SU1608698A1 - Устройство дл обработки многотоновых изображений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматизированной обработке изображений. Цель изобретени  - повышение точности работы устройства за счет определени  принадлежности точек, попавших на границу областей принадлежности интерполированному узлу растрового квадрата при выполнении линейных преобразований изображени . Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  дополнительного сумматора, коммутатора и анализатора, что позвол ет аппаратным способом в случае попадани  узла в среднюю зону  ркость узла нового растра вычисл ть как среднее от всех четырех  ркостей старых узлов растрового квадрата. 3 ил.

Description

(21) (22) (46) (71)

тики

(72)

и А.

(53)

(56)

№

1986

А

№ 14

1

4468870/24-24 01.08.88

23.11.90. Бюл. Р 43 Институт технической киберне- АН БССР

Е.В. Чернухо, И.П. Кудерко I. Лакерник 681.325 (088.8) Авторское свидетельство СССР 14, кл. G 06 F 7/548, 15/66,

зторское свидетельство СССР )5820, кп. -С 06 F 15/66, 18. 12.87.

(54)

тоно

(57

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МНОГО- ЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ -Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматизированной обработке изображений. Цель изобретени  - повьшение точности работы устройства за счет определени  принадлежности точек, попавших на границу областей принадлежности интерполированному узлу растрового квадрата при выполнении линейных преобразований изображени . Цель изобретени  достигаетс  за счет введени  дополнительного сумматора, коммутатора и анализатора , что позвол ет аппаратным спо- собом в случае попадани  узла в среднюю зону  ркость узла нового растра вычисл ть как среднее от всех четьфех  ркостей старых узлов растрового квадрата . 3 ил.

И:

телы

-сраС

йог

iciorc

юбретение относитс  к вычисли-, ой технике и автоматизированной отке изображений и может быть о ьзовано в системах обработки

тоновых изображений. Ц4ль изобретени  - повьппение точв работе устройства за счет елени . принадлежности точек, пона границу областей .принадлежности интерполированному узлу

о квадрата при вьлолнении линейных преобразований изображени . фиг.1 изображена блок-схема

устройства; на фиг.2 - блока управлени ; на фиг.З - анализатора.

Устройство содержит блок 1 пам ти, блок 2 управлени , блок 3 контрол  (раст|ровый графический дисплей), комHOCTF

опре; павших

На

предг агаемого; схема схема

мутаторы 4 и 5, умножители 6 и 7, накапливающие сумматоры 8 и 9, блоки 10 и 11 сравнени  , регистры 12 и 13, блоки 14 и 15 буферной пам ти, сумматор 16, коммутатор 17 и анализатор 18, триггер 19, генератор 20, счетчики 21 и 22,узел 23 посто нной, пам ти, триггер 24, элементы И 25 и 26, элемент ИЛИ 27, блоки 28 и 29 вы- читани , сумматор 30, блок 31 срав- нени .

Устройство работает следующим образом.

Устройство позвол ет выполн ть линейные преобразовани  над многото-, новьвот изображени ми, такие как поворот , сдвиг, изменение масштаба и т.п., согласно выражению

О5 О 00

о: х

00

CM Y

CM 1

где

X,

X

образовани ;

( - координаты элемента выходного изображени  ;

ц а координаты элемента исходного изображени ;

см CfA величина сдвига координат исходного изображени .

Вопрос о принадлежности точек, попавших на границу областей принадлеж типа. В результате этого значени  величины сдвига координат исходног изображени  и Y поступают со ветственно через коммутаторы 4 и на входы накапливающих сумматоров

10 Д по сигналу с выхода г узл 23 посто нной пам ти блока 2 управ ни  осуществл етс  вычисление сумм

ХСЛА

YCM О соответственно.

t5

При поступлении следующего импульса на счетчик 21 по адресу 10 управл ющему сигналу с узла 23 пос  нной пам ти блока 2 управлени  пр исходит считывание с блоков .14 и 1 буферной пам ти значений коэффицие

ностей в результате, выполнени  линей- 20 22- Одновременно с этим

ных преобразований, решаетс  в зависимости от выполнени  следующего услови :

АВ5(к)-0,5 + ABS(y) - 0,5 25

где 8 - величина, значение которой устанавливает границу области вычислени  интерполированной точки. При вьшолнении неравенства значение изоб- Q ражени  в искомой точке определ етс  как среднее значение четырех сосед-; них точек исходного изображени .

