KR920008266B1 - 효율적인 영상분석 처리 메모리 시스템 - Google Patents

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Description

효율적인 영상분석 처리 메모리 시스템

제1도는 화상의 2차원 평면 직교 좌표에서 본 발명에 의한 접근 형태 및 좌표를 나타내는 참고도.

제2도는 본 발명에 의한 영상분석 처리메모리 시스템의 개략 블럭도.

제3도는 제2도의 주소 계산분의 참고도.

제4도는 제3도의 주소 계산이 동부에 구비된 차주소 입력발생의 데코더 배열회로에 대한 개념도.

제5도는 제3도를 좀더 구체화한 참고도.

제6도는 제3도의 데코더 배열회로와 입력 발생조직에 의해 출력되는 실시예로서,

제6a도는 접근 형태 블럭으로 부터 O 또는 1주소차인 블럭 A 입력 발생 조직의 참고도.

제6b도는 접근 형태 블럭으로 부터 나머지 주소차 A의 블럭 A 입력 발생조직 참고도.

제6c도는 접근 형태 행의 나머지 주소차 A의 행 A 입력 발생조직 참고도.

제6d도는 접근 형태 대각선의 나머지 주소차 A의 대각선 A 입력 발생조직 참고도.

제6e도는 접근 형태 역 대각선의 나머지 주소차 A의 역대각선 입력 발생조직 참고도.

제6f도는 접근 형태 열의 나머지 주소차 A의 열 A 입력 발생조직 참고도.

제7도는 제2도의 관련하여 본 발명의 또다른 실시예인 선분접근 유형을 설명하기 위한 참고도.

제8도는 제7도와 관련하여 본 발명의 선분접근 영상 분석처리 메모리 시스템의 참고도.

제9도는 제8도에서 각 각도에 따른 선분 모양을 나타내는 참고도.

제10도는 제8도에서 입력 선택 및 길이롬에 대한 메모리 맵의 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 영상 분석 처리 메모리 시스템 2 : 접근 형태 좌표 변환부

3 : 주소 계산부 4 : 주소 이동부

5 : 메모리 모듈부 6 : 메모리모듈선택부

7 : 자료이동부 8 : 자료 레지스터

11 : 선분 접근 처리 메모리 시스템 12 : 제어각도 변환회로

14 : 자료레지스터 15 : 선분 변환기

15a : 메모리 모듈부 15b : 데코더

15c : 레지스터부 15d : 멀티플렉서부

DK : 차주소 입력번호부 DK₁: 데코더 배열회로

DK₂: 입력발생조직 DKA : 차주소 덧셈기

A₁: 제1레지스터 A₂: 제2레지스터

AC : 주소이동회로

본 발명은 2차원 영상점(픽셀)등에 대한 데이타를 복수메모리 모듈에 저장하고 입력조건에 따라 화상데이타를 분석 처리할때에 이를 블럭, 행, 열단위로 정의하고 이 정의된 데이타와 관련하여 메모리 주소를 계산 처리하여 화상의 영상점들을 동시 접근시키는 영상 분석 처리 시스템과 관련된 것으로서, 이는 특히 상기 동시 접근 유형이 블럭(bl; block), 행(hs), 열(vs)단위 뿐아니라 대각선(fd), 역대각선(bd), 8방[일예로,북 (n; north), 북동(ne; north, east), 동 (e; east), 남동(se; south-east), 남(s; south), 남서(sw; south-west), 서(w; west), 북서(nw; north-west)], 단위로 정의하고 8방 내의 영상점들과 임의 각도내의 선분점들을 메모리 주소 계산등으로 동시 접근시키는 기술적인 수단을 제공하므로서 이러한 시스템의 영상 처리 신속성과 고효율(일예로, 신호처리 필터, 문자인식, 직선 추출등에서)을 보장 가능케한 그 영상 분석 처리 메모리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 TV카메라나 영상 신호원에서 입력된 아나로그 정보는 디지탈로 처리 되어지기 위해 AD컨버터를 거쳐 영상점들 또는 픽셀정보로서, 복수의 메모리 모듈에 저장되거나 컴퓨터 모니터등의 화상 정보로서 처리하여 그 화면 표출을 행하게 된다.

또, 상기 화상에 관련된 영상은 그 명도나 색상들의 정보와 대응된 정수의 집합으로서 영상점에 대한 2차원 매트릭스로 나타내는 것이 보통이다.

그리고, 상기와 같은 영상 데이타는 처리되기 위한 많은 영상점들을 포함하고 있으므로 특별한 메모리 시스템으로 그 전체적인 액세스 타임등을 감소시키는 것이 요구되는 것이고 이러한 이유로 제안된 선행 기술에선 2차원 배열의 영상점에 대한 블럭 (bl), 열(vs) 또는 행(hs) 단위의 자료 데이타를 산출하여 일괄처리 하도륵 하는 몇몇의 수단이 알려져 있다. 이중에서 특히 본 발명의 주체와 밀접한 기술로는 미국 IEEE Trans, Conput, Vol. C-27, PP.117-125, Feb, 1978에서 발표된 디.시.반 부리스 (D.C.Van Voorhis)와 티.에치.모린(T.H.Morrin)의 ＂영상 처리를 위한 메모리 시스템＂이 소개되어 있다.

