Устройство для предварительной обработки изображений

Устройство для предварительной обработки изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и распознавания оптических изображений Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обработки полутоновых изображений. Положительный эффект достигается за счет применения в устройстве блока оптической памяти, состоящего из двух усилителей яркости и мультипликатора изображения, и анализатора изображения, а также двух оптических затворов, блока совмещения изображений, блока оптических преобразований и блока управления. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. е

ÄÄSUÄÄ 165484

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ п0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4688140/24 (22) 10.05.89 (46) 07.06.91. Бюл. Р 21 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) С.В.Бабкин, А.С.Бессонов, Н.Н.Евтихиев, В.Ф.Папуловский и В.Н.Сведе-Г!вец (53) 681.327. 12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1348871, кл. G 06 К 9/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

P,- 1367023, кл. С 06 К 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЪНОЙ

ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к автомаИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и распознавания оптических изображений.

Целью изобретения является расширение области применения устройств за счет обработки полутоновых изображений.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 — блок оптических преобразований; на фиг.3 — функциональная электрическая схема аНализатора изображения, на фиг.4-7 — элементы и блоки, входящие в состав анализатора изображения; на фиг.8— блок управления; на фиг.9 — временная диаграмма, характеризующая работу устройства.

2 тике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и распознавания оптических изображений. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обработки полутоновых изображений. Положительный эффект достигается за счет применения в устройстве блока оптической памяти, состоящего из двух усилителей яркости и мультипликатора изображения, и анализатора изображения, а также двух оптических затворов, блока совмещения изображений, блока оптических преобразований и блока управления.

1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устроиство для предваритель«o« об работки содержит (фиг. 1) первый оптический затвор 1, оптический вход которого является информационным входом устройства, а оптический выход связан с первым входом блока 2 совмещения изображений, выход которого связан с оптическим входом первого усилителя 3 яркости изображения и мультиплексор 4 изображения, вход которого связан с оптическим выходом (И1) первого усилителя 3 яркости, а второй выход — с оптическим входом второго оптического затвора 5, оптический выход которого является и«формационным выходом устройства. Третий и первый выходы .мультипликатора

4 связаны соответственно с оптическим входом анализатора 6 изображе—

1654849 ния и с оптическим входом второго усилителя 7 яркости изображения, оптический выход И2 которого связан с оптическим входом блока 8 оптических преобразователей, оптический выход которого связан с вторым входом . блока 2 совмещения изображений. В состав устройства входит также блок

9 управления с двумя электрическими входами и четырьмя электрическими выходами, причем второй вход блока 9 соединен с выходом анализатора 6 изображения, а первый его вход связан с выходной управляющей шиной устройства (Вих.). Первый и второй выходы блока 9 управления подключены соответственно к входам управления усилителей 3 и 7 яркости, которые в совокупности с мультипликаторами 4 образуют блок оптической памяти. Первый выход блока 9 соединен также с входом управления анализатора 6. Третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к входам управления затворов

1 и 5, последний выход является также управляюцим выходом устройства (Вых.). Устройство включает в себя также первую и вторую группы входов управления, соедипеннь1е соответственно с первой и второй группами входов управления анализатора 6 изображения, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов управления оптических npei. образователей 8.

Блок 8 оптических преобразований (фиг.2) содержит волоконно»оптические трансформаторы 10 -10 изображения, оптические затворы 11 -11, элементы И 12<- 12, инверторы 13„ - 13, совместитель 14 изображений и мультипликатор 15 изображения, а также две группы электрических входов управления по три входа в каждой.

Трансформаторы 10 - 10< изображения осуществляют следующие преобразования изображения: 10 " сдвиг влево;

10 - сдвиг вправо; 10 - сдвиг вверх; 10 - сдвиг вниз; 10 — увеличение масштаба (размеров изображения) „ 10 - уменьшение масштаба.Все указанные преобразования осуществляются с некоторой фиксированной дискретной величиной шага, которая определяется параметрами трансформаторов

10<-. 10 изображения, которые связаны

Функциональная электрическая схема .(фиг.3) анаЛизатора изображения . содержит матрицу фотоприемников 16, состоящую из фотоприемников 17,первый и второй блоки 18 и 19 развертки, генератор 20 развертки, два идентичных первый и второй счетчики 21 и 22, управляющий блок 23 и регистр

