Устройство для вычисления скользящего среднего

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки структурных сигналов, например в автоматизированных системах обработки изображений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения максимальных изменений (переладов) значений скользящего среднего. Устройство содержит три блока 1-3 сдвиговых регистров , два блока 4, 5 вычитания, сумматор 6, регистр 7, блок 8 деления, блок 9 определения модуля, коммутатор 10, элементы сравнения 11, 12 и элемент И 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 15/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4644769/24 (22) 30.01.89 (46) 07,12.91. Бюл. N. 45 (72) С.А.Елманов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1159033, кл. G 06 F 15/36, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 1589290, кл. G 06 F 15/36, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СКОЛЬЗЯЩЕГО СРЕДНЕГО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в

„„Я „„1697088 A1

0 системах цифровой обработки структурных сигналов, например в автоматизированных системах обработки изображений. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения максимальных изменений (перепадов) значений скользящего среднего. Устройство содержит три блока 1 — 3 сдвиговых регистров, два блока 4, 5 вычитания, сумматор 6, регистр 7, блок 8 деления, блок 9 определения модуля, коммутатор 10, элементы сравнения 11, 12 и элемент И 13. 1 ил.

1697088

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

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения максимальных перепадов значений скользящего среднего.

На чертеже представлена функциональ, ная схема устройства.

Устройство содержит блоки 1-3 сдвиговых регистров, блоки 4 и 5 вычитания, сумматор 6, регистр 7, блок 8 деления, блок 9 определения модуля, коммутатор 10, эле.,менты 11, 12 1, 12,2„...12.m сравнения„многовходовый элемент И 13, информационный вход 14 устройства, тактовый вход 15 устройства, вход 16 задания порога устройства, выход 17 признака положительного, перепада входной информации, выход 18 амплитуды положительного перепада информации устройства и информационный выход 19 устройства, Информационный вход блока 1 сдвиговых регистров, соединенный с входом умен ьшаемого блока 4 вычитания, является информационным входом

14 устройства. Выход блока 1 сдвиговых ре" гистров соединен с входом вычитаемого блока 4 вычитания. Выход последнего соединен с первым входом сумматора 6, выход которого соединен с информационным Входом регистра 7. Выход регистра 7 соединен с вторым входом сумматора 6 и входом делимого блока 8 деления. Выход последнего соединен с информационным входом блока

2 сдвиговых регистров и вхоцом уменьшаемого блока 5 вычитания. Выход блока 5 вычитания соединен с входом блока 9 (m — 11 определения модуля. -й выход

2 второго блока 2 сдвиговых регистров соединен с первыми информационнь ми входами коммутатора 10 и первого элемента 11 сравm — 1 нения. (— +N)-й выход блока 2

2 сдвиговых регистров соединен с вторыми информационными входами коммутатора

10 и элемента 11 сравнения. Выход последнего соединен с управляющим выходом коммутатора 10 и является выходом 17 и ризнака положительного перепада входной информации устройства. Выход коммутатора 10 является выходом 18 амплитуды положительного перепада входной информации устройства, Выход блока 9 определения модуля соединен с информационным входом блока 3 сдвиговых регистров и первым входом элемента

12.1 сравнения. Группа k-x выходов блока

3 сдвиговых регистров (k= 1..., m — 1

2 †1 ) соединен с первыми входами (к+2)-x элементов 12.1 сравнения. Группа 1-х выходов блока 3 сдвиговых регист5 m+1 ров (! =, ..., m-1) соединена с первыми входами элементов 12.I сравнения.

Вторые входы элементов 12.1, 12.2„„,12.m

10 сравнения соединены с †. -м выходом

2 блока 3 сдвиговых регистров. Первый вход элемента 12.m сравнения соединен с входом 16 задания порога устройства, Выходы

"Больше-равно" элементов 12.1, 15 12.2,...,12.m сравнения соединены с входом элемента И 13, выход которого является информационным выходом 19 устройства. N-й выход блока 2 сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого блока 5 вычита20 ния, Тактовые входы блоков 1-3 сдвиговых регистров, регистра 7 обьединены и соединены с TBKToBbIM входом 5 устройства. Блоки

1 — 3 сдвиговых регистров имеют длины N, 25 2

N+

m+1

m-1 соответственно (где N— количество отсчетов в скользящей апертуре, по которой осуществляется вычисление локального среднего значения; m — количество элементов окрестности, центральный эле30 мент которой анализируется на величине локального максимума, m — нечетное).

Устройство работает следующим образом.

В текущем i-м такте работы устройства на информационный вход 14 устройства поступает параллельный код текущего отсчета

Xt сигнала, который затем поступает на информационный вход блока 1 сдвиговых регистров и вход уменьшаемого блока 4 вычитания, На вход вычитаемого блока 4 вычитания поступает значение задержанного íà N тактов работы отсчета Хьл| с выхода блока 1 сдвиговых регистров. Код величины

Х| - Хл|ч с выхода вычитателя 4 поступает на первый вход сумматора 6, на второй вход которого поступает значение с выхода регистра 1. Значение величины Si = Яь1+ Х| - Хьм с выхода сумматора 6 поступает на информационный вход регистра 7 и записывается в него с приходом текущего тактового импульса. Значение Si = S;-1+ Х - Хлg с выхода регистра 7 поступает на вход делимого блока 8 деления, в ячейках которого осуществляется вычисление результатов деления на