그리고, 이러한 기술을 좀더 효율적으로 개선하기 위한 방식이 본 출원인에 의해 1986년 선 특허출원되어 공개된 ＂영상처리용 메모리 시스템＂(대한 민국 공개특허 번호 제88-8631)이 알려져 있고, 여기서는 그 영상분석을 위한 메모리 시스템이 주소 계산회로, 주소이동회로, 자료이동회로. 메모리 모듈선택회로, (pq+1)개의 메모리 모듈을 포함한 구성으로 하여 영상점들에 대한 기억 데이타를 블럭, 행, 열로서만 효율적이며, 신속히 계산처리하는데의 수단을 보이고 있었다.

그러나, 여기서는 단지 블럭, 행, 열 요소의 3개 조건으로 정의된 내용으로 주소 계산에 의한 화상데이타의 동시 접근이 이뤄지도록 설계되어 있어, 그 제어수단의 복잡성을 야기하면서도 그 효율성에서 아직도 개선되어져야 할 문제점이 남아 있었다. 일예로, 상기 기술에선 영상점 데이타의 처리를 위한 그 주소계산 회로가 전체 논리, 행논리, 열논리 그리고 pq개의 덧셈기로만 구현되어져 있고, 그 전체논리에서 왼쪽 상단 주소인α(i,j)를 계산하고, 행과열 논리에선α(i,j)와 나머지 주소들과의 차를 계산한 다음, pq개의 덧셈기로 더함으로써 pq개의 주소를 동시에 계산하도록 처리되고 있으나, 이는 블럭과 행을 위한 덧셈은 1회, 열을 위한 덧셈은 2회를 필요로 하게 되고 이러한 불일치는 시스템 제어를 복잡하게 하며, 그 처리속도를 느리게 한다는 문제점을 피하기 어려웠다.

한편, 상기와의 알려진 선행기술들에서는 ① 피, 부드닉씨 및 디.제이.컥(P.Bud nik 및 D.J.Kuck)씨의 ＂병렬 메모리사용 및 그 조직＂(IEEE Trans. Comput, Vol. c-201 pp. 1566-1569, 1971년 12월)과, ② 디.에치.로리(D.H.Lawrie)씨의 ＂어레이프로세서에서 데이타 배치 및 액세스＂(lEEE Trans, Conput, Vol. C-24, pp. 1145-1155, 1976년 12월) 및, ③ 디.에치.로리(D.H.Lawrie)씨와 씨.알.보라(C.R.Vora)씨의 ＂어레이 액세스에 대한 소수 메모리 시스템＂(IEEE Trans. Comput. Vol. C-31, pp 435-442, 1982년 5월)등에서 동시접근 영상점들 수보다 기억 모듈수가 큰 소수(Pri me number)일 경우 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선에의 동시 접근이 가능하다는 이론이 알려져 있다.

또, 선분인식에 관련된 기술은 흑(Hough)변환의 선분인식, 회전, 기울어진 영상의 보정 등에 관련된 이론이 알려져 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 본 출원인의 선출원 발명의 문제점을 개선하기 위하여, 발명 되어진 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 상기와 같은 ① ② ③의 문헌에서 정의된 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선에의 영상점 동시 접근 이론에 근거한 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선의 접근 형태와 8방 접근 및 임의 각도선분에 대한 접근 처리로의 화상점 접근 처리가 가능하여 이러한 시스템의 화상 처리를 위한 화성점 주소계산 처리의 신속성과 효율성을 극대화 할 수 있도록한 그 영상분석 처리 메모리 시스템을 제공코져 한 것이다.

본 발명은 특히 상기 선행기술에서 구비된 주소계산 회로에선 화성점 데이타에 대한 블럭, 행, 열의 주소 계산을 하는데에 각기 다른 시간이 소용되었지만 본 발명에서는 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선 및 8방 접근에 근거한 주소차 선택 방법 및 그 주소계산 회로에 의해 이들이 동시 처리 시간으로 되고, 임의 각도 선분에 대한 동시 접근 처리도 가능케한 영상 분석 처리 시스템을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또다른 특징은 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선 및 8방향 접근 형태와 기준 좌표가 입력되며, 이는 본 발명으로 정의된 접근 형태와 변환 좌표로 변환시키는 접근 형태 좌표 변환부와; 이로부터 제공된 접근 형태 및 변환 좌표에 의해 차주소를 계산 처리하기 위한 차주소 입력을 접근 형태별로 발생시키는 데코더 배열회로 및 입력발생조직을 포함한 차주소 입력 조직과, 차주소 덧셈기, 제1레지스터를 포함하여 차주소를 소정 메모리 모듈부와 관련하여 정의된 형태로 계산처리하는 주소계산부와; 이 주소계산부의 출력으로 부터 제공된 주소 데이타를 접근 방향 유형으로 순환시키는 주소 이동회로, 제2레지스터에 의한 주소 이동부 및; 이 주소이동부에서 제공되는 주소데이타를 메모리 모듈부에 저장할 때 그 메모리 모듈을 선택하는 메모리 모듈선택부와; 메모리 모듈부로 부터 소정 데이타를 독출할때 이를 상기 주소이동부와 역순으로 회전시키는 자료이동부 및; 이 자료이동부 출력데이타를 일시 저장하는 자료레지스터 등과의 관련 구성으로된 것이다.

본 발명의 또다른 특징은 기준 좌표와 임의 각도를 선분으로 변환제어하는 제어각도 변환회로 및 이로 부터 방향 입력을 제공받아 자료 레지스터를 선택하는 8방 접근 메모리 처리부와, 상기 제어각도 변환회로로 부터 제공된 변환각도 데이타를 입력 받고 상기 8방 접근 메모리 처리부의 선택에 따라 정의된 입력 선택 길이롬으로 부터 자료레지스터로 선분 데이타를 제공하는 선분변환기와의 관련 구성으로 되어진 것이다.