24. Первые и вторые выходы фотоприемников 17 матрицы 16, оптические с размерностью фотоприемной структуры анализатора 6 изображения. Точность преобразования определяется указанной величиной шага. Выходы всех трансформаторов 10 -106 оптически связаны с соответствующими входами совместителя 14 изображений, выход которого является оптическим выходом блока 8. Вход каждого трансформатора 10 -106 оптически связан с оптическим выходом соответствующего оптического затвора 11, причем оптические входы всех оптических затворов оптически связаны с соответствующими выходами мультипликатора 15 изображения, вход которого является оптиче. ским входом блока оптических преобразований. Таким образом, указанный блок содержит шесть каналов преобразования изображения, каждый из котоРых включает волоконно-оптический трансформатор 10 и соответствующий затвор 11, причем электрический вход

25 каждого затвора 11 -116 соединен с выходом соответствующего элемента

И 12. Электрические входы первой группы электрических входов блока преобразований подключены соответствен30 но: вход У1 — к первым входам элементов И 12 -и 126, вход У2 — к первым входам элементов И 12 и 12+, вход

УЗ вЂ” к первым входам элементов И

12 1 и 12 . Входы второй группы электрических входов подключены соответственно: вход У — к второму входу элемента И 12 и через инвертор 13ук второму входу элемента И 12, вход

В — к второму входу элемента И 12

40 и чеРез инвертор 13;> — к второму входу элемента И 12 ; вход ЛВ - к второму входу элемейта И 121 и через инвертор 13 1 — к второму входу элемента И 12 .

45 На фиг.1 и 2 для наглядности оп, тические связи показаны двойными ли" ниями, а электрические — одинарными линиями, 654&49 подключены к соответствующим входам первой группы входов счетчика 21, а выходы У1 и У2 первой группы выхо5 дов управляюцего блока 23 — к соответствующим входам второго счетчика

22. Первая группа выходов управляющего блока 23 образует первую группу выходов анализатора изображения,вторая группа выходов УВ, ВВ, ЛВ блока

23 является второй группой выходов анализатора изображения, а выход P управляющего блока — выходом анализатора изображения. Группа входов ДЗ, ЗАП регистра 24 эталонного значения подключена к второй группе входов анализатора изображения, а группа выходов регистра 24 — к вторым группам входов первого и второго счетчиков

20 21 и ?2.

Принципиальная электрическая схе— ма (фиг.4) фотоприемника 17 состоит из оптико-электрического преобразователя 28, оптический вход которого является оптическим входом фотоприемника, а его выход подключен к управляюг им входам ключей 29 и 29 .

Входы ключей 291 и 29 заземлены, а выходы являются соответственно

30 первым и вторым выходами фотоприемника.

Функциональная электрическая .схема (фиг.5) генератора 20 развертки состоит из генератора 30 импульсов, 35 схемы 31 задержки, D-тригrepa 32 и двоичного счетчика 33. Входом 3T генератора 20 является вход синхронизации CD-триггера 32, Первый выход СДВ1 генератора развертки под40 ключен к выходу схемы 31 задержки и к входу двоичного счетчика 33, второй выход СБР подключен к выходу переполнения двоичного счетчика 33 и к входу сброса РЛ-триггера 32. Тре45 тий выход генератора 20 подключен к выходу генератора 30 импульсов и к входу схемы 31 задержки. Выход

D-триггера 32 подключен к входу запуска генератора 30. Вход D-тригге50 ра .32 подключен к шине уровня логической единицы илог."1è;

1 входы которых образуют оптический вход анализатора изображения, объединены по столбцам и строкам в схемы ПРОВОДНОЕ ИЛИ путем подключения соответствуюцих выходов ячеек данного столбца или строки к положительному выводу источника питания (+F ) я через нагрузочные сопротивления 25 и образуют первую и вторую группы выходов матрицы 16.

На фиг.З показаны D-триггеры 26 по числу соответственно столбцов и строк матрицы 16, а также ключи. 27, количество которых в блоке развертки равно количеству триггеров 26 в нем. В каждом из блоков 18 и 19 выход каждого D-триггера подключен к соответствующему управляющему входу ключа 27, выходы всех ключей блока развертки объединены и образуют выход блрка развертки ФГ (или ФВ), а . входы ключей — группу входов блока развертки. Группы входов блоков 18 и 19 подключены соответственно к первой и второй группам выходов матрицы 16. Входы синхронизации D-триггеров 26 блоков 18 и 19 объединены и образуют соответственно первые входы первого и второго блоков развертки, которые подключены к первому выходу генератора 20 развертки. Входы первых D-триггеров. блоков 18 и 19 являются вторыми входами указанных блоков. Соединенные с входом генераторного блока 20 они образуют вход управления анализатора изображения (3T).