В исходном состо нии все блоки устройства наход тс  в нулевом состо нии . При этом единичный сигнал с инверсного выкода триггера 19 блока 2 управлени  разрещает запись массива данных исходного изображени  в блок 1 пам ти и запись со ответственно в блоки 14 и 15 буферной пам ти значений коэффициентов линейного преобразона управл ющие входы коммутаторов 4 и 5 поступает код 01 с выхода в узл 23 посто нной пам ти. Значени  коэф фициентов К , и К поступают соответственно на входы множител  умнож телей 6 и 7, на входы множимого кот рых поступают с выхода счетчика 22 блока 2 управлени  значени  координат Ху и YU . По сигналу с выхода б узла 23 посто нной пам ти в з множит л х определ ютс  соответственно про изведени  К 4 и , которые поступив на входы коммутаторов 4 и далее поступают на входы накапливающих сумматоров 9 и 8, где по сигна 35 лу с выхода г узла 23 посто нной па м ти определ ютс  соответственно

40

вани  Хс„, К , К,,,и Ycд,, К, К

ггIt -С/И Ki. 12

По сигналу Пуск, поступающему из управл ющей ЭВМ на вход триггера 19 блока 2, последний устанавливаетс  в единичное состо ние. Сигнал с единичного выхода триггера 19 поступает на- вход элемента И 25, чем разрешаетс  прохождение тактовых импульсов с генератора 20 на счетчик 21, в зависимости от состо ни  которого фор-; мируютс  управл ющие сигналы 23 посто нной пам ти.

По первому тактирующему импульсу,

поступающему на вход счетчика 21, на выходе а узла 23 посто нной пам ти

блока 2 управлени  устанавливаетс  код 01 и сигнал Считывание, кото- ,

45

суммы ,и Y,+ ,

Далее по адресу 11 и сигналу Сч тывание с выхода а узла 23 посто н ной пам ти с блоков 14 и 15 соответ ственно поступают на входы множител умножителей 6 и 7 значени  коэффици тов К2 и Одновременно с этим

на управл ющие входы коммутаторов 4 и 5 поступает код 10с выхода в узла 23 посто нной пам ти. По сигналу с выхода б узла 23 в умножител х 6 и 7 50 определ ютс  значени  произведений

. При этом значение

55

произведени  с умножител  6 поступает на вход коммутатора 5, а с умножи тел  7 поступает на вход коммутатора 4. Далее значени  произведений посту пают соответственно на входы накапливающих сумматоров 8 и 9, где по сигналу с выхода г узла 23 посто нной пам ти вычисл ютс  соответственн

08698 л

рые поступают на блоки 14 и 15 буферной пам ти, представл ющие собой запоминающие устройства регистрового

типа. В результате этого значени  величины сдвига координат исходного изображени  и Y поступают соответственно через коммутаторы 4 и 5 на входы накапливающих сумматоров 9

10 Д по сигналу с выхода г узла 23 посто нной пам ти блока 2 управлени  осуществл етс  вычисление сумм

ХСЛА

YCM О соответственно.

t5

При поступлении следующего импульса на счетчик 21 по адресу 10 и управл ющему сигналу с узла 23 посто нной пам ти блока 2 управлени  происходит считывание с блоков .14 и 15 буферной пам ти значений коэффициен20 22- Одновременно с этим

22- Одновременно с этим

на управл ющие входы коммутаторов 4 и 5 поступает код 01 с выхода в узла 23 посто нной пам ти. Значени  коэф-i фициентов К , и К поступают соответственно на входы множител  умножителей 6 и 7, на входы множимого которых поступают с выхода счетчика 22 блока 2 управлени  значени  координат Ху и YU . По сигналу с выхода б узла 23 посто нной пам ти в з множите- л х определ ютс  соответственно произведени  К 4 и , которые поступив на входы коммутаторов 4 и 5 далее поступают на входы накапливающих сумматоров 9 и 8, где по сигна- у с выхода г узла 23 посто нной па ти определ ютс  соответственно

суммы ,и Y,+ ,

40

45

Далее по адресу 11 и сигналу Считывание с выхода а узла 23 посто нной пам ти с блоков 14 и 15 соответственно поступают на входы множител  умножителей 6 и 7 значени  коэффициентов К2 и Одновременно с этим

