SU1665388A1 - Device for information processing - Google Patents
Device for information processing Download PDFInfo
- Publication number
- SU1665388A1 SU1665388A1 SU894709619A SU4709619A SU1665388A1 SU 1665388 A1 SU1665388 A1 SU 1665388A1 SU 894709619 A SU894709619 A SU 894709619A SU 4709619 A SU4709619 A SU 4709619A SU 1665388 A1 SU1665388 A1 SU 1665388A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- block
- information
- address
- Prior art date
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл обработки двумерных информационных массивов. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет обеспечени вычислени гистограммы распределени элементов массива. Устройство содержит блок 1 пам ти входных отсчетов, блок 2 пам ти коэффициентов, блок 3 пам ти результатов, блок 4 формировани адресов, мультиплексоры 5, 6, 8, 25, сумматоры 7, 22, 26, счетчики 15 адресов отсчетов, счетчик 16 адресов коэффициентов, счетчик 17 вертикальных сдвигов, счетчик 18 горизонтальных сдвигов, элемент ИЛИ 19, триггер 20, дешифраторы 21, 23, умножитель 24. 1 ил.The invention relates to computing and can be used to process two-dimensional information arrays. The aim of the invention is to enhance the functionality by providing a calculation of the histogram of the distribution of the elements of the array. The device contains a block of 1 memory of input samples, block 2 of coefficient memory, block 3 of results memory, block 4 of the formation of addresses, multiplexers 5, 6, 8, 25, adders 7, 22, 26, counters 15 of addresses of counts, counter 16 of addresses coefficients, counter 17 vertical shifts, counter 18 horizontal shifts, element OR 19, trigger 20, decoders 21, 23, multiplier 24. 1 Il.
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл обработки двумерных информационных массивов.The invention relates to computing and can be used to process two-dimensional information arrays.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет возможности вычислени гистограммы распределени элементов массива.The aim of the invention is to expand the functionality due to the possibility of calculating the histogram of the distribution of the elements of the array.
На чертеже представлена функциональна схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.
Устройство дл обработки информации содержит блок 1 пам ти входных отсчетов, блок 2 пам ти коэффициентов, блок 3 пам ти результатов, блок 4 формировани адресов , мультиплексоры 5 и 6, сумматор 7, мультиплексор 8, информационный вход 9, вход 10 начальной установки, синхровход 11, вход 12 задани режима вычислений, вход 13 задани режима записи-чтени результатов , выход 14 индикации окончани вычислений, счетчик 15 адресов отсчетов, счетчик 16 адресов коэффициентов, счетчик 17 вертикальных сдвигов, счетчик 18 горизонтальных сдвигов, элемент ИЛИ 19, триггер 20, дешифратор 21, сумматор 22, дешифратор 23, умножитель 24, мультиплексор 25, сумматор 26, информационный выход 27.The information processing device comprises an input sample memory block 1, a coefficient memory block 2, a result memory block 3, an address generation unit 4, multiplexers 5 and 6, adder 7, multiplexer 8, information input 9, initial setup input 10, synchronous input 11, the calculation mode setting input 12, the write-read results setting input 13, the end of calculation indication output 14, the sample address counter 15, the coefficient address counter 16, the vertical shift counter 17, the horizontal shift counter 18, the OR element 19, a trigger p 20, decoder 21, adder 22, decoder 23, multiplier 24, multiplexer 25, adder 26, information output 27.
Устройство реализует вычисление двумерной циклической свертки, а также вычисление гистограмм.The device implements the calculation of two-dimensional cyclic convolution, as well as the calculation of histograms.