Второй выход СБР генератора 20 подключен к входу СБР управляющего блока 23 ° Первый вход ФГ первого счет чика и первый вход ФВ второго счетчика соединены соответственно с выходами ФГ и ФВ первого и второго блоков 18 и 19 развертки, вторые входы

СДВ2 счетчиков — с третьим выходом

СДВ2 генератора 20, а третьи входы

ЗТ счетчиков подключены к входу ЗТ анализатора изображения. Первая (ЕГ, БГ, МГ) и вторая (KR, БВ, МВ) группы входов управляющего блока 23 подключены соответственно к группам выходов первого и второго счетчиков

21 и 22, а третья группа входов (МАС, Ц) управляющего блока является первой группой входов анализатора иэображения. Выходы У1 и УЗ первой группы выходов управляющего блока 23

Принципиальная электрическая ñõåма (фиг, 6) счетчика 22 содержит реверсивный счетчик 34, D-триггеры

35 и 36, RS-триггеры 37 и 38, элементы 2И-ЧЕ 39-42, элементы ЗИ-НЕ 43 и 44, инверторы 45-51, элементы

2ИЛИ-НЕ 52-55. Вторая группа входов

1654849

1. ° .К счетчиков 21 и 22 подключена

K соответствующим информационным входам 1...К предварительной записи реверсивного счетчика 34. Первая группа входов включает в себя шины У1 и

УЗ для первого счетчика 21 и шины

У1 и У2 — для второго счетчика 22 (фиг.3), которые подключаются соответственно; вход Уl - к второму входу 10 элемента 2И HE 39 и к входу инвертора 47; вход УЗ (У2) — к вторым входам элементов 2И-НЕ 40 и 41. Первый вход ФГ (ea) счетчика 21 (22) подключен к входу установки RS-тригге" ра 38, к второму .входу элемента

2ИЛИ-НЕ 55 и к первому входу элемента 2И-HE 41. Второй вход СДВ2 счетчика подключен к третьему входу эле-. мента ЗИ-НЕ 44, к второму входу элемента 2И-НЕ 42 и к первому входу элемента ЗИ-НЕ 43, а также к входам синхронизации D-триггеров 35 и 36.

Третий вход 31 подключен к входу инвертора 45 и к первым входам эле- 25 ментов 2И-НЕ 39 и 40.

Выходы КГ, БГ, ИГ образуют группу выходов первого счетчика 21, соответствуюшие выходы второго счетчика 22 обозначены-соответственно КВ, 30

БВ, NB. Выход КГ (КВ) подключен к выходу элемента 2ИЛИ-НЕ 52, выход

БГ (БВ) — к выходу элемента 2ИЛИ-НЕ

53, а выход ИГ (ИВ) подключен к вторым входам элементов 2ИЗП(-НЕ 52 и

53 и к инверсному выходу РЛ-триггера 37.

Вход прямого счета (+1) реверсивного счетчика 34 подключен к выходу 40 инвертора 51; вход обратного счета. (-1) — к выходу инвертора 49. Вход записи (С) реверсивного счетчика 34 подключен к выходу элемента 2И-НЕ

39, а вход сброса (Р) - к выходу инвертора 46, вход которого подключен к выходу. элемента 2И-НЕ 40. Выход переполнения счетчика 34 подключен к установочному входу RS-триггера 37.

Выход инвертора 45 подключен к azopaM сброса D-триггеров 35 и 36, RS-триггеров 37 и 38 . Прямой выход D-триггера 35 подключен к первым входам элементов 2ИЛИ-НЕ 52 и 53. Прямой выход D-триггера 36 подключен к информационному входу D-триггера 35.

Прямой выход ИЗ-триггера 37 подключен к информационному входу D-триггера 36, а прямой выход RS-òðèãгера 38 — к второму входу элемен- та ЗИ-НЕ 43, инверсный выход триггера 38 подключен к первому входу эле- мента ЗИ-НЕ 44, Выход инвертора 47 подключен к первому входу элемента

2ИЛИ-НЕ 55, выход которого подключен к первому входу элемента 2И-НЕ 42.

Выход элемента 2И-НЕ 41 подключен к входу инвертора 48, выход которого подключен к третьему входу элемента

ЗИ-НЕ 43 и второму входу элемента

ЗИ-НЕ 44. Выход элемента 2И-НЕ 42 и выход элемента ЗИ-НЕ 43 подключены соответственно к первому и второму входам элемента 2ИЛИ-НЕ 54, выход которого подключен к входу инвертора 49. Выход элемента ЗИ-HE 44 подключен к входу инвертора 50, выход которого подключен,к входу инвертора 51.