на управл ющие входы коммутаторов 4 и 5 поступает код 10с выхода в узла 23 посто нной пам ти. По сигналу с выхода б узла 23 в умножител х 6 и 7 50 определ ютс  значени  произведений

. При этом значение

5

произведени  с умножител  6 поступаf ет на вход коммутатора 5, а с умножител  7 поступает на вход коммутатора 4. Далее значени  произведений поступают соответственно на входы накапливающих сумматоров 8 и 9, где по сигналу с выхода г узла 23 посто нной пам ти вычисл ютс  соответственно

гени  сумм Y - К.- X „ + К

эна

см , ты,

х

на выпЬлнены

cootBeTCTByroi4He цельна значени м

Y, поступают соответственно входы регистров 12 и 13, которые

на реверсивных счетчиках предварительной записью. При этом

часть полученных значений гупает соответственно на входы шзатора 18, а значени  старшего

дробной части значений Х кроме того поступают соответст -;

на входы блоков 10 и 11 срав- В анализаторе 18 осуществл ет- нализ дробной части значений Х

дрорна  пос а на.

разр да и Y. BeHho ненщ  с  и YV

Го

блога пост

ВЫЧР

СОО1ветственно АВ5(к

аст

ие

,5.

ато

еннс

ов

оду

ой и 9 т.е. енно

см

4,ц + . -Полученные результасигналу с двенадцатого выхода 2 управлени  (выход узла 23 о нной пам ти) в блоках 28 и 29 тани  анализатора 18 определ ютс 

значени  разности :#) - 0,5 и ABS(y) - 0,5. Затем пол1|ченные значени  разностей по сигкалу с тринадцатого выхода блока управлени  суммируютс  в сумматоре Результат суммы поступает в блок с равнени , где по сигналу с четьфвыхода блока 2 управлени  ествл етс  сравнение полученного

S с const 0,25. В|эзможны два случа .

Значение 0,25. В этом слу- григгер 24 блока 2 управлени  1н ет исходное состо ние и по шу .с выхода д узла 23 посто н- иам ти осуществл етс  сравнение

старшего разр да дробной час- полученных значений У„ с - 0,5 в блоках 10 и 11 сравне- В результате сравнени  на вы- : блоков 10 и 11 сравнени  ус- (ливаютс  нулевые сигналы, .если старшего разр да дробной

16D8

15

20

2

30.

31

надхфтого

осущ

результата

1

чае

с охр

сигн.

ной

значений

ти

cons;

и .

од аз

ана

нач ни 

25

30

35

40

Х и Y меньше 0,5, и единичсигналы , если значени  больше Соответствующие сигналы резуль- сравнени  поступают соответст- на четвертые входы коммутато- и 5, которые по управл ющему 11 пропускают сигналы на входы акапливающих сумматоров 9 и 8. По игналу с выхода г узла 23 посто н- п|ам ти в накапливающих сумматорах уточн ютс  значени  Х: У, прибавл етс  О и 1). Одновре- с этим на управл ющий вход ком- утат зра 17с выхода и узла 23 пос- о ннэй пам ти поступает код 01, кото45 50 55 б

а6D8698

рьй разрешает прохождение информации с первого информационного входа на :- вход блока 3 контрол . По сигналу е узла 23 посто нной пам ти блока 2 управлени  значени  координат элемента выходного изображени  записываютс  в регистры 12 и 13, с выходов которых поступают на адресный вход блока 1 пам ти. Одновременно с этим с второго выхода блока 2 управлени  (первый выход узла 23 посто нной пам ти) на блок 1 пам ти поступает сигнал Чтение . В результате этого в пам ть блока 3 контрол  через коммутатор 17 по адресу Х,, Y записываетс  содержимое  чейки блока 1 пам ти с координатами Х,- Y и на экране диспле  отображаетс  информаци , содержаща с  в  чейке пам ти блока 1 пам ти с

10

15

20

25

координатами Х Y.

