора 20, сна40

45

50

55

23. При этом происходит сброс сигнала У2,переход сигнала У1 в состо- яние логической единицы, что означает переход к операции масштабирования. Сброс осуществляется открывание сигналом логической единицы с инверсного выхода D-триггера 57 элемента 2И-62. Если нижнее поле больше верхнего более чем на размер одного фотоприемника 17, все три геры 35-37 находятся в состоянии логической единицы. В этом случае сигнал KB находится в нулевом состоянии, смены режима работы устройства ке происходит, а низкий уровень сигнала MB, проходящего без изменения на выход ВВ второй группы выходов управляющего блока 23, означает необходимость сдвига вниз,

Во время действия четного импульса генератора 69 импульсов аналогичн производится анализ состояния сигнала Р анализатора изображенияэ выто RS-триггер 37 находится в состоянии логической единицы, D-триггеры 35 и 36 - в состоянии логического нуля или D-триггер 36 - в состоянии логической единицы, а D-триггер 35 - в состоянии логического нуля. В этом случае сигнал KB разрешает сброс D-триггера 57 управляющего блока по заднему фронту импульса, поступаюО О ттг-

23. При этом происходит сброс сигнала У2,переход сигнала У1 в состо- яние логической единицы, что означает переход к операции масштабирования. Сброс осуществляется открыванием, сигналом логической единицы с инверсного выхода D-триггера 57 элемента 2И-62. Если нижнее поле больше верхнего более чем на размер одного фотоприемника 17, все триггеры 35-37 находятся в состоянии логической единицы. В этом случае сигнал KB находится в нулевом состоянии, смены режима работы устройства ке происходит, а низкий уровень сигнала MB, проходящего без изменения на выход ВВ второй группы выходов управляющего блока 23, означает необходимость сдвига вниз,

Во время действия четного импульса генератора 69 импульсов аналогично производится анализ состояния сигнала Р анализатора изображенияэ высокий уровень которого означает необходимость продолжения преобразования .

Управление блоком 8 преобразовани в режиме сдвига в вертикальном направлении происходит с помощью сигналов У2 и ВВ. При этом в зависимости от состояния сигнала ВВ происходит сдвиг вверх с помощью трансформа- тора 10 (при этом сигнал ВВ находится в единичном состоянии) либо вниз с помощью трансформатора 10. (сигнал ВВ в нулевом состоянии).

Операция масштабирования, кото- рой соответствует уровень логической единицы сигнала У1, выполняется по следующему алгоритму: во время анализа производится измерение горизонтального и вертикального габаритных размеров изображения и их сравнение с эталонным значением. Масштабирование считается в случае равенства наибольшего габаритного и эталонного размеров. В случае, когда наиболь- 25 ся элементом 2И-ПЕ 55 и открывает

ший габаритный размер изображения больше эталонного на размер одной фотоприемной ячейки, масштабирование также считается выполненным.Если же

оба габаритных размера меньше эталон- 30 При этом реверсивный счетчик 34 осуществляет обратный счет, (вычитание) поступающих импульсов. Если горизонтальный габаритный размер меньше этаного, то происходит увеличение изображения и, если хотя бы один из габаритных размеров больше брлее чем на размер одного фотоприемника 17 эталонного размера,происходит уменьшение изображения.

35

сивного счетчика 34 не вырабатывается и после окончания развертки все триггеры 35-37 останутся в состоянии логического нуля. При этом сигнал МГ группы ВЫХОДОБ первого счетчика 21 будет в состоянии логической единицы, а сигнал БГ - в состоянии логического нуля. Аналогично, для вертикального размера, если этот размер меньше эталонного, сигнал MB группы выходов второго счетчика 22 находится в состоянии логической единицы, а сигнал БВ - в состоянии логического нуля. Эти сигналы поступают на входы управляющего блока 23, где уровни логических сигналов МГ, MB приводят к переходу сигнала УВ на выходе элемента 2И 63 в состояние логической единицы, которое означает необходимость увеличения размеров изображения. При этом сброс триггера 56 и сигнала У1 по последнему импульсу развертки не происходит, поскольку сигнал логического нуля закрывает элемент ЗИ 61.