본 발명에 의한 의외의 또다른 특징들은, 그 청구범위와 이하의 상세한 설명을 통하여 좀더 명백히 이해 될 것이다. 우선, 본 발명에 의한 영상 분석 처리 메모리 시스템 (1)은 그 개념적 블럭이 제2도와 같이 나타내었다. 여기서는 본 발명에 의해 정의된 접근 형태(bl,ha,vs,fd,bd 8방)와 기준좌표(i,j)가 각기 입력되어지는 접근 형태 좌표변환부(2)와 메모리 모듈선택부(6)가 구비되어 있고, 상기 접근형태 좌표 변환부(2)의 변환출력은 주소계산부(3)를 거쳐 주소 이동부(4)로 이어지고, 이 주소이동부(4) 출력은 메모리 모듈부(5)로 연결되어 있다. 또, 이 메모리 모듈부(5)는 외부에서 리드/라이트단 (R/W)이 연결되어 리드(Read; R)시는 메모리 모듈부(5)로 부터 자료이동부(7)로 저장된 주소 데이타를 출력하고, 라이트(Write; W)일때는 자료레지스터(8)의 내용이 상기 자료이동부(7)를 거쳐 메모리 모듈선택부(6)에 의해 선택된 메모리 모듈부(5)로 저장되는 구성이다.

한편, 상기 접근형태 좌표변화부(2)는 본 발명에서 정의된 블럭(bl), 행(hs), 열 (vs), 대각선(fd), 역대각선(bd)과 8방향(n,ne,e,se,s,sw,w,nw)의 동시 접근 형태 입력으로 접근 형태(bl,hs,vs,bd,fd) 및 변환 좌표(i,j)로 변환되어지며, 상기 동시 접근 형태(bl,hs,vs,bd,fd 및 8방)는 다음 표 1과 같이 정의 될 수 있다.

[표 1]

또, 상기 접근 형태 좌표 변환부(2)에서 변환되어지는 변환 좌표와 접근 형태는 다음과 같이 정의될 수 있다. 즉, 여기서는 입력된 8방위 접근 형태와 기준 좌표(i,j)로부터 접근 형태 bl,vs,hs,fd,bd 및 변환 기준좌표(i',j')를 표 2와 같이 발생하며, 이는 일례로,

[표 2]

로 된다

따라서, 상기 접근 형태 좌표 변환부(2)는, (n,j,j)‥‥(nw,i,j)를 각기 (vs,i',j')‥‥‥‥‥(fd, i',j')로 변환하는 함수 조직의 구성으로 되어져 있다.

또, 상기 제2도 예의 주소 계산부(3)는 접근 형태 좌표 변환부(2)로부터 제공된 접근 형태 bl,hs,vs,fd,bd와 변환좌표(i',j')를 입력받아 차주소 입력을 변위하는 데코더 배열회로(DK₁)와 이 데코더 배열회로(DK₁)로부터의 출력을 차주소 입력으로 제공하는 입력발생조직(DK₂)으로 차주소 입력변환부(DK)를 이루고 있고, 상기 입력발생조직 (DK₂)으로부터 제공된 차주소를 덧셈하는 주소 덧셈기(DKA)와, 이 주소 덧셈기(DK A)에서 계산된 주소데이타를 일시 저장하는 제1레지스터(A₁)를 포함한 구성으로 되어 있다.

또, 상기 데코더 배열회로(DK₁)는 제4도와 같이 입력이 데코더(DE)를 거쳐 D₁출력이 되고 이 출력이 게이트를 거쳐 차주소 D₂를 출력하는 형태로 되고, 이는 다음의 표 3a~표 3e와 같이 블럭내 주소차(DB(a,b)), 행내 차주소차(DH(b)), 열내 주소차 (DV(a)), 대각선내 주소차(DFD(a)), 역대각선내 주소차(DBD(a))등으로 정의된 형태에서 1차 그 차주소 입력을 발생시키는 조직으로 되어 있다.

[표 3a]

즉, 블럭내의 α(i,j)와 α(i+a,j+b)의 주소차를 DB(a,b)라 가정하면,

다시 상기 DB(a,b)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[표 3b]

행내의 α(i,j)와 α(i,j+b)의 주소차를 DH(b)라 가정하면,

다시 상기 DH(b)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[표 3c]

열내의 α(i,j)와 α(i+a,j)의 차를 DV(a)라 가정하면,

또, 상기 DV(a)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[표 3d]

대각선 내의 α(i,j)와 α(i+a, j+a)의 차를 DFD(a)라 가정하면,

상기 DFD(a)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[표 3e]