При поступлении очередного тактирующего импульса на вход счетчика 21 блока 2 управлени  последний обнул етс , в результате чего сигналом с выхода ж узла 23 посто нной пам ти накапливаюш е сумматоры 8 и 9 устй-. навливаютс  в О. Сигнал с выхода переноса счетчика 21 поступает че- 30 рез элемент И 26 и элемент ИЛИ 27 на вход счетчика 22, на выходе которого устанавливаетс  значение координат следующего элемента исходного изображени  .

35

0

2. Значение 0,25. В этом случае сигнал с выхода блока 31 сравнени  устанавливает триггер 24 блока 2 управлени  в единичное состо ние. Сигнал с единичного выхода триггера 24 поступает на старший адресный вход узла 23 посто нной пам ти, а с нулевого выхода сигнал поступает на элемент И 26, чем блокируетс  прохождение сигналов на счетчик 22 бло- 5 ка 2 управлени . По сигналу с выхода е узла 23 посто нной пам ти значени  Х и Y с накапливающих сумматоров 9 и 8 записываютс  в регистры 12 и 13, с выходов которых поступают на 0 адресный вход блока 1 пам ти. Одновременно с этим с второго выхода блока 2 управлени  на блок 1 пам ти поступает сигнал Чтение. В результате этого содержимое а,  чейки пам ти/ 5 блока 1 пам ти поступает в накаплива-, юш й сумматор 16, где по сигналу с выхода 3 узла 23 посто нной пам ти . суммируетс  с 0. Затем по сигналу с выхода к узла 23 посто нной пам ти

15

содержимое регистра 12 увеличиваетс  на единицу, при этом на адресный вход блока 1 пам ти поступает сигнал Чтение . В результате этого содержимое а  чейки пам ти блока 1 пам ти с координатами Х, Y, поступает в накапливающий сумматор 16, где по сигналу ; с выхода 3 узла 23 посто нной пам ти суммируетс  со значением а.. .

Далее по сигналу с выхода м узла 23 посто нной пам ти содержимое регистра 13 увеличиваетс  на единицу и поступает на адресный вход блока 1 ; пам ти как координаты Х. ,

Аналогично описанному определ етс  сумма ад, + а + а, где а - содержимое указанной  чейки.

По сигналу с выхода л узла 23 посто нной пам ти содержимое регистра 12 уменьшаетс  на единицу.Таким образом, из блока 1 пам ти считываетс  содержимое а  чейки пам ти блока 1 пам ти с координатами Х., У и поступает в накапливающий i сумматор 16, где определ етс  сумма а + а + а + а . Значени  получен-; ной суммы поступает на второй вход коммутатора 17 со сдвигом на два разр да, что соответствует делению 30 на 4, Поступившие сигналы Яо с выхода и узла 23 посто нной пам ти на управл ющий вход коммутатора 1,7 разрешают прохождение значени  элемента изображени  на вход блока 3 контрол , 35 в результате чего на экране диспле  отображаетс  вычисленное значение элемента с координатами Х, Y.

При поступлении очередного такти1608698S

го массива данных исходного изображени .

20

25

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  обработки многото- новых изображений, содержащее блок пам ти, информационный вход которого  вл етс  первым информационным входом устройства, блок управлени , блок v контрол , два коммутатора, два умножител , два накапливающих сумматора, два блока сравнени , два регистра и два блока буферной пам ти, информационный выход первого блока буферной пам ти соединен с первым информационным входом первого коммутатора и входом множител  первого умножител , выход которого соединен с вторым информационным входом первого коммутатора

   и -первым информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра и первым информационным входом первого блока сравнени , выход которого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, выход второго блока буферной пам ти соединен с третьим информационным входом второго коммутатора и входом множител  второго умножител , выход которого соединен с четвертым информационным входом : второго коммутатора и третьим информационным входом первого коммутатора , выход которого соединен с инфоррующего импульса с выхода узла 23 мационньм входом второго накаплива45

   то нной пам ти триггер :24 и счетчик 21 устанавливаютс  в исходное состо ние, а содержимое .ч четчнка 22 увеличиваетс  на единицу, в результате этого сигналом с выхода ж узла 23 посто нной пам ти накапливающие сумматоры 8, 9 и 16 обнул ютс .

