Устройство для масштабирования изображения

Устройство для масштабирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки изображений, распознавания образов и преобразования координат изображений. Цель изобретения - повьшение быстродействия и расширение диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее оптические |элементы преобразования изображения, введено N оптических блоков трансформации изображения, каждый из которых состоит из оптического сумматора, светоделителя, оптического трансформатора (фокона) и двух оптических затворов, одни входы которых соединены между собой и являются управляющими входами устройства, по которым задается необходимый управляющий код, соответствующий заданному коэффициенту масштабирования. 1 ил. i (Л 00 СП СЛ СО 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (59 4 С 06 6 9/00

ВСЕСОН)ЗНАЯ

Б „.,,.;.:;,„„13

ЪМЗЛ И l." Д,)! А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4005921/24-24 (22) 06.01,86 (46) 30.11.87. Бюл. 1(44 (71)- Винницкий политехнический институт (72) В.Г.Красиленко, О.К.Колесницкий, Ю.Ф.Кутаев и М.В.Кармалита (53) 681.391.19 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1020794, кл. С 03 G 5/00, 1981.

Безродный М.С. Основы построения устройств оперативного вывода информации. M. Энергия, 1973, с.93-94.

Авторское свидетельство СССР

Р -1163342, кл. G 06 G 9/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСШТАБИРОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки изображений, распознавания образов и преобразования координат изображений. Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее оптические

,элементы преобразования изображения, введено N оптических блоков трансформации изображения, каждый из которых состоит из оптического сумматора, светоделителя, оптического трансформатора (фокона) и двух оптических затворов, одни входы которых-соединены между собой и являются управляющими входами устройства, по которым задается необходимый управляющий код, соответствующий заданному коэффициенту масштабирования. 1 ил.

1 13559

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки оптической информации, в устройствах распознавания образов и преобразования координат изображения.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение

1 диапазона изменения коэффициента масштабирования изображения по двум ко- 10 ординатам.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из N блоков

1, -1» трансформации оптического изоб- 15 ражения, установленных по оптической оси устройства так, что оптический выход п »едыдущего блока является оптическим входом последующего блока.

Блок 1, (i = 1,N) состоит из свето- 20 делителя 2, оптического сумматора 3 светового потока, первого оптоэлектронного затвора. 4 и второго оптоэлектронного затвора 5. В устройство входят также оптические элементы 6 преобразования изображения, выполненные в виде волоконно-оптических жгутов, оптический блок 7 трансформации (фокон), причем вход светоделителя 2 является входом блока 1,, первый 30 .выход светоделителя 2 через затвор 4 и через волоконно-оптический жгут 6 соединен с одним из входов оптического сумматора 3, второй вход которого через оптический блок 7 трансформа- 35 ции и второй затвор 5 оптически связан с вторым выходом светоделителя 2, оптический выход оптического сумматора 3 является оптическим выходом блока 1;, первые электроды затворов 4 40 и 5 соединены и являются управляющим входом 8 блока 1, вторые электроды затворов 4 и 5 соединены соответственно с шиной 9 питания и общей шиной 10, источник 11 входного изоб- 45 ражения оптически связан с входом блока 1», à выход блока 1 оптически соединен с выходным регистратором 12.

Устройство работает следующим образом. 50

На управляющие входы 8,-8н подаются управляющие сигналы,, в зависимости от которых соответствующие оптические блоки 1,-1», трансформации либо участвуют в процессе масштабирования, либо передают оптическое изображение без пространственной трансформации. Если:на управляющем входе

83 2

8„. блока 1; присутствует такой потенциал, при котором первый оптический затвор 4 открыт, а второй затвор 5 закрыт, то оптическое иэображение, поступающее на оптический вход блока 1, проходит через волоконно-оптический жгут 6 и оптический сумматор

3 на выход блока 1 без пространственной трансформации, так как входная и выходная апертуры волоконно-оптического преоб.разователя имеют одинаковые размеры. Если же сигнал на управляющем входе 8„ бпока 1 такой, что затвор 4 закрыт, а затвор 5 открыт, то оптическое изображение, пройдя фокон 7, поступает через оптический сумматор 3 на оптический выход блока

1; в трансформированном виде, причем коэффициент трансформации блока 1„ равен коэффициенту расширения (сжатия), определяемому отношением размеров выходной и входной апертур фокона 7.