Формула дл вычислени двумерной циклической свертки имеет следующий вид:The formula for calculating a two-dimensional cyclic convolution is as follows:
л М - 1 N - 1 l M - 1 N - 1
fkl Е S hi g k +i l+j , k О, К-1,fkl Е S hi g k + i l + j, k О, К-1,
I 0 J 0 I 0 j 0
,L-1,, L-1,
где fkr отсчет обработанного изображени (выходного);where fkr is the processed image count (output);
L - количество отсчетов в столбце изображени ;L is the number of samples in the image column;
К - количество отсчетов в строке изображени ;K is the number of samples in the image row;
hi - весовые коэффициенты;hi - weights;
gki - отсчеты входного изображени ;gki — input image samples;
М - количество элементов в столбце матрицы весовых коэффициентов;M - the number of elements in the column of the matrix of weights;
N - количество элементов в строке матрицы весовых коэффициентов.N is the number of elements in the row of the matrix of weights.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В пассивном состо нии на входах 10 и 13 устройства устанавливаетс значение ло- гической 1. Сигнал с входа 10 устройства устанавливает в нулевое состо ние триггер 20 и все счетчики блока 4, тем самым в нулевом состо нии оказываютс все выходы блока 4 и выход блока 7. Значение логического О с выхода триггера 20, поступа In the passive state, inputs 10 and 13 of the device are set to logical 1. The signal from input 10 of the device sets the trigger 20 and all the counters of block 4 to zero, thus the outputs of block 4 and the output of block 7 are in the zero state . The value of logical about the output of trigger 20, the act
на вход управлени блока 1 и управл ющий вход мультиплексора 8, переводит блок 1 в режим записи, а выход мультиплексора переключает к его информационному входу,to the control input of the unit 1 and the control input of the multiplexer 8, switches the block 1 to the recording mode, and the output of the multiplexer switches to its information input,
соединенному с входом 3 устройства.connected to input 3 of the device.
Значение логической 1 с входа 13 устройства , поступа на управл ющий вход мультиплексора 5, переключает выход последнего к его информационному входу, ус0 тановленному в нулевое состо ние.The value of logical 1 from the input 13 of the device arriving at the control input of the multiplexer 5 switches the output of the latter to its information input set to the zero state.
Устройство начинает функционировать, т.е. переходит в активное состо ние, когда на вход 9 устройства начнут последовательно поступать отсчеты входного изображе5 ни . В этот же момент внешнее устройство переводит входы 10 и 13 устройства в состо ние логического О. Таким образом, на информационный вход блока 3 начинают поступать значени с выхода сумматора 26.The device begins to function, i.e. enters the active state when the input image counts 5 are sequentially received at the input 9 of the device. At the same time, the external device switches the inputs 10 and 13 of the device to the logical O state. Thus, the information input of the block 3 begins to receive values from the output of the adder 26.
0 Значение логического О на входе 10 устройства разрешает производить счет счетчикам блока 4.0 The value of the logical 0 at the input 10 of the device allows the counters of block 4 to be counted.
В момент поступлени первого отсчета входного изображени на вход 9 устройстваAt the time of the first reference of the input image to the input 9 of the device
5 в зависимости от того, какую функцию необходимо реализовать: двумерную циклическую свертку или вычисление гистограммы, внешнее устройство на входе 12 устройства выставл ет соответственно значение логи0 ческого О или Г.5, depending on which function is to be implemented: a two-dimensional cyclic convolution or histogram calculation, the external device at the device input 12 sets the value of logical O or H, respectively.
Предположим, что необходимо реализовать функцию двумерной циклической свертки, т.е. на входе 12 устройства выставл етс значение логического О. Тем самымSuppose that it is necessary to realize the function of two-dimensional cyclic convolution, i.e. the input 12 of the device exposes the value of the logical O. Thereby
5 выход мультиплексора 6 переключаетс к своему информационному входу, соединенному с выходом счетчика 15. Сигнал с входа 12 устройства переключает выход мультиплексора 25 к своему информационному вхо0 ду, соединенному с выходом умножител 24, и поступает на вход входного переноса сумматора 26, Таким образом реализуетс функци суммировани значени , поступившего из блока 3, со значением результата произве5 дени значений, поступивших из блока 2 и с выхода мультиплексора 8.5, the output of the multiplexer 6 switches to its information input connected to the output of counter 15. The signal from input 12 of the device switches the output of multiplexer 25 to its information input connected to the output of multiplier 24, and enters the input transfer input of the adder 26. Thus, the function summing the value received from block 3 with the value of the result of producing the values received from block 2 and from the output of multiplexer 8.