역 대각선의 α(j+j)와 α(i+a, j-a)의 차를 DBD(a)라 가정하면,

상기 DBD(a)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

위의 결과를 이용하여 차주소와 α(i,j)를 더하여 pq 개의 주소를 동시에 계산할 수 있고, 상기 식에서 ＂p-i//p＂와 ＂q-j//q＂는 주소차가 1 또는 S가 되는 문턱임을 알 수 있다. 따라서 상기 데코더 배열회로(DK₁)의 1차 출력값 D₁에 대해 그 차주소 출력을 D₂라 가정하면 이 D₂는 주소가 1 또는 S만큼 차이나는 위치를 나타내므로 이 D₁을 D₂로 변환하는 D₁D₂변환 조직의 구성으로 되어 있다. 또, 상기 D₁D₂변환조직의 데코더 배열회로(DK₁)출력은 pq 개의 덧셈기(DKA₀~DKA_pq ^-1)로 구성된 그 최종 차주소 출력을 발생하기 전에 입력발생조직(DK₂)을 거쳐 제공되며, 이 입력발생조직(DK₂)은 각기 접근 형태 블럭으로부터 0 또는 1주소차인 블럭 C 입력발생조직(KC)과, 접근 형태 블럭으로부터 나머지 주소차 A를 발생하는 블럭 A 입력발생조직(KbA), 접근 형태 열의 나머지 주소차 A를 발생하는 열 A 입력발생조직(KvA), 접근 형태 행의 나머지 주소차 A를 발생하는 행 A 입력발생조직(KhA), 접근 형태 대각선의 나머지 주소차 A를 발생하는 대각선 A 입력발생조직(KfA), 접근 형태 역 대각선의 나머지 주소차 A의 역대각선 A 입력발생 조직(KbA)을 포함한 구성으로 되어 있다. 또, 이 주소이동기(4)는 bl,vs,hs,bd,fd에 대해 모두 μ(i,j)가 되는 주소배열의 메모리 모듈부(5)의 메모리 모듈로 상기 주소계산부(3)측 제1레지스터(A )에서 pq개 주소를 받아 제2레지스터(A₂)를 통해 이를 이동시키는 기능으로서 이는 다음 표 4와 같이 정의된 이동조직을 가지고 있다.

[표 4]

또, 메모리 모듈(6)는 m개의 메모리 모듈로부터 다음(표 5)와 같이 pq 개의 메모리 모듈을 선택하는 조직으로 되어 있다.

[표 5]

한편, 제8도는 상기 시스템(1)에 제어각도 변환회로(12)와 선분 변환기(15) 및 자료레지스터(14)등을 연결하여 선분 접근 처리 메모리 시스템(11)을 구성하였다.

상기 제어각도 변환회로(12)는 임의 각도를 8방 접근 형태(n-nw)로 변환 출력하는 조직으로 되어 있고, 상기 제어각도 변환회로(12)로부터 변환각도(θ')를 제공받아 상기 영상 분석 처리 메모리 시스템(1)의 선택에 따라 정의된 입력 선택 길이롬 (15a)으로부터 자료레지스터(14)에 선분 데이타를 제공하는 선분 변환기(15)로 되어지며, 상기 선분 변환기(15)는 변환각도 데이타를 입력받는 데코더(15b)와, 이 데코더 (15b)로 지정된 입력 선택 길이 데이타를 출력하는 입력 선택 길이롬(15a) 및, 영상 분석 처리 메모리 시스템(1)으로부터 출력되는 데이타를 일시 저장하는 레지스터부 (15c)와, 이 레지스터부(15c)로부터 제공되는 데이타를 선택 출력하는 멀티플렉서부 (15d)와의 관련 구성으로 되어 있다.

또, 상기 제어각도 변환회로(12)는 입력된 임의각도를 θ(0≤θ≤360)라 가정할때, 이 입력 θ를 8방 중의 하나와 변환각도 θ'(-22.5≤θ'≤22.5)로 변환하는 조직구성으로 되어 있고, 상기 입력 선택 길이롬(15d)는 제9도 및 10도와 같이 각기 5°간격으로 22.5°, 20°, 15° , 10°, 5°, 0°, -5°, -10°, -15°, -20°로 구분하고, 이에 따른 10조의 선분점 형태를 입력 데이타인 행(0-7), 열(0-15)로 가정하며, 이 정의된 10종에 대한 입력 선택 주소 및 길이 데이타가 메모리 맵으로 구성되어져 있다.

이러한 구성의 본 발명은 그 작용 및 효과가 다음과 같다. 즉, 한 영상은 영상점(*,*)들의 MxN 배열중에서 각 영상점들의 각 요소는 I(i,j), 0≤i≤M-1, 0≤j≤N-1로 정의될 수 있으므로 본 발명에 있어서는 상기 영상점들을 블럭단위, 행단위, 열단위 뿐아니라, 제1b도와 같이 대각선 fd, 역대각선 bd 및 제1c도와 같이 8방(n,ne,e,se,s,sw,w,nw)단위로 정의하였다.

일예로, (표 1)에서는 블럭 bl((1)식), 행 hs((2)식), 열 vs((3)식), 대각선 fd((4)식), 역대각선 bd((5)식)등은 이미 선행기술들의 이론에서 정의된 유형으로 알려져 있는 것이고, 이외에 8방향 접근 유형((6)식-(13)식)을 이에 도입하여 상기 bl,hs,vs,fd,bd과 함께 이들을 동시 접근시키는 시스템으로 영상처리 분석의 신속성 및 효율을 증가시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기와 같은 8방 접근 유형의 정의로부터, 이 8방 접근 유형과 bl등의 접근 유형 및 기준좌표를 가진 pq개의 영상점들로부터 8방 접근 유형 및 기준좌표는 접근 형태 좌표 변환부(2)에서 상기 bl,hs,vs,fd,bd의 접근 유형과 변환된 기준 변환좌표(i',j')를 가진것으로 변환되어지고((표 2)참조), 이 접근 형태 좌표변환부(2)에서 결정된 bl,hs,vs,fd,bd를 포함하고 있는 변환좌표(i',j')를 입력받아 주소계산부(3)의 차주소 입력변환부(DK)에서 bl접근 유형일 경우는 블럭내의 차주소 집합입력, 접근 유형일 경우는 행내의 차주소 집합입력, vs접근 유형일 경우는 열내의 차주소 집합입력, fd접근 유형일 경우에는 대각선내의 차주소 집합입력, bd접근 유형일 경우는 역대각선내의 차주소 집합 입력으로 변환되어 진다. 이때, 상기 차주소 입력변환부 (DK)의 데코더 배열회로(DK₁)에서와 같이 ＂p-i//p＂와 ＂q-j//q ＂ 그 주소차가 1 또는 S가 되는 문턱이므로, 데코더 배열회로(DK₁)입력이 상기 ＂p-i//p＂와 ＂q-j//q＂이면 출력 D₂는 주소가 0 또는 S만큼 차이나는 위치를 나타낸다.