Принципиальная электрическая схема (фиг.7) управляюцего блока 23 содержит 0-триггеры 56-58, элементы ЗИ

59-61, элементы 2И 62-64, элемент

2ИЛИ-HE 65, элемент 2ИЛИ бб, элемент

ЗИЛИ 67. Первая группа входов блока

23 подключена соответственно: вход

КГ - к второму входу элемента ЗИ .60; вход БГ - к второму входу элемента

2ИЯИ 66, вход Иà — к второму входу . элемента 2И 63. Вторая группа входов подключена соответственно. вход КВк второму входу элемента ЗИ 59; вход .

BB — к первому входу элемента 2ИЛИ бб; вход NB — к первому входу эле- . мента 2И 63. Третья группа входов управляющего блока подключена соответственно: вход MAC — к установочному входу D-триггера 56; вход Ц вЂ” к установочным входам D-триггеров 57 и 58.

Вход управляюцего блока CBP подключен к третьему входу элемента ЗИ 59, к первому входу элемента ЗИ 60 и к второму входу элемента ЗИ 61. Первая группа выходов подключена соответст венно: выход У1 — к выходу элемента

2И 62; к первым входам элементов ЗИ

61 и ЗИЛИ 67; выход У2 - к выходу элемента 2И 64 и к второму входу элемента ЗИЛИ 67; выход УЗ вЂ” к прямому выходу D-триггера 58 и к третьему входу элемента ЗИЛИ 67. Вторая группа выходов подключена соответственно: выход УВ - к выходу элемента 2И 63 и к второму входу элемента 2ИЛИ-НЕ

65; выход ВВ - к первому входу элемента 2И 63; выход ЛВ - к второму входу элемента 2И 63. Выход Р управ1654849

10 ляющего блока подключен к выходу элемента ЗИЛИ 67. Выходы элементов

ЗИ 59-61 соответственно подключены к входам синхронизации D-триггеров

56-58. Выход элемента 2ИЛИ 66 под5 ключен к первому входу элемента

2ИЛИ-НЕ 65, выход которого подключен к третьему входу элемента ЗИ 61.Прямой выход D-триггера 56 подключен к первому входу элемента 2И 62, второй вход которого подключен к инверсному выходу D-триггера 57. Прямой выход

D-триггера 57 подключен к первому входу элемента 2И 64, ко второму вхо- 15 ду которого подключен инверсный выход D-триггера 58. Входы D-триггеров 56-58 подключены k шине уровня логического нуля "Лог.О". Второй вход элемента 59 и третий вход элемента 60 подключены соответственно к выходам У2 и УЗ.

Принципиальная электрическая схема (фиг.8) блока управления содержит

RS-триггер 68, генератор 69 импульсов, D-триггер 70, IK-триггеры 71 и 72, элемент 2И-EIE 73, элементы

ЗИ-НЕ 74 и 75, инверторы 76-81, элемент 2И-НЕ 82, схему 83 начальной установки. Второй вход блока управления (Р) подключен к третьему входу элемента ЗИ-НЕ 74 и к входу инвертора 79, Первый вход блока управления (Вх) подключен к входу инвертора 81, выход которого подключен к установочному входу RS-триггера 68, к установочному входу IK-триггера 72 и к входу сброса IK-триггера 71. Выход блока управления (ВЗ) подключен к выходу инвертора 80, выход 31 — к . 40 выходу инвертора 76, выход Вых — к выходу инвертора 78, выход 32 — к выходу инвертора 77. Инверсный выход

IK-триггера 71 подключен к входам .45 сброса RS-триггера 68 и D-триггера 70, инверсный выход которого подключен к его информационному входу и к первому входу элемента 2И-НЕ 73.

Выход RS-триггера 68 подключен к входу запуска генератора 69 импульсов, выход инверсных импульсов которого подключен к входу синхронизации

D-триггера 70. Выход прямых импульсов генератора 69 подключен к второму входу элемента 2И-HE 73, вторым входам элементов ЗИ-НЕ 74 и 75, к входу синхронизации IK-триггера 72 и к первому входу элемента 2И-НЕ 82, второй вход которого подключен к прямому выходу IK-триггера 72. Выход элемента 2И-НЕ 82 подключен к входу инвертора 80. Прямой выход D-триггера 70 подключен к первым входам элементов ЗИ-HE 74 и 75, выходы которых подключены соответственно к входам инверторов 77 и 78. Выход инвертора 79 подключен к третьему входу элемента 2И-НЕ 75. Выход элемента 2И-НЕ 73 подключен к входу инвертора 76. Установочный вход IK-триггера 71 подключен к выходу схемы начальной установки 83. Входы K IKтриггера 71 и входы IK-триггера 72 подключены к шине логического нуля

"Лог.О". Входы I IK-триггера 71 вход R сброса и входы К IK-триггера

72 подключены к шине уровня логической единицы "Лог."1". Вход С триггера 71 подключен к выходу Вых. Усилители 3 и 7 яркости реализуются на оонове электронно-оптических преобразователей (ЭОП} с управляющей шиной, позволяющей осуществлять коммутацию.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим сначала общий алгоритм функционирования устройства, осуществляющего центрирование изображения и приведение его к заданному масштабу (нормализацию размеров).