В отличие от операции центрирования (подопераций горизонтального и вертикального сдвигов) анализ габаритных размеров изображения при проведении операции масштабирования осуществляется одновременно с помощью обоих счетчиков 21 и 22. Во время действия нечетного импульса аналогично производятся запись единицы в первые триггеры 25 сдвиговых регистров первого и второго блоков 18 и 19 развертки, установка в состояние логической единицы D-триггера 32 генератора 20 развертки (по заднему фронту импульса), которая вызывает запуск генератора 30 импульсов, нулевая установка триггеров обоих счетчиков, но вместе нулевой установки реверсивных счетчиков 34 производится запись в них эталонного размера из регистра 24. При этом сигнал записи проходит по цепочке третий вход счетных

5

5

схем, элементы 211 39, вход С реверсивного счетчика 34.

Во время прохождения развертки по левому, правому и верхнему, нижнему полям, свободным от изображения, реверсивные счетчики 34 свое состояние не изменяют, так как полям соответствуют сигналы логической единицы на соответствующих выходах матрицы фотоприемников 16, которые, проходя через цепочку: первый вход счетной схемы, элемент 2ИЛИ-НЕ 55, закрывают проход импульсам на вход -1 реверсивного счетчика 34 по цепочке: ЗИ-НЕ 42, элемент 2ШШ-НЕ 54, инвертор 49.

Если в столбце или строке засвечен хотя бы один фотоприемник, что соответствует наличию элемента изображения, на соответствующем выходе первой или второй группы выходов матрицы 16 появляется сигнал логического нуля , который при поступлении на входы ФГ (ФВ) счетчиков 21 (22) инвертируетпроход импульсам, поступающим на второй вход счетчика через элементы 2И-НЕ 42, 2ИЛИ-НЕ 54, инвертор 49 на вход -1 реверсивного счетчика 34.

сивного счетчика 34 не вырабатывается и после окончания развертки все триггеры 35-37 останутся в состоянии логического нуля. При этом сигнал МГ группы ВЫХОДОБ первого счетчика 21 будет в состоянии логической единицы, а сигнал БГ - в состоянии логического нуля. Аналогично, для вертикального размера, если этот размер меньше эталонного, сигнал MB группы выходов второго счетчика 22 находится в состоянии логической единицы, а сигнал БВ - в состоянии логического нуля. Эти сигналы поступают на входы управляющего блока 23, где уровни логических сигналов МГ, MB приводят к переходу сигнала УВ на выходе элемента 2И 63 в состояние логической единицы, которое означает необходимость увеличения размеров изображения. При этом сброс триггера 56 и сигнала У1 по последнему импульсу развертки не происходит, поскольку сигнал логического нуля закрывает элемент ЗИ 61.

Если горизонтальный (или вертикальный, а также и вертикальный, и горизонтальный) размер изображения больше эталонного на величину, большую размера одного фотоприемника 17, то в счетчике 21 или (и) 22 все триггеры 35-37 находятся в состоянии логической единицы. При этом сигнал ВГ или (и) БВ находится в состоянии логической единицы, которое приводит к появлению сигнала логической единицы на выходе элемента 2ИЛИ 66 управляющего блока 23, запрещающего сброс RS-триггера 56 по заднему фронту последнего импульса развертки. Поскольку в этих случаях сигнал МГ или (и) сигнал MB находится в состоянии логического нуля, сигнал УВ, находящийся в состоянии логической единицы, настраивает блок 8 оптических преобразований на выполнение уменьшения изображения.

Настройка блока 8 осуществляется так же, как и при выполнении операций центрирования, причем комбинация сигналов УВ и У1, находящихся в состоянии логической единицы, приводит к увеличению изображения .Если сигнал УВ находится в состоянии логического нуля, происходит уменьшение изображения.

Если максимальный габаритный размер изображения равен эталонному размеру (с точностью до размера одного фотоприемника 17), то после окончания развертки сигналы БГ, БВ находятся в состоянии логического нуля, а хотя бн один из сигналов МБ, МГ - также в состоянии логического нуля, В этом случае на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 65 формируется сигнал логической единицы, который разрешает сброс D-триггера 56 через элемент ЗИ 61 последним импульсом развертки, что приводит к сбросу сигналов У1 и Р. Переход сигнала У1 в нулевое состояние означает окончание операции масштабирования, а сигнала Р - окончание всего цикла обработки изображения .