일예로, p=4, i=2라 가정할때, 데코더(3)입력이 ＂p-i//p＂일경우 그 출력 D₁은 0010이 되어 출력중의 1은 S만큼 차이나는 첫위치를 나타내고, 데코더 배열회로(DK₁)는 그 출력 D₂가 0011이 되어 출력중의 1은 S만큼 차이나는 모든 위치를 나타내게 되는 것이다.

그러므로, 주소 덧셈기(DKA)의 입력 B는 기준좌표(i,j)에서의 주소인 α(i,j)이고, 이력 C는 0 또는 1이 되는 차가되며, 입력 A는 나머지차를 맡아 처리토록 되므로서 그 모든 접근 형태에 대해 주소 계산이 한번의 덧셈으로 완성된다.

한편, 각 접근 형태에 대한 pq개의 주소덧셈기(DKA) 입력 C와 입력 A의 발생은 제5도 및 제6도와 관련하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 제6a도와 같은 블럭 입력 발생회로에서 입력 q-j//q가 데코더 배열회로(DK₁)에 가해지고 블럭(bl)제어신호가 가해지면 접근 형태 블럭의 0 또는 1의 차주소 C에 대한 블록 C입력 발생조직(KC)을 거쳐 그대로 그 데코더 배열회로(DK₁)출력 D₂가 발생되어진다.

또, 제6b도와 같이 p-i//p가 데코더 배열회로(DK₁)로 입력되로 그 제어신호가 bl이면, C이외의 나머지 차주소 A에 대한 변수 만큼 변위시키는 블럭 A입력 발생조직 (KbA)을 거쳐 블럭 A입력이 발생되어진다. 또, 제6c도와 같이 데코더 배열회로(DK₁)에 p-i//p입력이 주어지고 열 제어입력 vs가 인가되면 나머지 차주소 A는 0≤k

q-1에 대한 ks 또는 (k+1)s이고, 입력 C는 항상 0이므로 이에 대한 변수만큼 변위시키는 열 입력발생조직(KvA)을 거쳐 열 A입력이 발생된다. 이때 상기 DK₁출력이 0이면 입력 A값은 ks로 선택하고 DK₁출력이 1이면 입력 값 A를 (K+1)S로 선택하는 주소차 선택을 행하게 되는 것이다.

일예로, 여기서는 D₂(1)이 0이면, A(vs,p+1)=s, A(vs, (q-1)p+1)=(q-1)s가 된다. 즉, p=q=4이고, j=2일때, DK₁출력은 0011이 되어 열을 A입력은 0,0,s,s,s, s,2s,2s,2s,2s,3s,3s,3s,3s,4s,4s,가 되는 것이다.

이러한 주소차 선택 방법은 대각선 fd에서, 입력 A는 Kl^*S+K₂이거나 (K1+1)s+K₂인데, 여기서 K₂는 0≤a≤pq-1대해 a/q이다. 그리고 입력 C는 0 또는 1이다. 그러므로, 제6d도와 같이 DK₁에 p-i//p입력과 fd입력이 주어질대 대각선 A입력 발생조직(KfA)을 통해 대각선 A입력을 발생하고 제6e도와 같이 DK₁에 p-i//p입력과 bd입력이 주어질대 역대각선 A입력 발생 조직(KbA)을 통해 역대각선 A입력을 발생케 되는 것이다.

그리고, 행입력 C발생 회로는 본질적으로 블럭의 입력회로와 같은 것이며, 행 입력 A발생회로는 제6f도와 같이 되어진다.

한편, 상기와 같은 작용의 본 발명에서 이들의 종합적 형태의 동시 접근의 판독시 동작을 살펴보면 다음과 같다.

1) 8방 접근 형태를 포함한 접근 형태와 기준 좌표(i,j)를 결정한다.

2) 접근 형태 좌표 변환부(2)를 통해 변환된 접근 형태와 좌표를 결정한다.

3) 주소 계산부(3)에서 pq개의 주소를 계산한다.

4) 주소이동부(4)를 거쳐 pq개 주소를 m개 메모리 주소 레지스터인 제2레지스터(A₂)로 이동한다.

5) 메모리 모듈부(5)로 접근시 pq개 메모리 모듈을 메모리 모선택부(6)를 통해 선택한다.

6) 외부의 리드(R)명령으로 선택된 메모리 모듈로 부터 pq개의 자료를 판독한다.

7) 자료이동부(7)를 통해 pq개 메모리 버퍼 레지스터에 있는 자료들을 자료 레지스터(q)로 이동한다.

또, 동시 접근의 기록시 순서는 다음과 같다.

1) 기록할 자료를 자료 레지스터(q)에 놓고, 접근 형태와 기준좌표(i,j)를 결정한다.

2) 접근 방향 좌표 변환부(2)를 거쳐 변환된 접근 형태와 기준 좌표(i,j)를 결정한다.