Отсчеты входного изображени , поступающие на вход 9 устройства синхронно с тактовыми импульсами на входе 11 устрой0 ства, в первом цикле записываютс в блок 1 и одновременно проход т через мультиплексор 8 на вход умножител 24. В этом цикле, так как содержимое счетчиков 17 и 18 равно нулю, результат на выходе сумматораThe input image samples, which are input to the device input 9 synchronously with the clock pulses at the device input 11, are recorded in the first cycle in block 1 and simultaneously pass through multiplexer 8 to the input of the multiplier 24. In this cycle, since the contents of the counters 17 and 18 are equal to zero, the result on the output of the adder
5 7 равен нулю, т.е. в каждый момент времени в каждом цикле значение адресов, формируемых дл блоков 1 и 3, совпадает. Отсчеты входного изображени с выхода мультиплексора 8 поступают на первый вход-умножител 24, на другой вход которого из блока5 7 is zero, i.e. at each time in each cycle, the value of the addresses formed for blocks 1 and 3 coincides. The input image samples from the output of multiplexer 8 are fed to the first multiplier input 24, to the other input of which from the block
2 поступает значение весового коэффициента hoo. В умножителе 24 отсчеты gk| перемножаютс на значение весового коэффициента hoo и через мультиплексор 25 поступают на вход сумматора 26, на другой вход которого поступают нулевые значени из блока 3, т.е. произведени hoo Qki проход т через сумматор 26 без изменений и поступают через мультиплексор 5 на информационный вход блока 3. Управление режимом работы блока 3 осуществл етс импульсами с входа 11 устройства, т.е. в течение одного периода тактового импульса сначала происходит считывание данных из блока 3, а затем запись данных в эту же чейку пам ти. Произведени hoo gkj записываютс с начального адреса в последовательно расположенные чейки блока 3 по адресам, формируемым счетчиком 15.2 receives the value of the weight coefficient hoo. In the multiplier 24 counts gk | multiplied by the value of the weight coefficient hoo and through the multiplexer 25 are fed to the input of the adder 26, to the other input of which the zero values are received from block 3, i.e. the products hoo Qki are passed through the adder 26 without changes and are fed through multiplexer 5 to the information input of block 3. The operation mode of the block 3 is controlled by pulses from the input 11 of the device, i.e. during one period of a clock pulse, data is first read from block 3, and then data is written to the same memory cell. The products hoo gkj are recorded from the starting address in successive cells of block 3 to the addresses generated by the counter 15.
Первый цикл заканчиваетс , когда в блоке 1 будут записаны все KL отсчетов входного изображени и в блоке 3 будут записаны также KL произведений hooQkj, k 0. K-1.1 6,1-1.The first cycle ends when in block 1 all KL samples of the input image are recorded and in block 3 also KL products hooQkj, k 0 are recorded. K-1.1 6.1-1-1.
В этот же момент счетчик 15 формирует сигнал переноса, который поступает и на вход установки в единичное состо ние триггера 20. Сигнал логической 1 с выхода триггера 20 переводит в режим чтени блок 1 и переключает мультиплексор 8. Теперь на выход мультиплексора 8 будут поступать данные с выхода блока 1. Сигнал переноса с выхода счетчика 15 поступает также и на счетные входы счетчиков 16 и 18. Таким образом, в следующем цикле адреса, по которым будет производитьс выборка отсчетов из блока 1, в каждый момент времени на единицу больше, чем адреса, по которым производитс чтение и запись в блок 3. Одновременно измен етс адрес, по которому п роисходит вы борка значени весового коэффициента в блоке 2, поступающий из счетчика 16. Из блока 2 будет выбрано значение весо- вого коэффициента hoi, которое поступит на вход умножител 24. На другой вход умножител 24 поступ т отсчеты gk. 1+1.At the same time, the counter 15 generates a transfer signal, which also enters the setup input into the trigger one unit 20. The logic 1 signal from the trigger output 20 transfers the block 1 to the read mode and switches the multiplexer 8. Now the multiplexer 8 will receive data from output of block 1. The transfer signal from the output of counter 15 also goes to the counting inputs of counters 16 and 18. Thus, in the next cycle, the addresses at which samples will be sampled from block 1 are, at each time, one more than the addresses, by k This is followed by reading and writing to block 3. At the same time, the address at which the value of the weighting factor in block 2 occurs is obtained. It is received from counter 16. From block 2, the value of weighting factor hoi will be selected, which will be fed to the input of the multiplier 24 .Another input to the multiplier 24 is received and samples are gk. 1 + 1.