После включения устройства до на-:, чала первого цикла его работы (а также перед каждым последующим цйклом обработки изображения) производится начальная установка ряда электрических элементов устройства, а также запись в анализатор изображения кодовых электрических комбинаций, определяющих режим работы устройства (центрирование с нормализацией размеров, только центрирование, только нормализация) и значение эталонного размера изображения, необходимое .для осуществления масштабирования изображения.

Началу цикла обработки изображения соответствует подача сигнала на входную управляющую шину устройства (первый вход блока 9 управления}, в результате чего указанный блок вырабатывает на своих выходах соответствующие импульсы напряжения (фиг.9).

Импульс с третьего. выхода блока 9 приводит к срабатыванию первого затвора

1 (кратковременному открыванию затвора), в результате чего входное

1654849 изображение проходит на первый вход блока 2 совмещения изображений и далее на его выход. После окончания указанного импульса затвор 1 возвра5 щается в закрытое состояние до конца текущего цикла обработки изображения, Одновременно с импульсом на третьем выходе блок 9 управления вырабатывает импульс на своем первом выхо;, 1О де, поступающий на вход управления первого усилителя 3 яркости, а также на вход управления анализатора 6 изображения, что соответствует началу цикла анализа изображения в последнем блоке. В результате изображение с выхода блока 2, усиленное в первом усилителе 3 яркости, поступает на вход мультиплексора 4 и далее на оптический вход анализатора 6 20 изображения.

После окончания импульса (фиг.9) на первом выходе блока 9 интенсивность оптического потока (И1) на выходе первого усилителя 3 яркости 25 снижается по экспоненциальному закону, причем время послесвечения люминофора ЭОПа выбирается таким образом, чтобы по окончании времени с „, отводимого на анализ изображе- 39 ния в анализаторе 6, интенсивность оптического потока на входе второго усилителя яркости быпа достаточной для приема и усиления сигнала этим усилителем. 35

За время с „ анализатор 6 изображения осуществляет анализ изображения в соответствии с заданным режимом. Если, например, задан режим центрирования с нормализацией размеров, 4О анализатор 6 осуществляет операцию по выявлению координатного положения изображения относительно центральной вертикальной оси. В результате анализа по первой и второй группам выхо- 45 дов анализатора 6 передаются сигналы в блок 8 оптических преобразований,, настраивающие этот блок на выполнение сдвига изображения в горизонтальном направлении в определенном анализато- 5О ром 6 направлении.

После этого на втором выходе блока

9 управления формируется импульс, обеспечивающий срабатывание усилителя 7 яркости, усиливающего световой поток с выхода мультипликатора 4 изображения. Указанный световой поток с оптического выхода усилителя 7 поступает на оптический вход блока 8 оптических преобразований, с выхода которого преобразованное изображение через блок совмещения изображений поступает на вход первого усилителя 3 яркости, после чего повторяется процесс анализа изображения анализатором 6 и т.д. При этом, после окончания операции центрирования в горизонтальном направлении, выполняется операция вертикального центрирования (анализатор 6 осуществлет анализ положения изображения относительно горизонтальной оси), а затем — операция масштабирования (анализатор 6 осуществляет анализ размеров изображения). Соответственно блок 8 настраивается на соответствующие режимы.

По окончании всех операций с выхода анализатора 6 на второй вход блока 9 управления поступает сигнал, вызывающий появление импульса напряжения на четвертом выходе блока 9. Указанный импульс открывает второй затвор 5, обеспечивая пропускание на оптический выход устройства сцентрированного изображения в необходимом масштабе и одновременно служит для подачи сообщения об окончании цикла обработки одного изображения. После окончания указанного импульса устройство готово к выполнению обработки следующего изображения.