3) 주소 계산부(3)에서 pq개 주소를 계산한다.

4) 주소이동부(4)를 거쳐 pq개 주소를 m개의 메모리 레지스터로 이동시킨다.

5) 메모리 모듈선택부(6)로부터 접근시킬 메모리 모듈을 선택한다.

6) 자료 이동부(7)를 통해 자료 레지스터(q)에 있는 자료를 pq개의 메모리 버퍼 레지스터로 옮긴다.

7) 라이트(W)명령으로 pq개의 메모리 모듈에 자료를 저장한다.

와 같은 처리수단으로 되는 것이다.

또, 상기예에서 주소할당 함수α(i,j)는 좌표(i,j)에서 영상점들의 주소를 결정하도록 하고 있고, 이는 α(i,j)=(i/p)s+j/q로 되며 s는 N/q와 같거나 큰 정수이고 /는 정수형 나눗셈이다.

그리고 이들 함수식은 이미 처음에 소개된 반 부리스와 모린의 참고 문헌에서 고려된 것이었다. 또, 기억 모듈할당 함수는 μ(i,j)로 되고 좌표(i,j)에서의 영상점들에 대한 기억 모듈을 결정하도록 정의하였고, 이는μ(i,j)=(iq+j)//m으로 m은 기억모듈갯수, x//y는 x모드(mod)y를 나타내는 것이며, 이러한 함수는 역시 반부리스와 모린에 의해 이미 이론적으로 정의된 형태이다.

한편, 제8도예의 선분접근 영상 분석 처리메모리 시스템(1)은 상기 영상 분석 처리메모리 시스템(1)에 임의 각도를 가진 선분을 동시 접근시켜 소정영상점들을 추출하는 형태로서, 여기서는 제7도와 같이 8방향 각각의 -22.5도에서 +22.5도 사이의 선분을 여러개의 선분을 연속적인 8방 중 한선분으로 변환하여 처리한다.

즉, 여기서는 제어각도 변환회로(12)에서 임의각도 θ(0≤θ≤360)를 해당하는 8방향 중의 어느 하나의 α(-22.5

θ'≤22.5)으로 변환한다. 이때의 보통 5도 단위의 선분을 원한다고 가정할때 5도 간격의 선분 접근 시키는 각도 변환회로(12)와 선분 변환기(15)로 처리될 수 있다.

일예로, 제9도에선 각 각도에 따른 선분 모양을 나타내고 있고, 이러한 선분 모양은 임시레지스터(15c)에 저장되는 연속적인 8방 선분 중 해당하는 선분을 추출하기 위해 이동되는 것이다. 또, 제10도에선 입력 선택 길이롬(15a)의 메모리 구조를 나타내고 있다.

여기서는 어떤 영상을 -60도 회전하려면 60도 선분을 연속적으로 읽은 다음 기준 좌표(i,j)를 바꾸어서 0도로 연속 저장해야한다. 우선 어떤 기준 좌표의 한선분을 60도로 읽기 위해서, 각도 변환회로(12)에서 60도가 8방중의 한 방향인 NE각도의 연속적인 4선분을 영상 분석 처리 메모리 시스템(1)에서 읽어서, 임시 레지스터부(15c)의 워드(word)7,6,5,4에 차례로 저장한 다음 θ' (15도)에 의해 데코더(15b)출력을 이네블하여 입력선택 길이롬(15a)으로 부터 3번째 워드를 선택케한다.

이 3번째 워드의 각 컬럼(column)이 자료 레지스터(14)의 입력에 연결된 멀티플렉서부(15'd)의 선택 입력으로 작용한다. 그러므로 임시 레지스터부(15c)의^*표시된 부분이 자료레지스터(14)로 저장되는 것이고, 이 자료 레지스터(14)의 영상점들이 0도로 저장되어진다.

이후, 임의 레지스터부(15c)의 워드 5는 워드 4로 워드 6은 워드 5로 워드 7은 워드 6으로 동시 이동되고, 새로운 각도의 한선분이 8방 처리시스템인 영상 분석 처리메모리 시스템(1)으로부터 읽혀져서 워드 7에 저장되고, 임시 레지스터부(15c)의^*표시된 부분이 다시 자료 레지스터(14)로 저장되는 작업을 반복한다.

이때, 연속적인 선분들의 기준 좌표들과 저장될 영상점들의 기준 좌표들은 역시 제어각도 변환회로(12)에서 처리 계산된다. 그리고, 좌표들은 역시 제어각도 변환회로 (12)에서 처리 계산된다. 그리고, 입력 선택 길이롬(15a)의 길이 정보는 제9도에서 거으로서, 8방중 한방향을 연속적으로 몇개를 임시 레지스터부(15c)에 저장한 다음 처음으로 자료레지스터(14)로 옳길 것인가를 결정한다.

일예로, 15도에선 NE방향을 연속적으로 4개 임시 레지스터부(15c)로 저장한 다음 처음으로 자료레지스터(14)로 옮긴다.

이러한 본 발명은 영상 분석 처리 메모리 시스템에서, 이러한 메모리 시스템 8방 내의 모든 영상 점들을 동시 접근 가능케 되는 것이다. 즉, 블럭내의 여러 영상점들을 동시 접근시키므로써, 여러 처리기가 동기에 에지탐색, 세선화, 잡음제거 등을 할 수 있고, 특정방향 내에 있는 직선의 특성 또는 유무판단, 임의 rkr도로의 빠른 회전등을 용이하게 수행 할 수 있다.

