Устройство для обработки изображений

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измериЙ7 тельных системах. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности изменения . значений весовых коэффициентов маски . Устройство для обработки изображений содержит блоки 2, 5 памяти, блок, 6 сдвига, блок 4 вычисления, содержащий последовательно соединенные умножитель 18 и сумматор 19, блок 3 памяти, мультиплексор 7, блок 1 синхронизации , который, в свою очередь, содержит генератор 11 тактовых импульсов , счетчики 12, 13, 15, 16, дешифратор 17 и сумматор 14. Новыми в устройстве являются третий блок 3 памяти и мультиплексор 7, Их введение в соответствующей связи с другими блоками устройства позволяет изменять значения-весовых коэффициентов маски и, как следствие, расширить область применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ду 4 С 06 Г 15/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

r10 ИЗОЬРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГИНТ СССР,(21) 4284239/24-24 (22) 14.07.87 (46) 07.03.89, Бюл. У 9 (71) Институт кибернетики с вычислительньм центром научно-производ" ственного объединения "Кибернетика"

АН УЗССР (72} .А.Е.Батраков, С.С.Садыков и P.Â.Àxèåòøèí .(53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 913418, кл. G 06 К 9/00, 1982.

Авторское свидетельствб СССР

В 1185351, кл. С 06 Р 15/353 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБ.—

РАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измери,Л0„„1464176 А1 тельных системах. Цель изобретения— расширение области применения путем обеспечения возможности изменения значений весовых коэффициентов маски, Устройство для обработки изображений содержит блоки 2, 5 памяти, блок, 6 сдвига, блок 4 вычисления, содержащий последовательно соединенные умножитель 18 и сумматор 19, блок 3 памяти, мультиплексор 7, блек 1 синхронизации, который, в свою очередь, содержит генератор 11 тактовых импульсов, счетчики l2 13, 15 16, дешифратор 17 и сумматор 14. Новыми в устройстве являются третий блок 3 памяти и мультиплексор 7. Их введение в соответствующей связи с другими блоками устройства позволяет изменять значения весовых коэффициентов маски и, как следствие, расширить область применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 14641? 6

f4-I И- t

j Кkk Ф,6-";) 35 где Е, - отсчеты обработанного к,8 (выходного) изображения

1 = ОL-1, 091 1 9

- количество огсчетов в строке изображения;

1< — количество отсчетов в столбце изображения„

h « - коэффициенты весовой функции, с которой производится свертка;

- отсчеты входного изобраkg жения

И - количество элементов в столбце матрицы весовых коэффициентов;

Н вЂ” количество элементов в строке матрицы весовых коэффициентов.

Данный блок 3 содержит последовательно соединенные умножитель 18 и сумматор 19.

55

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации, информационно-измерительных системах.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности изменения значений весовых коэффициентов маски. 10

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для обработки

1 изображений; на фиг.2 — блок вычисления.

Устройство для обработки изобра- 15 жений содержит блок 1 синхронизации, блок 2 памяти, блок 3 памяти (коэффициентов), блок 4 вычисления, блок 5 памяти, блок 6 сдвига, муль= типлексор 7, адресный вход 8 устрой- 20 ства, вход 9 задания режима устройства, вход 10 задания весовых коэффициентов устройства, блок 11 (гене-„ ратор тактовых импульсов), счетчик

12, счетчик 13, сумматор 14, счетчик 25

15, счетчик 16 и дешифратор 17.

Вид обработки определяет набор операций, выполняемых блоком 4. На фиг.2 приведена реализация блока вычисления для выполнения двумерной 30 циклической свертки.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно происходит запись весовых коэффициентов, поступающих из внешнего устройства. в блок 3 памяти с входа 10 задания весовых коэффициентов. Адреса для записи в блок 3 памяти в этом случае устанавливаются внешним устройством по входу 8 устройства и при соответствующем сигнале на входе 9 задания режима. Они поступают через мультиплексор 7 на адресные входы блока 3 памяти.

После загрузки весовых коэффициентов изменяется сигнал на входе 9, при этом к адресному входу блока 3 памяти подключается информационный выход счетчика 13 через мультипл ксор 7.

Обработка изображения начинается в тот момент, когда на информационный вход блока 5 начнут последовательно поступать отсчеты входного изображения. В этот момент сдвиг осуществляемый блоком б сдвига, равен нулю, содержимое блока 2 памяти также равно нулю, отсчеты записываются в последовательно расположенные ячейки блока 5 памяти и одновременно проходят на выход блока 5 и поступают на вход блока 4 вычисления, на другой вход которого из блока 3 памяти поступает весовой коэффициент

h о . В умножителе 18 блока 4 вычисления отсчеты перемножаются на значение весового коэффициента h и через сумматор 19 поступают на вход блока 2 памяти, произведения h . g< g записываются с начального адреса в последовательно расположенные ячейки блока ? памяти. Адреса, по кото.рым производится запись в блоке 2 памяти, в этом цикле совпадают в каждый момент времени с адресами, по которым производится чтение отсчетов

g из блока 5 памяти. Эти адреса формируются счетчиком 12. Первый цикл заканчивается," когда в блоке 5 памяти будут записаны все К L отсчетов входного иэображения и в блоке 2 памяти будут записаны также К, произведений

В этот же момент в счетчике 12 формируется перенос, который поступает на счетные входы счетчиков 13 и 16.