55 константу Код текущего скользящего сред- 1 него S; = — $| с выхода блока 8 деления поступает на вход блока 2 сдвиговых регистрОБ и вход вычитаемого блока 5 вычитания, на вход умены|аемого которого

1697088 поступает значение величины Sl-N c N-ro выхода блока 2 сдвиговых регистров. Код величины Я - St-g с выхода блока 5 вычитания поступает на вход блока 9 определения модуля, значение 4 = (S) - 3t-ì) с 5 выхода которого поступает на информационный вход блока 3 сдвиговых регистров и первый вход элемента 12.1 сравнения. Параллельно коды величин % -п - и Ящ с () Гои (+N)-Го выходов блока 2 сдвиговых регистров поступают на соответствующие входы коммутатора 10 и элемента 11 сравнения, выход которого соединен с управляющим 15 входом коммутатора 10. Ка выходе коммутатора 10 формируется код величины

Ь|- - = min{St- -,Я -м-= 1который затем

2 поступает на выход 18 амплитуды положи- 20 тельного перепада информации устройства. Признак результата сравнения значений St- и Я -ы-m- с выхода элемента

11 сравнения поступает на выход 17 призна- 25 ка положительного перепада входной информации. Параллельно значение величины

hl-m с -го выхода блока 3 сдвиговых регистров поступает на вторые входы элемен- 30 тов 12.1, 12.2,...,12 m-1, 12.m сравнения. На первые входы элементов 12.1,...,12.пМ сравнения поступают значения 4- (J=1, m, J 2 ) с соответствующих выходов блока

П1

3 сдвиговых регистров. На первый вход элемента 12.m сравнения поступает значение пороговой величины Лс входа 16 заданияпорога устройства. Значения результатов сравнения соответствующих величин с выходов "Больше-равно" элементов 12.1, 12.2,...,12.m поступают на вход элемента И

13, выход которого является информационным выходом 19 устройства, на котором формируется код логической единицы, если выполняются условия (ht- >> Л Н, j= 1, m; )

m т.е. если в точке l — — обнаружено рез2 55 кое скачкообразное изменение (перепад) локального среднего значения сигнала, В противном случае на информационном выходе 19 устройства формируется нулевое значение; С приходом текущего тактового импульса с тактового входа 15 устройства в блоках 1 — 3 сдвиговых регистров осуществляется сдвиг информации, а в регистр 7 записывается значение с его информационного входа, Устройство работает в конвейерном режиме и в кажд м такте работы на его соответствующих выходах формируются признак наличия перепада в текущей точке сигнала и параметры.

Предлагаемое устройство позволяет наряду с операцией вычисления скользящего среднего определять скачкообразные изменения (перепады) локального среднего значения структурного сигнала, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства, Формула изобретения

Устройство для вычисления скользящего среднего, содержащее три блока сдвиговых регистров, два блока вычитания, сумматор, регистр и блок деления, информационный вход первого блока сдвиговых регистров, соединенный с входом уменьшаемого первого блока вычитания, является информационным входом устройства, выход первого блока сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого первого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора, тактовый вход первого блока сдвиговых регистров соединен с тактовым входом регистра и является тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения оп-. ределения максимальных перепадов значений скользящего среднего, в него введены (m+ 1) элементов сравнения (где m— количество отрезков анализа и m = 1, 3, 5...), блок определения модуля, элемент И и коммутатор, выход регистра соединен с входом делимого первого блока деления, выход которого соединен с информационным входом второго блока сдвиговых регистров и входом уменьшаемого второго блока вычитания, выход которого соединен с входом

m — 1 блока определения модуля, 2

-й выход второго блока сдвиговых регистров соединен с первыми информационными входами коммутатора и первого элемента

m — 1 сравнения, (+ N ) -и выход второго блока сдвиговых регистров (где N — количество элементов апертуры) соединен с вторыми информационными входами коммутатора и первого элемента сравнения, вы1697088

Составитель Д.Ухтверов

Техред M,Ìîðãåíòàë. Корректор Т.Палий

Редактор И.Шмакова

Заказ 4307 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ход которого соединен с управляющим входом коммутатора и является выходом признака положительного перепада входной информации устройства, выход коммутатора является выходом амплитуды положительного перепада входной информации устройства, выход блока определения модуля соединен с информационным входом третьего блока сдвиговых регистров и первым входом второго элемента сравнения, группа k-x выходов третьего блока сдвигоfYl — 1 вых регистров (k= 1,..., — 2 — 1) соединена с первыми входами (k+ 2)-х элементов сравнения соответственно, группа I-x выходов третьего блока сдвиговых регистров (I — „... m-1) соединена с первыми

lYl +1 входами (I+1)-х элементов сравнения соответственно, вторые входы с 2-ro по (m+ 1)-й

5 lTl элементов сравнения соединены с — -м вы2 ходом третьего блока сдвиговых регистров, первый вход (m+ 1)-го элемента сравнения соединен с входом задания поро10 ra устройства, выходы "Больше-равно" с 2го по (m+1)-й элементов сравнения соединены с входами элемента И, выход которого является информационным выходом устройства, N-й выход второго блока

15 сдвиговых регистров соединен с входом вычитаемого второго блока вычитания.