또, 본 출원인에 의한 ＂영상 처리용 메모리 시스템＂의 선행 기술에서는 블록, 행, 열, 대각선, 역대각선의 접근 방향에 의한 처리회로로 되고, 그 제어상의 복잡성을 단순화 하였다.

또, 상기 기술에선 블럭, 행, 열에 대한 효율적 주소계산 회로를 제시하였고, 여기서는 전체 논리, 행논리, 열논리, 그리고, pq개 덧셈기등이 마련되어져서 전체논리에서 왼쪽상단 주소인 α(i,j)를 계산하고, 행, 열논리에서 α(i,j)와 나머지 주소들과의 차를 계산한 다음, pq개의 덧셈기에 더함으로써 pq개 주소를 동시 계산 처리하고 있으나, 이러한 형태는 블럭과 행을 위한 덧셈은 한번 필요하고, 열을 위한 덧셈은 두번을 요하기 때문에 이러한 불일치로 기인한 시스템 제어의 복잡성과 처리 속도의 느림을 피하기 어려웠다.

본 발명은 상기와 같은 등의 모든 단점을 행, 열, 대가선, 역대각선과 8방 접근 방향에 기초한 주소 계산동시 처리수단을 부여하게 되어 상기와 같은 시스템에서의 제어논리의 복잡성이나 그 계산처리의 신속성들을 대폭 향상 가능케 한다.

또, 상기와 같은 선분 접근 처리메모리 시스템에 의해서는 상기 영상 분석 처리 메모리 시스템을 이용하여 임의 각도 선분을 동시접근시킬 수 있으므로, 흑(Hough)변환의 선분 인식에선 2차원 영상(MxN)내의 각 영상점들의 값이 어떤 기준 값보다 크면, 해당각도(θ)와 거리(p)로 환한하여 증가시킨 다음, 가장 큰 각도와 거리를 갖는 직선을 찾도록 다음과 같이 되어 있으나, 즉 T=MN(MR+#θ* P1+#θ*MW)(#θ: θ의 수, MR : 한번의 리드 소요시간 MW한번의 라이트 소요시간, p₁: 해당각도 및 거리계산시간, p₂: 한번의 덧셈에 소요시간, pq : 한선분상의 영상 점수)본 발명에 의해서는, T=MN/pq*#θ(MR+pq* P₂+MW)로 되어 그 처리속을 대폭 향상 시킬 수 있다. 또, 회전 또는 기울어진 영상의 보정처리에 있어서는 기존의 방법으론, T=MN(MR+P₃+ MW) (P₃는 회전 또는 보정후의 좌표 계산 시간)로 되는 것이다. 본 발명에선 T=MN/p q(MR+P₃+MW)로 되어 역시 그 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명은 이러한 영상분석 메모리 시스템에서, 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선 및 8방 접근에 대한 동시 접근 처리가 가능한 영상 분석 처리 메모리 시스템과, 이 영상분석 처리메모리 시스템을 이용한 선분 접근 처리메모리 시스템을 제공가능케 하여 이러한 시스템의 처리 효율을 극대화 하는 것이 가능한 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (14)

1. 화성점들을 블럭, 행, 열 단위로 동시 접근 처리하여 화상을 분석처리하는 영상 분석 메모리 시스템에 있어서, 상기 블럭, 행, 열 단위외의 대각선, 역대각선, 8방 접근형태와 기준좌표(i, j)를 입력받아 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선의 접근 형태와 영상점의 변환좌표'(i,j)로 변환하는 접근형태 좌표변환부(2)와; 이로부터 제공된 접근 형태 및 변환좌표에 의해 차주소를 계산 처리하여 출력하는 주소계산부(3) 및; 이 주소계산부(3)의 계산된 주소를 접근방향 유형별로 재배치시키는 주소 이동부(4)와; 이 주소이동부 (4)의 주소 출력 데이타를 m개 메모리 모듈부(5)로 외부에서 리드 또는 라이트할때 상기 8방 접근 유형의 접근 유형을 입력받아 pq개의 메모리 모듈을 선택하는 메모리 모듈선택부(6)와, 상기 메모리 모듈부(5)에 저장된 데이타를 주소 이동부(4)로부터의 데이타를 일시 저장하는 자료레지스터(8)를 포함한 구성을 특징으로 하는 효율적인 영상 분석처리 메모리 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 접근 형태 좌표 변환부(2)는 8방 접근 방향 및 기준좌표 (i,j)로 부토 8방외의 접근방향 및 변환좌표(i,j)로 변환하는 과정에서,

   

   (여기서, n는 north, ne는 north-east, e는 east, se는 south-east, s는 south, sw는 south-west, w는 west, nw는 north-west, vs는 열, bd는 역대각선, hs는 행, fd는 대각선이다)의 함수논리로 구성된 것을 특징으로 하는 효율적인 영상분석 처리 시스템.
3. 제1항에 있어서, 주소 계산부(3)는 접근형태 좌표 변환부(2)의 출력으로 제공되는 8방외의 접근방향과 변환좌표(i',j')를 입력받아 차주소 입력을 변위하는 데코더 배열회로(DK₁)와, 이 데코더 배열회로(DK₁)에서 발생된 1차 차주소로 부터 0 또는 1의 차주소 C와, 그 나머지 차주소 A를 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선 별로 변위 발생시키는 입력발생 조직(DK₂)과, 이 입력발생 조직(DK₂)에서 제공된 C 및 A출력을 덧셈하는 주소뎃셈기(DKA)와를 포함한 구성을 특징으로 하는 효율적인 영상분석처리 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 주소계산부(3)에는 그 주소덧셈기(DKA)출력측으로 그 출력데이타를 일시 저장하는 제1레지스터(A₁)가 구비되어진 구성을 특징으로 하는 효율적인 영상분석 처리 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 주소이동부(4)는,

