Устройство для экстремальной фильтрации

Устройство для экстремальной фильтрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных, например , при обработке изображений. Цель изобретения - повьшение быстродействия . Устройство содержит блоки памяти 1-3, счетчики 4-6, сумматоры 7, 8, регистры 9-12, сдвиговый регистр 13, блок сравнения 14, коммутатор 15, генератор импульсов 16, делитель частоты 17, триггеры 18-20, элементы И 21-24, элементы ИЛИ 25,26, элементы НЕ 27, 28, одновибраторы 29, 30, элементы задержки 31, 32. При работе устройства происходи г последовательный просмотр исходного массива, а для каждого элемента массива - последовательный поиск экстремального значения в пале апертуры. Цель изобретения достигается путем конвейер ..ной обработки определения экстремумов с запоминанием в буферных регист . pax адреса элемента массива в поле апертуры и значения этого элемента массива. 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 ) 4224605/24-24 (22) 02.03.87 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (72) А.В.Василькевич и В.M.Êðèùèøèí . (53) 681.325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

_#_I 771665, кл. G 06 F 7/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1244659, кл, G 06 F 7/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных, например, при обработке изображений. Цель изобретения — повышение быстродействия.Устройство содержит блоки памяÄÄSUÄÄ 1425651 A 1 ти 1-3, счетчики 4-6, сумматоры 7, 8, регистры 9-12, сдвиговый регистр

13, блок сравнения 1.4, коммутатор 15, генератор импульсов 16, делитель частоты 17, триггеры 18-20, элементы

И 21-24, элементы ИЛИ 25,26, элементы НЕ 27, 28, одновибраторы 29, 30, элементы задержки 31, 32. При работе устройства происходи1 последовательный просмотр исходного массива, а для каждого элемента массива — последовательный поиск экстремального значения в поле апертуры. Цель изобретения достигается путем конвейер,ной обработки определения экстремумов с запоминанием в буферных регист- а

Ю . рах адреса элемента массива в поле апертуры и значения этого элемента массива. 1 ил.

С:

1425651

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных, 5 например, при обработке изображений.

Цель изобретения - повышение бы тродействия устройства.

На чертеже приведена схема предла- 10 гаемого устройства.

Устройство содержит блоки 1-3 памяти, счетчики 5-6, сумматоры 7 и 8, регистры 9-12, сдвиговый регистр 13, блок 14 сравнения, коммутатор 15, ге- 15 нератор 16 импульсов, делитель 1? частоты, триггеры 18-20, элементы И

21-24, элементы ИЛИ 25 и 26, элементы НЕ 27 и 28, одновибраторы 29 и 30, элементы .31 и 32 задержки, вхо.20

1 ды запуска 33, начальной установки

, 34, выбора типа экстремума 35, выходы

, синхронизации 36, окончание работы !

1 37 информационный выход 38.

Операция экстремальной фильтрации (,над двумерным массивом А размерностью

I nxm заключается в следующем. Для каж, дого элемента а» массива А, где i=1,2-п, j=1,2-п, определяется экст ремум среди элементов матрицы рхп

:,(р,q — нечетные), называемой апертурой, с центром в а, Устройство позволяет производить экстремальную фильтрацию двумерных массивов, для которых числа и и m ,целые степени двойки, т ° е. n=2 m - =2 о

Счетчик 4 имеет емкость K=p q, т.е. количество точек в апертуре. 40

Счетчики 5 и 6 имеют соответственно

1„ и 1, разрядов. В блоке 3 памяти хранится исходный массив А, в блоках

1 и 2 памяти — смещения координат элементов матрицы апертуры относи- 45 тельно ее центра. Знаковый разряд сумматоров 7 и 8 представлен двумя разрядами.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении максимальной фильт" рации на вход 35 подается логический нуль и по сигналу начальной установки по входу 34, который проходит через элементы ИЛИ 25 и И 23 регистр

9 устанавливается в нулевое состояние. При выполнении минимальной филь-. трации на вход 35 поступает логическая единицы и регистр 9 устанавливается в состояние, при котором во всех его разрядах записаны единицы.

Генератор 16 импульсов формирует импульсы синхронизации, частота по" ступления которых делится на два с помощью делителя 17 частоты.

По сигналу пуска по входу 33 по переднему фронту импульса с делителя

i7 частоты триггер 18 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с делителя 17 частоты через элемент И 21 (на третий вход элемента И 21 поступает уровень логической единицы с выхода элемента НЕ 28).

Содержимое счетчика 4 поступает на адресные входы блоков 1 и 2 памяти, из которых выбираются смещения координат соответствующих элементов матрицы апертуры. Эти смеще" ния затем складываются сумматорами

7 и 8 с координатами текущего значения а,1, находящимися в счетчиках с

5 и 6. Вычисленные значения представляют собой адреса элементов мас" сива а;; в блоке 3 памяти.

Если при сложении в каком-либо сумматоре сумма оказалась отрицательной или произошло переполнение, значит данный элемент матрицы апертуры находится за границей массива А.