Опрос состояния сигнала Р анализатора 6 изображения осуществляется во время действия следующего четного импульса, вырабатываемого генератором 69 блока 9 управления. Аналогично предыдущим режимам нахождение этого сигнала в состоянии логической единицы означает продолжение обработ

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кй изображения, а в состоянии логического нуля - окончание обработки,, Окончание полного цикла обработки , изображения происходит следующим образом. Низкий уровень сигнала Р через инвертор 79 вызывает прохождение четного импульса генератора 69 импульсов через цепочку: второй вход элемента ЗИ-НЕ 75, инвертор 78, четвертый выход блока управления, на электрический вход затвора 5 и на управляющий выход устройства Вых. Кроме того, задний фронт этого импульса устанавливает в состояние логической единицы IK-триггер 71, на входы I которого подан постоянный уровень логической единицы Лог. 1, а на входы К - уровень логического нуля Лог. Сигнал логического нуля с инверсного выхода IK-триггера 71 сбрасывает RS-триггер 68 и D-триггер 70, подготавливая устройство к следующему циклу обработки изображения.

Преобразованное устройством изображение через мультипликатор 4 изображения и открытый затвор 5 поступает на информационный выход устройства. Одновременно формируется электрический сигнал на управляющем выходе Вых. устройства, информирующий внешнее устройство об око гчании цикла преобразования и возможности подачи на информационный вход устройства следующего кадра изображения.

Наличие переходных режимов в работе устройства обусловлено следующим. Переходу к подоперации вертикального сдвига предшествует анализ положения изображения в горизонтальном направлении, а переходу к операции масштабирования - анализ положения изображения в вертикальном направлении. Это приводит к тому, что в течение очередного времени преобразования изображения t неизвестно ка- . кого вида преобразование осуществить в блоке 8 преобразований. Поэтому в приведенной конкретной реализации устройства независимо от положения изображения и его размеров установлено следующее правило: при переходе от режима сдвига в горизонтальном направлении к режиму сдвига в вертикальном направлении осуществляется сдвиг вверх. При переходе от режима сдвига в вертикальном направлении к режиму масштабирования осуществляется уменьшение изображения.

Сдвиг вверх на размер одного фотоприемника 17 при переходе к подоперации| вертикального сдвига обусловлен тем, что после обнуления реверсивного счетчика 34 (второго счетчика 22) импульсп на его счетные входы в течение времени саи не поступают, следовательно, после окончания развертки триггеры 35-37 остаются в нулевом состоянии и сигналы ИВ, ВВ, определяющие сдвиг вверх, находятся в состоянии логической единицы. В дальнейшем анализатор 6 изображения выявляет требуемое направление сдвига, вырабатывая соответствующие управляющие сигналы для блока 8. Аналогично, первоначальное уменьшение изображения при переходе к операции масштабирования определяется тем, что после окончания анализа, выявившего окончание режима вертикального сдвига сигнал МБ находится в нулевом состоянии, которое определяет нулев ое состояние сигнала УК, что со ответствует уменькгению изображения в блоке 8 преобразований. Наличие указанных переходных режимов обуславливает ограничение на размер изображения,обрабатываемого данным уст,юйством: габаритные размеры изображения должны быть меньше размерности матрицы 16 на величину,не меньшую размера одного фотоприемника 17.

Расширение области применения устройства обусловлено возможностью обработки полутоновых (многоградационных) изображений с высоким быстро10

15

20

25

30

35

затворы, отличающееся те что, с целью расширения области при менения устройства за счет обработк полутоновых изображений, блок оптической памяти содержит первый усилитель яркости изображения, информацио ный вход и вход управления которого являются соответственно информационным входом и первым входом управлени блока оптической памяти, второй усилитель яркости изображения, информационный выход и вход управления кото рого являются соответственно информационным выходом и вторым входом уп равления блока оптической памяти, и мультипликатор изображения, вход и первый выход которого оптически связаны соответственно с информационным выходом первого усилителя яркости изображения и с информационным входом второго усилителя яркости изображения, в устройство введены блок.совмещения изображений, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с оптическим выходом первого оптического.затвора и с информационным выходом блока оптических преобразований, а выход блока совмещения изображений оптически связан с информационным входом первого усилителя яркости изображения, и анализатор изображения, вход управления и выход которого подключе ны соответственно к первому выходу и второму входу блока управления, третий выход которого подключен к входу управления первого оптического затвора, оптический вход которого яв

действием. а также простотой его тех- 40 ляется информационным входом устройства, четвертый выход блока управления соединен с входом управления второго оптического затвора и является управляющим выходом устройства, второй выход мультипликатора изображения оптически связан с оптическим входом второго оптического затвора, оптический выход которого является информационным выходом устройства, третий выход мультипликатора изображения оптически связан с оптическим входом анализатора изображения, первая и вторая группы входов управления которого являются соответственно первой и второй группами входов управления устройства, а первые и вторые группы выходов анализатора изображения подключены соответственно к первой и второй группам

ническои реализации за счет применения стандартных оптических и электронных элементов.