   

   (여기서,bl은 블럭, A₁은 제1레지스터, A₂는 제2레지스터, m은 모듈수, K는 상수이다)로 정의된 이동조직으로 구성된 것을 특징으로 하는 효율적인 영상분석 처리 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 주소이동부(4)는 m개의 메모리 모듈부(5)로 보내질 재배치 데이타를 회전시키는 제2레지스터(A₂)가 구비되어진 구성을 특징으로 하는 효율적인 영상 분석 처리 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 메모리 모듈부(5)는 기억모듈 할당함수 μ(i,j)는 좌표 (i,j)에서의 영상점들에 대한 기억모듈을, μ(i,j)=(iq+j)//m(여기서, m은 기억모듈갯수, x//y는 x모드(mod)Y)로 정의된 할당 방법으로 구성되어 짐을 특징으로하는 효율적인 영상 분석 처리시스템.
8. 제3항에 있어서, 상기 데코더 배열회로(DK7)₁＂p-j//p＂와 ＂q-i//q＂가 그 주소차가 또는 S가 되는 문턱이라 가정하였을때, 이를 입력받는 데코더(DE)와, 이 데코더 출력이 D₁이라하고, D₁의 주소보다 1 또는 S만큼 차이나는 위치를 D₂라 가정할때, D₁에서 D₂로 변환하는 조직을 포함한 구성으로 됨을 특징으로 하는 효율적인 영상분석 처리시스템.
9. 제3항에 있어서, 상기 입력변환조직(DK₂)은 데코더 배열회로(DK₁)출력이 블럭입력 발생시에 그대로 통과하는 블럭 C입력발생조직(KC)과, 블럭 A입력을 발생하는 변환조직의 블럭 A입력 발생조직(kbA) 및, 열 A입력을 발생하는 열, A입력발생조직 (kvA), 대각선 A입력 발생의 대각선 A입력발생조직(kfA), 역대가건 A입력발생의 역대각선 A입력발생조직(kbA) 및 행 A입력발생의 행 A입력발생조직(khA)을 포함한 구성을 특징으로 하는 효율적인 영상분석 처리메모리 시스템.
10. 제3항에 있어서, 상기 주소덧셈기(DKA)는 pq개의 덧셈기(DA₀-DApq_-1)로 구성 되어진 것을 특징으로 하는 효율적인 영상분석처리 메모리 시스템.
11. 화면의 화상점에 대한 블럭, 행, 열, 대각선, 역대각선을 단위로 동시 접근집합 함수를 정의하여 처리하는 방법에 있어서, 화면의 화상점에 대한 상기 5가지 경우외에 8방(n,ne,e,se,s,sw,w,nw)으로의 동시 접근 집합함수는 영상점 I(*,* )들의 MxN배열에서 각 요소(i,j)는 O

    

    iM-1, O

    

    jN-1되고, 도시접근 영상점을 pq개라 가정할때,

    

    의 단위로 정의하여 화성점 데이타를 동시 접근 처리하는 방법을 특징으로 하는 효율적인 용상분석 메모리 처리방법.
12. 화상점들을 블럭, 행, 열단위로 동시 접근 처리하여 화상을 분석처리하는 영상분석 메모리 시스템에 있어서, 상기 블럭, 행, 열 단위외의 대각선, 역대각선, 8방접근 형태와 기준좌표(i,j)를 입력받아 블럭, 행, 열, 대각선, 역대가선의 접근형태와 변환좌표 (i',j')로 변환하여 차주소 계산처리는 영상분석 청리 메모리 시스템(1)에는 임의 각도의 선분에 대한 입력 각도(θ)를 8방중 어느 하나와 변환각도(θ') 로 변환처리하는 제어각도 변환회로(12)가 그 입력으로 이어져 있고, 이 제어각도 변환회로(12)의 변환각도(θ')에 의해 입력선택 길이롬(15a)의 주소를 선택하는 데코더(15b)와 입력선택 길이롬 (15a)이 선택할 출력을 일시 저장하는 임시 레지스터부(15c) 및, 이 임시레지스터부 (15c)로부터 저장된 데이타를 상기 영상분석 처리 메모리 시스템(1)에서 읽혀진 소정 8방 정보에 따라 자료레지스터(14)로 선택하여 옮기는 멀티플렉서부(15d)로 된 선분 변환기(15)를 포함하는 구성을 톡징으로 하는 선분 접근 처리 메모리 시스템.
13. 상기 제어각도 변환회로(12)는 임의 각도 θ(0≤θ≤360)를 8방중의 하나와 변환각도 θ'(-22.5≤ θ'≤ 22.5)로 변환하는 조직 구성으로 됨을 특징으로 하는 선분 접근 처리 메모리 시스템.
14. 제12항에 있어서, 상기 입력선택 길이롬(15a)은 각기 5°간격으로 22.5°, 20°, 15°, 10°, 5°, 0°, -5°, -10°, -15°,-20°에 따른 10종의 선분점 형태를 정의하고, (일예로, 입력데이타인 행(0-7)과 열(0-15))이 정의된 10종에 대한 입력데이타 및 길이를 메모리 맵으로 구성한 것을 특징으로 하는 선분 접근 처리 메모리 시스템.

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