Исходя из алгоритма работы устройства (циклические преобразования в цепи оптической обратной связи), предъявляются определенные требования как ко времени послесвечения экранов

ЭОПов, так и к коэффициенту усиления,сигнала ЭОПами.С одной стороны, ко эффициент оптического потока, как и время послесвечения экрана, должен быть достаточен для приема и усиления сигнала последующими усилителями яркости.С другой стороны, оптический поток с выхода каждого усилителя яркости должен снижаться до нуля до поступления на его вход следующего импульса от блока 9 управления (в противном случае паразитное свечение экрана ЭОПа, соответствующее изображению предыдущего цикла работы устройства, может вызвать неверное срабатывание анализатора 6). Указанные требования нашли отражение на фиг.9 (видно, что время послесвечения экрана меньше величины 2 с, )..

13 (4

1654849

Точность преобразования изображения заявляемым устройством определяется шагом дискретизации волоконнооптических преобразователей блока 8, а также размерностью фотоприемной структуры анализатора 6 изображения.

Поскольку современная технология волоконно-оптических элементов позволяет получать волоконно-оптические пре- 10 образователи с высокой разрешаюцей способностью и высокой точностью укладки волокон, определяющим условием являются размеры фотоприемной структуры. 15

Рассмотрим работу устройства более подробно.

Начальная установка, пр едшествующая началу работы устройства, осуществляется после подачи напряжения питания с помоцью схемы начальной установка 83, входяцей в состав блока 9 управления (фиг.8), который вырабатывает отрицательный импульс, устанавливаюций ЕК-триггер 71 в еди- 25 ничное состояние. Затем сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 71 сбрасывает RS-триггер

68 и D-триггер 70.

Перед началом цикла осуществля- 30 ется выбор режима работы устройства.

Для осуществления центрирования на вход П первой группы входов устройства подается импульс, устанавливающий триггеры 57 и 58 управляющего блока 23 (фиг.3) анализатора изображения 6 в состояние логической еди- . ницы. В случае необходимости проведения масштабирования аналогичный импУльс подается на вход 11АС первой 40 группы входов устройства, при этом осуществляется установка триггера

56 управляюцего блока 23 в состояние логической единицы, а в регистр 24 производится запись эталонного зна- 45 чения наибольшего габаритного размера изображения ° Запись в регистр 24 осуществляется с входов ДЭ второй группы входов устройства подачей имIT7Hbc< H< >

Работа устройства начинается подачей импульса от внешнего устройства на вход Вх блока 9 управления (фиг.9 и 1). Импульс запуска производит установку в состояние логической единицы триггеров 68 и 72 блока 9 управ— ления и сброс Е1:-триггера 71 через инвертор 81. Логическая единица на выходе RS-триггера 68 осуществляет запуск генератора 69 импульсов, который начинает вырабатывать импульсь1.

Первый импульс с прямого выхода генератора 69 импульсов, благодаря нахождению D-триггера 70 в состоянии логического нуля, проходит через цепочку элементов 2И-НЕ 73, инвертор 76 на выход 31 блока управления и поступает на электрический вход первого усилителя 3 яркости. Кроме того, благодаря нахождению ЕК-триггера ?2 в состоянии логической единицы, указанньп импульс проходит через цепочку: элемент 2И-НЕ 82, инвертор 80, первый выход ВЗ блока 9 управления, и поступает на электрический вход первого затвора 1. При этом входное изображение поступает на открытый вход усилителя 3 яркости. На выходе усилителя 3 появляется усиленное изображение, которое через мультипликатор 4 подается на .оптический вход анализатора 6 изображения.

Задний фронт первого импульса генератора 68 импульсов блока 9 управления осуществляет сброс IK-триггера

72 по входу С. Сброс IK-триггера 72 в дальнейшем запрещает поступление импульсов генератора 69 импульсов на выход ВЗ через цепочку элементов

82 и 80. Кроме того, по положительному фронту первого инверсного импульса D-триггер 70, включенный в режиме счетного триггера, переходит в состояние логической единицы. Одновременно первый и каждьп нечетньп| импульсы генератора 69 импульсов, поступающие на выход ЗТ блока 9 управления, используются для подготовки к работе и запуска анализатора 6 изображения (фиг.3). При этом производится запись логической единицы в первые триггеры 26 (считая по направлению сдвига) сдвиговых регистров.первого и второго блоков развертки, установка D-триггера 32 генератора 20 (фиг.5), сброс D-триггеров 35 и 36 и Г8-триггеров 37 и

38 первого и второго счетчиков 21 и 22 (фиг.6). В случае нахождения сигнала УЗ в состоянии логической единицы, свидетельствуюцего о необходимости последующего центрирования изображения, производится нулевая на1654849 . чальная установка реверсивного счетчика 34 первого счетчика 21 по цепочке: элемент 2И-НЕ 40, инвертор

46, вход реверсивного счетчика R.Если сигнал УЗ находится в нулевом состоянии, что означает отсутствие необходимости центрирования, а сигнал У1 — в единичном состоянии, свидетельствующем о необходимости про- 1р ведения только масштабирования, то рассматриваемый импульс проходит через элемент 2И-НЕ 39 на вход С реверсивного счетчика 34 обоих счетчиков 21 и 22, что приводит к записи информации с выходов регистра 24 в указанные счетчики. В каждый конкретный момент времени в состоянии. погической единицы находится только один из сигналов У1-УЗ первой группы вы- 2О ходов управляюцего блока 23, поступающий на соответствующие входы счетчиков 21 и 22.