По импульсам первой последовательности (с выхода элемента И 2 1) значение адреса элемента массива а lf заносится в регистры 10 и 11. По импульсам второй последовательности, сдвинутым на такт, которые поступают с выхода второго разряда сдвигового регистра 13, значения элементов массива а,, считанные из блока 3 памят ., заносятся в регистр 12. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 26 запоминается в триггерах 19 и 20. Если элемент а ; находится за границей массива, то с выхода элемента ИЛИ 26 поступает единичный сигнал, который задерживается на два такта в триггерах 19 и 20 и поступает на управляю- " щий вход коммутатора 15, при этот на его выходах значение ац изменяется значением, установленным на входе 35, т.е. нулем при поиске максимума и максимальным числом при поиске минимума. На выходе блока 14 сравнения формируется уровень логической единицы, если число на выходе коммутатора 15 больше (меньше при поиске минимума), чем в регистре 9.

1425651 соединены с первыми группами входов соответственно первого и второго сум-. маторов, выходы знаковых разрядов которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход переполнения первого счетчика соединен с входом первого одновибратора, выход которого через первый элемент задержки соединен с первым входом второго элемента ЕЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки первого регистра в единичное и нулевое состояния, выходы разрядов которого являются информационными выходами устройства и соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, выход которого соединен с первым входом. четвертого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации первого регистра, информационные входы которого подключены к второй группе входов блока сравнения и выходу коммутатора, информационные входы первой группы которого объединены и подключены к управляющему входу блока сравнения, второму входу второго элемента И, входу выбора типа экстремума устройства, и через первый элемент НŠ— к второму входу третьего элемента И, выход переполнения второго счетчика соединен со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого является выходом окончания работы устройства и соединен с входом установки первого триггера s нулевое состояние, выходы разрядов второго и третьего счетчиков соединены с вторыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с н тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены делитель частоты,второй и третий триггеры, второй, третий и четвертый регистры, сдвиговый регистр, второй одновибратор, второй элемент задержки и второй элемент

НЕ, причем выход первого элемента

И соединен с входами синхронизации второго и третьего регистров и второго триггера и с установочным входом первого разряда сдвигового регистра, выход второго разряда котороПри наличии этого сигнала разрешается прохожден ие импульсов последовательности с выхода четвертого разряда сдвигового регистра 13 через элемент И 24 на синхровход регистра

9, в который записывается экстремальное значение. По k-му импульсу на выходе переполнения счетчика 4 формируется сигнал; по которому одновибратор 29 формирует импульс, который поступает через элемент НЕ 28 на вход элемента И 21, обеспечивая ис" ключение одного импульса из последовательности. По импульсу переполнения счетчика 4 одновибратор 30 формирует короткий импульс,, который после задержки элементом 32 задержки поступает на выход 36 синхронизации устройства. По этому сигналу с выхо- 2р дов 38 считывается первый результат.

Импульс, сформированный одновибратором 30 после задержк и элементом 31 задержки на время, достаточное для считывания результата, вновь устанавливает регистр 9 в состояние, определяемое сигналом на входе 35 выбора типа экстремума. Импульс с выхода одновибратора 30 поступает на счетный вход счетчика 5, обеспечивая переход к следукцему элементу массива А. После просмотра всех элементов массива сигнал переполнения с выхода счетчика 6 устанавливает триггер 18 в нулевое состояние и поступает на выход 37 окончание работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для экстремальной фильтрации, содержащее три блока памяти, три счетчика, блок сравнения, коммутатор, первый регистр, два сумматора, генератор импульсов, первый триггер, 4б первый одновибратор, первый элемент задержки, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и первый элемент НЕ, причем вход запуска устройства соединен с информационным входом первого триггера, прямой выход и вход синхронизации которого подключен соответственно к первому и второму входам первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с адресными входами первого и второго блоков памяти, информационные выходы которых

1425651

Составитель В,Горохов

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор Г. Гербер

Заказ 4770/46, Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 го соединен с входами синхронизации у;ретьего триггера и четвертого ре гистра, выход генератора импульсов

„соединен с входом синхронизации ,сдвигового регистра и черед делитель частоты " с входом синхронизации первого триггера, выход четвертого азряда сдвигового регистра соединен вторым входом четвертого элемента выходы разрядов второго и третьео регистров соединены соответствево с группами мпадшнх и старших разядов адресного входа третьего блока амяти, информационные входы котороо соединены с информационными вхоами четвертого регистра, выходы аэрядов которого соединены с вторыинформационными входами коммутатоа, управляющий вход которого подклю(чен к прямому выходу третьего триггера, информационный вход которого подключен к прямому выкоду второго триггера, информационный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход первого одновибратора соединен со счетным входом второго счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого является выходом синхронизации устройства, выход переполнения первого счетчика соединен с входом второго одновибратора, выход которого через второй элемент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, выходы мантисс первого и второго сумматоров, соединены с информационными входами соответственно второго и третьего регистров.