Отсчеты gk, и-1 в умножителе 24 пере- множаютс на значение весового коээфи1 циента ho-i и получившиес произведени через мультиплексор 25 проход т на информационный вход сумматора 26, где суммируютс с произведени ми h0ogk|, поступающими из блока 3. Получившиес частичные суммы h0«gk. i-n + hooQklзаписываютс в блок 3 на места произведений h0o9k Второй цикл заканчиваетс , когда оп ть будет считано все содержимое блока 1 пам ти и во всех чейках блока 3 будут сформиро5The samples gk, and −1 in multiplier 24 are multiplied by the value of the weighting factor ho-i and the resulting products through multiplexer 25 are passed to the information input of the adder 26, where they are added to the products h0ogk | coming from block 3. The resulting partial sums h0 "gk. The i-n + hooQkl is written to block 3 on the worksite h0o9k. The second cycle ends when all the contents of block 1 of memory are read again and in all the cells of block 3 will be formed
ваны суммы вида hoogkf + hoigk. н-1. , K-1, ИОПРГThe sums of the form hoogkf + hoigk. n-1. , K-1, IOPRG
Как и в предыдущем цикле, в этот момент счетчик 15 формирует сигнал переноса , который поступает на счетные входы счетчиков 16 и 18.As in the previous cycle, at this moment the counter 15 generates a transfer signal, which is fed to the counting inputs of the counters 16 and 18.
После N повторений таких циклов в блоке 3 будут накоплены суммыAfter N repetitions of such cycles in block 3 the sums will be accumulated
N -1N -1
2 hOj 9k.i+j 2 hOj 9k.i + j
После окончани указанных N циклов счетчик 18 примет значение, равное N. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию дешифратора 21, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 19 поступает на вход установки в нулевое состо ние счетчика 18 горизонтальных сдвигов и на счетный вход счетчика 17 вертикальных сдвигов.After the specified N cycles, the counter 18 will take a value equal to N. This, in turn, triggers the decoder 21, the signal from the output of which through the OR 19 element enters the input of the horizontal shift 18 to the zero state of the counter and to the counting input of the counter 17 vertical shifts.
После MN циклов в блоке 3 будут сформированы суммы видаAfter MN cycles in block 3, the sums of the form will be formed
М -1 N -1M -1 N -1
,„ ,0 Ц .и,, „, 0 TS.,
которые вл ютс отсчетами изображени tk.i, . K-M-1. , L-N-1.which are tk.i image counts,. K-M-1. , L-N-1.
В этот же момент счетчик 15 вырабатывает сигнал переноса, который поступает на счетный вход счетчика 18, в результате чего он примет значение N. Последнее заставл ет срабатывать дешифратор 21, сигнал с выхода которого поступает на счетный вход счетчика 17. Таким образом счетчик 17 вертикальных сдвигов примет значение М, что в свою очередь приведет к срабатыванию дешифратора 23. Сигнал с выхода последнего поступает на выход 14 устройства, тем самым информирует внешнее устройство, что вычисление двумерной циклической свертки окончено. С получением этого сигнала внешнее устройство на входе 13 выставл ет сигнал логической 1. Тем самым на информационный вход блока 3 с выхода мультиплексора 5 начнут поступать нулевые значени .At the same time, the counter 15 generates a transfer signal, which is fed to the counting input of the counter 18, as a result it will take the value N. The latter causes the decoder 21 to operate, the signal from the output of which goes to the counting input of the counter 17. Thus, the counter 17 vertical shifts will take the value M, which in turn will lead to the operation of the decoder 23. The signal from the output of the latter arrives at the output 14 of the device, thereby informing the external device that the calculation of two-dimensional cyclic convolution is over. With the receipt of this signal, the external device at input 13 sets a signal of logical 1. Thus, zero values will be input to the information input of unit 3 from the output of multiplexer 5.