Сигнал логической единицы на выходе D-триггера 32 генератора разверт- 25 ки (фиг.5) вызывает запуск генератора 30 импульсов, который начинаег вырабатывать отрицательные импульсы (фиг.9). Эти импульсы с третьего выхода СДВ2 генераторного блока 20 по-. ступают на первый и второй счетчики

21 и 22 и через элемент 31 задержки и первый выход СЩ1 генератора 20— на входы синхронизации триггеров

26,входяцих в состав первого и второго блоков 18 и 19 разверток. Импульсы вызывают сдвиг логической единицы вдоль сдвигового регистра, . образованного триггерами 25. При этом производится коммутация соот-. ветствующих ключей 27. Если поступающим изображением засвечен хотя бы один из фотоприемников 17, входящих в данный столбец (строку)„ то благодаря включению фотоприемников по строкам и столбцам по схеме ПРОВОДНОЕ

ИЛИ с помоцью ключей 29 и 29 и соответствуюцих нагрузочных сопротивлений 25 через ключ 27, соответствующий данному столбцу (строке), на вход счетчика 21 (22) поступает сигнал логического нуля. Если же засветка в столбце (строке) отсутствует, через соответствующий ключ на первый вход счетчика 21 (22) поступает сигнал логической единицы. Таким обра55 зом, с помоцью сдвига логической единицы и коммутации соответствующих ключей осуществляет опрос состояний I сигналов на выходах первой группы выходов матрицы фотоприемников, а количество импульсов, вырабатываемых во время анализа изображения с равен> но длине сдвигового регистра. При этом, если количество строк изображения превышает количество столбцов, количество импульсов, определяемое коэффициентом пересчета двоичного счетчика 33, равно количеству строк.

Рассмотрим работу устройства при последовательном выполнении им всех функций. Первой выполняется одоперация горизонтального сдвига, которой соответствует состояние логической единицы сигнала УЗ. Б этом случае анализ осуществляет только первый счетчик 21 а информация с группы выходов счетчика 22 не учитывается, Существование подоперации горизонтального сдвига операции центрирования осуществляется по следующему алгоритму: производится измерение и сравнение размеров правого и левого полей между соответствуюцими краями изображения и краями матрицы фотоприемников 16, при этом центрирование в горизонтальном направлении считается выполненным, если эти поля равны или их размеры отличаются на размер одной фотоприемника 17; в противном случае осуществляется сдвиг изображения в направлении уменьшения большего из полей.

При опросе выходов столбцов, соответствующих левому полю, сигналы логических единиц, которые поступают на первый вход счетчика 21, разрешает счет импульсов реверсивным счетчиком 34 в прямом направлении.При этом, благодаря нахождению триггера

38 в состоянии логического нуля, импульсы с второго входа счетчика 21 через элемент 2И-НЕ 44 и инверторы

50 и 51 поступают на вход +1 реверсивного счетчика 34.

Началу изображения, т.е. засветке хотя бы одного из фотоприемников в данном столбце, соответствует появление сигнала логического нуля на соответствующем выходе матрицы 16.

Этот сигнал производит установку

R$-триггера 38 в состояние логической единицы, сигнал логического нуля с инверсного выхода которого запрещает прохождение.импульсов через цепочку элемент ЗИ-НЕ 44, инверторы

50 и 52, на вход +1 реверсивного

1654849 счетчика 34. Это приводит также к тому, что обратный счет импульсов во время прохождения развертки через изображение запрецается сигнала5 ми логических нулей,,поступающими на первый вход счетчика 21 и первый вход элемента 2И-НЕ 41, так как на выходе последнего элемента устанавливается сигнал логической единицы, ко- 10 торый инвертируется инвертором 48 и закрывает элемент ЗИ-HE 43.