Формула изобретения

1. Устройство для предварительной обработки изображений, содержащее блок оптической памяти, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам управления блока оптической памяти, а первый вход блока управления является управляющим входом устройства, блок оптических преобразований, вход которого оптически связан с информационным выходом блока оптической памяти, а также первый и второй оптические

0

5

0

5

0

5

затворы, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обработки полутоновых изображений, блок оптической памяти содержит первый усилитель яркости изображения, информационный вход и вход управления которого являются соответственно информационным входом и первым входом управления блока оптической памяти, второй усилитель яркости изображения, информационный выход и вход управления которого являются соответственно информационным выходом и вторым входом управления блока оптической памяти, и мультипликатор изображения, вход и первый выход которого оптически связаны соответственно с информационным выходом первого усилителя яркости изображения и с информационным входом второго усилителя яркости изображения, в устройство введены блок.совмещения изображений, первый и второй входы которого оптически связаны соответственно с оптическим выходом первого оптического.затвора и с информационным выходом блока оптических преобразований, а выход блока совмещения изображений оптически связан с информационным входом первого усилителя яркости изображения, и анализатор изображения, вход управления и выход которого подключены соответственно к первому выходу и второму входу блока управления, третий выход которого подключен к входу управления первого оптического затвора, оптический вход которого яв0 ляется информационным входом устрой5

ства, четвертый выход блока управления соединен с входом управления второго оптического затвора и является управляющим выходом устройства, второй выход мультипликатора изображения оптически связан с оптическим входом второго оптического затвора, оптический выход которого является информационным выходом устройства, третий выход мультипликатора изображения оптически связан с оптическим входом анализатора изображения, первая и вторая группы входов управления которого являются соответственно первой и второй группами входов управления устройства, а первые и вторые группы выходов анализатора изображения подключены соответственно к первой и второй группам

5

входов управления блока оптических преобразований.

2. Устройство по п.1. отличающееся тем, что анализатор изображения содержит матрицу фото- приемников, оптические входы которого образуют оптический вход анализатора изображений, а их первые и вторые выходы объединены соответствен- но по строкам и столбцам и образуют первую и вторую группы выходов матрицы, первый и второй блоки развертки, группы входов которых подключены соответственно к первой и второй группам выходов матрицы фотоприемников, генератор развертки, первый выход которого соединен с первыми входами блоков развертки, а его вход соединенный с вторыми входами блоков развертки, является входом управления анализатора изображения, первый и второй счетчики, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков раз- вертки, а вторые и третья входы первго и второго счетчиков соединены соответственно с вторым выходом генератора развертки и управляющим входом анализатора изображения, управляющий блок, первые и вторые группы входов которого подключены соответственно к группам выходов первого и второго счетчиков,а третья группа входов управляющего блока является первой группой входов анализатора изображения, и регистр, группа выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго счечиков, а его группа входов является второй группой входов анализатора изображения, при этом вход управляющего блока соединен с третьим выходом генератора развертки, а первая группа выходов управляющего блока поключена к вторым группам входов счет .чинов и является первой группой выводов анализатора изображения,вторая группа выходов управляющего блока является второй группой выходов анализатора изображения, а выход управляющего блока - выходом анализатора изображения.

Щиг.2

Я,

28

Vi/z4

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1991 года SU1654849A1

Устройство для поворота изображения 1986
  • Красиленко Владимир Григорьевич
  • Кармалита Михаил Викторович
  • Колесницкий Олег Константинович
  • Кутаев Юрий Федорович
SU1348871A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Устройство для преобразований изображений 1986
  • Кузьмин Иван Васильевич
  • Красиленко Владимир Григорьевич
  • Колесницкий Олег Константинович
  • Кожемяко Владимир Прокофьевич
  • Михальниченко Николай Николаевич
SU1367023A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1

SU 1 654 849 A1

Авторы

Бабкин Сергей Викторович

Бессонов Алексей Станиславович

Евтихиев Николай Николаевич

Папуловский Владимир Федорович

Сведе-Швец Валерий Николаевич

Даты

1991-06-07Публикация

1989-05-10Подача