Таким образом, установив на входах 8,-8 » устройства необходимый код, однозначно соответствующий коэффициенту трансформации всего устройства, на выходном регистраторе 12 мгновенно получают промасштабированное исходное изображение, причем коэффициент масштабирования устройства определяется как произведение коэффициентов масштабной трансформации тех блоков

9 на управляющих входах 8; которых такой потенциал, при котором затвор

5 открыт (при этом затвор 4 закрыт), т.е. блок 1; передает оптическое б изображение с пространственной трансформацией.

Устройство обратимо, т.е. оптический вход блока масштабной трансформации, как и устройства в целом, может служить оптическим выходом, а выход — входом. Поэтому, если в рассмотренном случае устройство расширяет исходное изображение, то в случае обратного хода луча, т.е. при смене мест расположения источника l1 входного изображения и выходного регистратора 12, ус:.ройство сужает исходное изображение.

Коэффициенты трансформации блоков

К. (i -- 1,N) выбираются таким образом, чтобы путем их комбинации (произведения всех или нескольких из них) можно было обеспечить требуемый набор коэффициентов общей трансформации устройства.

55983

ННИИПИ Заказ 5795/43 Тираж 671 Подписное

Произв.-полигр. rp-тие, 3 13

Например, устройством, состоящим из трех блоков, имеющих коэффициенты трансформации соответственно К,, К и К, можно реализовать следующий набор общих коэффициентов трансформации К4,9 Kz9 К3,9 К Kzs K K5%

К К ; К„ К К „ при обратном ходе луча — 1/К,, 1/K 1/К ; 1/(К„ К );

1/(K< Kg) j 1/(Kq Kz Kg) э 1! (Kz Кэ) °

Следует отметить, что в общем случае коэффициент трансформации фокона 7 может быть функцией координат входной апертуры.

Например, коэффициент растяжения по оси Х равен 2, а по оси Y равен 3.

Таким образом, подавая соответствующие сигналы на управляющие входы

8<-8 устройства, можно актоматичес.ки управлять коэффициентом трансформации входного изображения.

Предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие за счет обработки сразу всего изображения только в оптическом канале, которое ограничивается временем переключения оптических затворов (10-100 нс) .

Поскольку устройство имеет только аналоговые оптические блоки, она обладает высокой точностью и разрешающей способностью.

Потребляемая устройством мощность практически равна нулю и определяется только мощностью на переключение оптических затворов.

Формула изобретения

Устройство для масштабирования изображения, содержащее оптические элементы преобразования изображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона изменения коэффициента масштабирования по двум координатам, оно содержит N последовательно оптически связанных оптических блоков трансформации, каждый из которых состоит из светоделителя и сумматора светового потока, выполненных в

10 виде призм с полупрозрачным зеркальным отражателем, а также оптического трансформатора, выполненного в виде фокона, и двух оптоэлектронных затворов, причем оптический вход светоде15 лителя является входом оптического блока трансформации, первый оптический выход светоделителя через первый оптоэлектронный затвор оптически свя-. зан с входной апертурой соответствующего оптического элемента преобразования изображения, выходная апертура которого оптически связана с первым входом оптического сумматора светового потока, второй вход которого опти-.

25 чески связан через установленные на одной оптической оси оптический TDBH сформатор и второй оптоэлектронный затвор с вторым выходом светоделите ля, а выход оптического сумматора яв30 ляется выходом оптического блока трансформации, одни выводы первого и второго оптоэлектронных затворов каждого оптического блока трансформации соединены между собой и являются управляющими входами устройства, другие выводы всех первых оптоэлектронных затворов соединены с шиной питания, а другие выводы всех вторых оптоэлектронных затворов подключены к дд шине нулевого потенциала устройства. г. Ужгород, ул. Проектная, 4