176 м-! <<-! — i,1 )(«-! 5+1 )

;o i=a

ho,o g 4 Е +. h0 g К,Е <

1=О,L-1

1 . = О,к-1, 50

3 1464

В следующем цикле блоком 1 в блоке 6 сдвига задается сдвиг, равный единице, т.е. адреса, по которым производится выборка отсчетов из блока 5

5 памяти, в каждый момент времени на единицу больше, чем адреса, по которым производятся чтение и запись в блок 2 памяти, Одновременно иэ блока 1 поступает си< нал на вход бло- 10 ка 3 памяти (весовых коэффициентов), изменяющий адрес, по которому производится выборка весового коэффициента. Из блока 3 памяти будет выбран весовой коэффициент h 0<

15 который поступит на вход блока 4 вычисления. На вход блока 4 вычисления поступают отсчеты p1, +<, а на другой вход блока 4 — произведения

Ь0 g<,p . Отсчеты g pр, в умножите- 20 ле 18 блока 4 перемножаются с коэффициентомом h 0, и получившие ся произведения складываются в сумматоре 19 с произведениями hoo g gg поступающих из блока памяти 2, Получившееся частичные суммы (3 «,Р 1<о,о +1<0, K<,p+<) записываются в блок 2 на места произведений Ь4 g« p . Второй цикл заканчивается, когда опять будет счита но все содержимое блока памяти 5 и 30 во всех ячейках блока 2 памяти будут сформированы суммы вида

Как и в предыдущем цикле, в этот момент счетчик 12 формирует сигнал переноса, который поступает на счетные 40 входы счетчиков 13 и 16.

В следующем цикле из блока 3 памяти будет выбрано значение весового коэффициента 4, а сдвиг в блоке 6

02 будет задан равным 2, и описаннь<й . 45 цикл повторяется. В результате этого цикла в блоке 2 памяти формируются суммы

0,1 Кk,Å j °

> 1 =о

После N повторений чаких циклов в блоке 2 памяти будут накоплены суммы й-! 55

:Е ",; а«,Е+1

<=0

После окончания указанных ранее И циклов на выходе дешифратора 17 вырабатывается сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 15 и вход сброса счетчика 16.

Далее указанные N циклов повторяются для весовых коэффициентов h ! — 0,N 1 и величин сдвигов j+L — О,N-, в результате их вь|полне-ния в блоке 2 памяти накапливаются суммы

N-! — е,1 )(+1 !.) ° о

<=0 j=o

Как и ранее после этих N циклов дешифратор 17 вырабатывает сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 15 и на вход сброса счетчика 16.

В следующих N циклах иэ блока 3 памяти выбираются весовые коэффициенты h<, j =- О,И-1 и в блоке 6 сдвига задаются величины сдвигов, равные 2L+j, j = О,N — 1. В результате " в блоке 2 накапливаются суммы

2 <<-!

Г g kt i,(+j ь

<-о j =0

После И"И циклов в блоке 2 памяти формируются суммы вида которые являются выходными отсчетами обработанного изображения

k = ОК-1, 1 = О?-1.

Ць<ходные отсчеты f <,

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для обработки изображений, содержащее первый и второй блоки памяти, блок вычислений, блок синхронизации, блок сдвига, причем информационный вход первого блока памяти является входом отсчетов входного изображения устройства, а выход первого блока памяти соединен с входом задания отсчетов блока вычислений, вход задания значения произведения которого соединен с первым выходом второго блока памяти, второй выход которого является выходом отсчетов обработанного изображения Ода .5 Ыз& 3 йзбю2

Составитель А.Пак

Техред А.Кравчук

Корректор В.Романенко

Редактор А.Ворович

Заказ 826/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 146 устройства, информационный вход второго блока памяти соединен с выходом результата вычисления блока вычисления, а адресный вход второго блока памяти соединен с информаци,онным входом блока сдвига и первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с входом управления сдвигом блока сдвига, выход которого соединен с адресным входом ,первого блока памяти, о т л и ч а ю, щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет ,возможности изменения значений весо вых коэффициентов маски, в него вве-. ,дены третий блок памяти и мульти1 плексор, управляющий вход которого является входом задания режима устройства, а первый информационный ,;вход мультиплексора является адресным входом устройства, третий выход блока синхронизации соединен с вто рым информационным входом мультиплексора, выход которого соединен, с адресным входом третьего блока памяти, информационный вход которого

4176 6 является входом задания весовых коэффициентов устройства, а выход третьего блока памяти соединен с

5 входом задания весовых коэффициентов блока вычисления.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит четыре счетчика, дешифратор, сумматор, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен со счетными выходами второго и тре15 тьего счетчиков и первым выходом блока, выход второго счетчика соединен с информационным входом дешиф-. ратора, выход которого соединен с входом сброса третьего счетчика

2р и счетным входом четвертого счетчика, выходы третьего и четвертого счетчиков соединены с первым и вторым информационными входами сумматора соответственно, выход которого

25 является вторым выходом блока, третий выход которого соединен с выходом второго счетчика.