В следующем цикле отсчеты щ обработанного изображени поступают блока 3 пам ти на информационный выход устройства . На их место в блок пам ти записываютс нулевые значени с выхода мультиплексора 5, переключенного на свой вход, св занный с потенциалом логического О. После того, как внешнее устройство получит все отсчеты обработанного изображени и, соответственно, весь блок 3 будет обнулен, внешнее устройство подает на вход 10 устройства сигнал логической 1, т.е. устройство дл обработки изображений переводитс в пассивное состо ние.In the next cycle, samples of the processed image are received by the memory block 3 at the information output of the device. Zero values from the output of multiplexer 5 switched to its input connected to the potential of logic O are written to their memory block. After the external device has received all the samples of the processed image and, accordingly, the entire block 3 is reset, the external device supplies the input 10 of the device with a logical 1 signal, i.e. the image processing device is put into a passive state.
В случае, когда необходимо вычислить гистограмму исходного изображени в момент перевода в активное состо ние устройства дл обработки изображений, внешнее устройство на входе 12 выставл ет сигнал логической 1. В результате переключаютс мультиплексоры 6 и 25 и на входе входного переноса сумматора 26 устанавливаетс значение логической 1. Как следствие этих изменений, на адресный вход блока 3 через мультиплексор б будут поступать отсчеты входного изображени с информационного входа устройства. Сумматор 26 будет производить инкрементирование данных, поступающих из блока 3. Необходимо также вспомнить, что в пассивном состо нии устройства блок 3 содержит нулевые значени . В режиме вычислени гистограммы отсчеты входного изображени с информационного входа устройства через мультиплексор 6 поступают на адресный вход блока 3. На выходе этого блока по вл етс содержимое той чейки пам ти, чей адрес задаетс текущим отсчетом входного изображени . Число, содержащеес в чейке пам ти, поступает на вход сумматора 26; где оно увеличиваетс на единицу. Увеличенное на единицу число с выхода сумматора 26 поступает через мультиплексор 5 на информационный вход блока 3, где записываетс в ту же чейку блока 3 пам ти.In the case when it is necessary to calculate the histogram of the original image at the time the image processing device is switched to the active state, the external device exposes the logical 1 signal at the input 12. As a result, multiplexers 6 and 25 are switched and the logical 1 value is set at the input transfer of the adder 26 As a consequence of these changes, the input input of block 3 will receive input image samples from the information input of the device through multiplexer b. Adder 26 will increment the data from block 3. It is also necessary to recall that, in the passive state of the device, block 3 contains zero values. In the histogram calculation mode, the input image samples from the information input of the device through multiplexer 6 are sent to the address input of block 3. The output of this block is the contents of that memory cell whose address is given by the current count of the input image. The number contained in the memory cell is fed to the input of the adder 26; where it increases by one. The incremented number from the output of the adder 26 is fed through multiplexer 5 to the information input of block 3, where it is written into the same cell of memory block 3.