   После обработки значений координат последнего элемента , исходного изоб- рАжени  счетчик 22 обнул етс , а сиг-, нал с его выхода переноса поступает на вход сброса триггера 19. В результате этого последний устанавливаетс  в нулевое состо ние, при этом запрещаетс  прохождение тактовых импуль-с сов с генератора 20 через элемент

   И 25 на счетчик 21. Таким образом,

   устройство переходит в исходное состо ние и готово дл  обработки следующе50

   ющего сумматора, выход которого сое.динен с информационным входом второ го регистра и первым информационным входом второго блока сравнени , выход которого соединен с четвертым информационным входом первого коммутатора , выходы первого и второго регистров соединены с адресным входом блока пам ти, первый выход блока управлени  соединен с входами множимого первого и второго умножителей и первым входом блока контрол , второй выход блока управлени  соединен входом записи-чтени  блока пам ти, третий выход блока управлени  соединен с входами записи-считьгоани  первого и второго блоков буферной пам ти , четвертый выход блока управ- лени  соединен с синхровходами пер

   0 5

   0

   5

   Формула изобретени 

   Устройство дл  обработки многото- новых изображений, содержащее блок пам ти, информационный вход которого  вл етс  первым информационным входом устройства, блок управлени , блок v контрол , два коммутатора, два умножител , два накапливающих сумматора, два блока сравнени , два регистра и два блока буферной пам ти, информационный выход первого блока буферной пам ти соединен с первым информационным входом первого коммутатора и входом множител  первого умножител , выход которого соединен с вторым информационным входом первого коммутатора

   и -первым информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра и первым информационным входом первого блока сравнени , выход которого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, выход второго блока буферной пам ти соединен с третьим информационным входом второго коммутатора и входом множител  второго умножител , выход которого соединен с четвертым информационным входом : второго коммутатора и третьим информационным входом первого коммутатора , выход которого соединен с инфор

   ющего сумматора, выход которого сое.Гл динен с информационным входом второго регистра и первым информационным входом второго блока сравнени , выход которого соединен с четвертым информационным входом первого коммутатора , выходы первого и второго регистров соединены с адресным входом блока пам ти, первый выход блока управлени  соединен с входами множимого первого и второго умножителей и первым входом блока контрол , второй выход блока управлени  соединен с входом записи-чтени  блока пам ти, третий выход блока управлени  соединен с входами записи-считьгоани  первого и второго блоков буферной пам ти , четвертый выход блока управ- лени  соединен с синхровходами пер

   вЬго и второго умножителей, п тьй вы- X вд блока управлени  соединен с уп- р1ВЛЯЮЩИМИ входами первого и второ- г 5 коммутаторов, шестой выход блока у1равлени  подключен к синхровхо- д1М накапливающих сумматоров, седьмой в .код блока управлени  соединен с ошхровходами первого и второго блоков сравнени , восьмой выход блока управлени  соединен с входами записи первого и второго регистров, дев тый В1.1ХОД блока управлени  подключен

   входам установки в О накапливающих сумматоров, входы величины точнос T.I линейных преобразований устройства подклю ены соответственно к вто- PIM информационным входам первого и в орого блоков сравнени , первый вход 6JroKa управлени   вл етс  входом пуска устройства, информационные входы первого и второго блоков буферной

   п.

   .м ти  вл ютс  вторым информацион-. ним входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повы- щ(;ни  точности в работе устройства, О1;О содержит третий сумматор, третий коммутатор, анализатор, причем вы

   10

   г

   20

   5

   ход блока пам ти соединен с первым информационным входом третьего ком- мутатора и с информационным входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым информационные входом третьего коммутатора, выход которого соединен с вторым входом блока контрол , первый и второй входы анализатора подключены соответственно к выходам первого и второго накапливающих сумматоров, а выход соединен с вторым входом блока управлени , дес тый и одиннадцатый выходы Koijoporo соответственно соединены с синхровходом третьего накапливающего сумматора и управл ющим входом третьего коммутатора, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый выходы блока управлени  соединены соответственно с третьим, четвертым и п тым входами анализатора, п тнадцатый, шестнадцатый и семнадцатый выходы блока управлени  соединены соответственно с вторым и третьим управл ющими входами -первого регистра и вто- рьм управл ющим входом второго ре- гистра.

   щтг

   ФигЗ

   Составитель Е. Чепин

   Редактор Н. Тупица Техред А.Кравчук Корректор Э . Лончакова

   Заказ 3619

   Тираж 568

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

   Подписное