После окончания опроса блоком 18 развертки столбцов, соответствующих изображению, на выходах первой груп- 15 пы выходов матрицы 16 сигналы снова находятся в состоянии логической единицы. При этом импульсы с второго входа СДВ2 счетчика 21 проходят элемент ЗИ-НЕ 43, элемент 2ИЛИ-НЕ 54, 20 инвертор 49 и поступают на вход -1 реверсивного счетчика 34, который осуществляет их счет в обратном направлении.

Состояние D-триггеров 35 и 36 и

RS-триггера 37 после окончания горизонтальной развертки однозначно определяет результат анализа изображения. Если размер левого поля при развертке слева направо больше, чем 30 размер правого, то сигнал перехода через ноль на выходе 0 реверсивного счетчика 34 формироваться не будет, и RS-триггер 3? и D-триггеры 35 и 36 останутся в состоянии логического нуля. В этом случае сигнал МГ группы выходов первого счетчика 21, под- ключенный к инверсному выходу RSтриггера 37, находится в единичном состоянии и проходит без изменения 40 через управляющий блок 23 на выход

ЛВ второй группы выходов анализатора изображений, что означает необходимость сдвига влево. Если размеры левого и правого полей равны или раз-,,мер правого поля больше размера ле-вого на размер одного фотоприемника .17, что соответствует окончанию подоперации сдвига в горизонтальном направлении, то Р$-триггер 37 находит-50 ся в состоянии логической единицы, D-триггеры 35 и 36 — в состоянии логического нуля или D-триггер 35 — в состоянии логического нуля, а D-триггер 36 — в состоянии логической еди55 . ницы. При равенстве полей это проис-,, ходит потому, что импульс перехода через ноль реверсивного счетчика 34 вырабатывается в последнем такте развертки и устанавливает RS-триггер

37 в состояние логической. единицы, а D-триггеры 35 и 36 остаются в нулевом состоянии. При положении изображения, когда правое поле больше левого на размер одного фотоприемника, указанный импульс устанавливает в состояние логической единицы RSтриггер 37 в предпоследнем такте развертки, а D-триггер 36 устанавливается в состояние логической единицы в последнем такте развертки. В этом случае сигнал КГ группы выходов первого счетчика 21 находится в состоянии логичЕской единицы, которая разрешает сброс D-триггера 58 управляющего блока 23 через элемент ЗИ 60 по заднему фронту задержанного элементом 31 задержки генератора 20 импульсов развертки, поступающего на вход СБР управляющего блока 23.Сигнал

УЗ сбрасывается, а сигнал У2 переходит в состояние логической единицы, так как сигнал логической единицы на инверсном выходе D-триггера 58 открывает элемент 2И 64 ° Если все триггеры 35-37 находятся в состоянии логической единицы, то правое поле больше левого более чем на величину размера одного фотоприемника 17. Поскольку в этом случае сигнал Kl находится в нулевом состоянии, смена режима не происходит, сигнал УЗ остается в состоянии логической единицы, а сигнал MI, находящийся в нулевом состоянии, проходит без изменения на выход ЛВ управляющего блока, что означает необходимость сдвига вправо. Выработкой сигналов на выходах первой группы выходов анализатора 6 изображения и на электрическом выходе P анализатора оканчивается время анализа изображения с

Во время действия второго и каждого четного импульса генератора 69 импульсов (фиг.8) производится анализ выходного сигнала P анализатора изображения, который формируется как выполнение логической функции ИЛИ элементом ЗИЛИ 67 над сигналами

У1-УЗ. Уровень логической единицы этого сигнала означает нахождение какого-либо из указанных сигналов первой группы выходов анализатора 6

1 „, изображения в единичном состоянии и, следовательно, необходимость осуществления преобразования изображения.

В этом случае, благодаря нахождению

1654849

D-òðHããåðà 70 в единичном состоянии, импульс генератора 69 проходит по цепочке: элемент ЗИ-НЕ 74, инвертар 77, второй выход блока управления, и поступает на вход управления второго усилителя 7 яркости. Задний фронт импульса аналогичным образом меняет состояние D""òðèããåðà 70, устанавливая его в нулевое состояние. 10

Вид преобразования изображения, которое осуществляется блоком 8 оптических преобразований, в течение времени с,„ (фиг.9) определяется сигналами па выходах первой и второй групп выходов анализатора б изображения, поступающими на соатветствуют1тие входы блока 8, При выполнении падоперации горизонтального сдвига изображения, при необходимости сдвига влево единичные уровни сигналов ЛВ и УЗ открывают И 12 т, чта приводит к открыванию затвора 11< блока 8, в результате чего иэображение проходит через трансформатор 10 изображе- 25 ния, осуществляющий сдвиг влево. Лналогично, прохождение сигнала УЗ через элемент И 12, открытый благодаря ециничпаму