Таким образом, с поступлением каждого нового отсчета входного изображени содержимое чейки блока 3, адрес которой определ етс значением упом нутого отсчета , увеличиваетс на единицу. Вычисление гистограммы заканчиваетс , когда на информационный вход устройства поступит последний отсчет входного изображени . В этот момент в блоке 3 оказываютс записанными значени гистограммы входного изображени . Эти значени располагаютс начина с нулевой чейки блока 3 пам ти и до (2е -1) чейки, где с - количество разр дов, которыми представл ютс отсчеты входного изображени В этот же момент внешнее устройство измен ет значени сигналов на входах 12 и 13 устройства. На входе 12 выставл етс значение логического О.Thus, with the arrival of each new reference of the input image, the contents of the cell of block 3, whose address is determined by the value of the reference, is increased by one. Histogram calculation ends when the last sample of the input image arrives at the information input of the device. At this moment, histogram values of the input image are recorded in block 3. These values are located starting from the zero cell of the memory block 3 and up to (2-1 -1) cells, where c is the number of bits that represent the input image samples. At the same time, the external device changes the values of the signals at the inputs 12 and 13 of the device. At input 12, the value of logical O is set.
Таким образом, на адресный вход блока 3 пам ти через мультиплексор 6 будут поступать значени с выхода счетчика 15. В этот момент содержимое счетчика равно нулю . На входе 13 устройства выставл етс значение логической 1, мультиплексор 5 переключаетс и, как следствие, на информационном входе блока 3 будет присутствовать значение нул .Thus, the address input of memory block 3 through multiplexer 6 will receive the values from the output of counter 15. At this moment, the contents of the counter are zero. At the input 13 of the device, the value of the logical 1 is set, the multiplexer 5 switches and, as a result, the value zero is present at the information input of the block 3.
После поступлени последнего отсчета входного изображени внешнее устройство последовательно получает дискретные значени гистограммы с информационного выхода устройства. На место считываемых дискретных значений гистограммы в блок 3 пам ти записываютс нулевые значени . После того, как все дискретные значени гистограммы поступ т на информационныйAfter the last reference of the input image arrives, the external device sequentially receives discrete histogram values from the information output of the device. In place of the readable discrete values of the histogram, zero values are recorded in the memory block 3. After all discrete histogram values are received on the information
0 выход устройства, внешнее устройство выставл ет значение логической 1 на входе 10 устройства. Устройство переводитс в пассивное состо ние.0, the output of the device, the external device sets the value of logical 1 at the input 10 of the device. The device is put into a passive state.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709619A SU1665388A1 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Device for information processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709619A SU1665388A1 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Device for information processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1665388A1 true SU1665388A1 (en) | 1991-07-23 |
Family
ID=21456296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894709619A SU1665388A1 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Device for information processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1665388A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-26 SU SU894709619A patent/SU1665388A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1430965, кл. G 06 F 15/353, 1987, Авторское свидетельство СССР № 1185351,кл. G 06 F15/353, 1985. В 8х. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1665388A1 (en) | Device for information processing | |
US4737942A (en) | Time measuring device | |
SU1464176A1 (en) | Image-processing apparatus | |
SU1319028A1 (en) | Digital pulse repetition frequency multiplier | |
SU924703A1 (en) | Square rooting device | |
SU1180883A1 (en) | Calculating device | |
SU650081A1 (en) | Adaptive device for processing information | |
SU1756878A1 (en) | Device for information input | |
SU559242A1 (en) | Device for determining the median of static sampling | |
SU1555826A1 (en) | Digital filter | |
SU659904A1 (en) | Apparatus for registering signals represented in digital form | |
SU1636848A1 (en) | Digital image processing device | |
SU1070548A1 (en) | Random markov process generator | |
SU1095191A1 (en) | Device for analyzing distribution of random process | |
SU1427396A1 (en) | Device for determining the position of object on an image | |
SU1711205A1 (en) | Object image converter | |
SU1265795A1 (en) | Device for executing walsh transform of signals with adamard ordering | |
SU1205154A1 (en) | Device for determining change of properties of random processes | |
SU955067A1 (en) | Data channel polling device | |
SU1702388A1 (en) | Discrete-cosine-transform processor | |
SU1488840A1 (en) | Unit for random signal recognition | |
SU1698905A1 (en) | Video signal shaper | |
SU1114897A1 (en) | Device for photon counting | |
SU1681309A1 (en) | Linear convolver | |
SU316197A1 (en) | MULTI INPUT COUNTER PULSES * |