Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. - Распознование и цифровая обработка изображений (1033973), страница 54
Текст из файла (страница 54)
6) Каж й ды из способов ввода группы 2 допускает некоторые модификации, связанные в основном с кодированием координат и яркости в приращениях, Например, для способа 2 ввода можно для каждой вводимой точки указывать не абсолютное значение координаты хг, а приращение ее относительно координаты х, г предыдущей записанЕсли принять, что яркость для двух смежных точек изменяется незначительно, то в способе 3 значения яркости точек можно указывать в приращениях. Самым быстродействующим из способов ввода группы 2 оказывается способ 3 (при небольших значениях й), поскольку количество двоичных разрядов для записи одной точки изображения здесь наименьшее.
Выражения (7.1) — (7.5) нетрудно обобщить и на случай прямоугольного растра, имеющего размер Аг', х Фр элементов, по осям х и 1г. Если обозначить через и, и лр разрядность координат по х и у соответственно, то приведенные выше выражения принимают следую- 242 сп дг л! гг~ юргп а гг рр ггр гы пг гагр м 243 щий внд'. Мр ЧМк Мр М~ (4+Ил+лр) МлМр' М( =(Р+лл+лр) (л М» Мр Мр = лр Мр+ (Р+ л„) 2р М„Мр, Мр =2гглр Мр+ $р РМ . Мр. На Рис. 7.1 показаны гРафики зависимости $р,.л.
= 1(гУ) пРи 'г) = Маг (цифры в скобках обозначают способ кодирования информа'ции; сплошной линией обозначены графчки при гг = 1, пунктирной— 'при г) = 3). За значение $р , принято такое значение коэффициента $„ когда объем памяти для безадресного ввода и каждого из способов ввода группы 2 одинаков (й = 3). Для практически значимых случаев л ) 7, $, > 8 полуадресный :. ввод оказывается наиболее экономичным из способов ввода группы 2. СРавним по быстродействию (в смыс- ле числа обращений к памяти ЭВМ в Ьг ' процессе ввода) безадресный и полуад- гР,, р (71 ресный способы ввода.
Выполнить та', кое сравнение с высокой точностью за- труднительно, так как скорость ввода рд , будет зависеть от разрядности исполь: зуемого ЗУ. Однако если учесть, что в , первом приближении скорость ввода ' пропорциональна объему вводимой ин ". формации, то Т 7Тр = 2И(г(1р') + + $,(Тл — время при полуадресном вводе; Тр — время при безадресном вво- Ркс.
7.1. Графики завкекмоегк де). В данном случае не Рассматривают $а.апм г (м) лрк гг чрг , (:; ся способы ввода, связанные со статисти;,'' ческим анализом вводимых изображений, в связи с трудностью его реализации. Однако если такой анализ можно выполнить (определить :" вероятности появления точек изображения с различной яркостью), то, , заменяя эффективное кодирование яркостей, можно даже для безадресного ввода получить значительную экономию памяти.
В ряде случаев для последующей обработки требуется иметь не полное (силуэтное) описание изображения обьекта, а только описание контурных линий, что существенно позволяет сократить необходимый объем памяти ЭВМ. Анализ способов ввода изобразительной информации в ЭВМ позволяет сделать следующие выводы.
Наиболее экономичными способами ввода являются безадресный и полуадресный. Если яркость фона Ве известна, то следует применять полуадресный ввод. Несмотря на то что полуадресный способ ввода может в некоторых случаях дать значительный выигрыш в объеме необходимой памяти и быстродействии ввода, следует учитывать, что появление в поле растра помех в виде точек, не принадлежащих изображению и имеющих яркость, отличную от яркости фона, резко ухуд. шаег его показатели. Действительно, даже на изолированную шумовую точку при реализации этого способа потребуется д+ 2п двоичных разрядов, т. е. при наличии помех резко возрастает /г, Принцип реализации способов ввода группы 2 требует знания априорной информации, получение которой в ряде случаев затруднительно.
При этом приобретает первостепенное значение безадресный ввод, для которого помехи и отсутствие априорной информации не имеют значения. Поэтому алгоритмы обработки изображений, рассчитанные на безадресный способ ввода информации, перспективны. Значение безадресного способа ввода подчеркивается еще и тем, что размещение информации в памяти ЭВМ стандартно и не зависит от структуры изображения, что дает возможность в ряде случаев (например, при выделении односвязных контуров из многосвязной системы контуров) использовать сравнительно простое и быстродействующее специализированное оборудование. $7.2.
МАЛОКАДРОВЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СРЕДСТВА ВВОДА ВИДЕОИНФОРМАЦИИ В ЭВМ Для обработки точечных и крупномасштабных изображений объектов широкое распространение получили малокадровые телевизионные устройства ввода (см. 2 7.1). Функциональная схема одного из таких и ж ОгтаПВП Пдгх т Рвс. 7.2. Схема малокадрового устройства ввода устройств приведена на рис.
7.2. Его сопряжение с различными ЭВМ возможно при незначительных схемных изменениях. Устройство имеет следующие основные технические характеристики: передающая телевизионная трубка †диссект типа ЛИ-604; размер растра — 32 х 32, 64 Х 64, 128 х 128 или 256 х 256 элементов; число градаций яркости — 2, 4 или 8; время анализа одного элемента растра — 40 мкс, время ввода одного кадра — 2,5 с вне зависимости от выбранных при 244 , вводе размера растра и числа градаций яркости; разрядность выход: ного кода — 36 двоичных разрядов; способ ввода — безадресный; режим ввода — кадровый или циклический (в первом случае автома.
тическая работа устройства прекращается после ввода одного кадра. во втором же случае число кадров, вводимых за один сеанс автоматической работы, может быть произвольным); управление — автономное. Блок управления устройства, предназначенный для выработки - необходимых управляющих сигналов, включает в себя генератор б, триггеры Т1 и Т2, распределитель импульсов Ш, элементы И50 — Ибб, ИЛИ5 — ИЛИВ, элемент задержки Л31, переключатель растра ПР, переключатель градаций ПГ и переключатель В режима ввода. На панели управления, не показанной на рис. 7.2, помимо упомянутых переключателей находятся также кнопки, с помощью которых выраба. тываются сигналы начальной установки НУ, Пуск и Осимпюв, лампочки сигнализации и некоторые другие вспомогательные органы управления. Начало работы устройства связано с появлением сигнала Пуск, .
формируемого при нажатии соответствующей кнопки на панели управ' ления или поступающего извне. Этот сигнал устанавливает триггеры Т! и Т2 в состояние 1, обеспечивая тем самым прохождение импульсов генератора б, следующих с частотой 250 кГц, на вход распределителя' импульсов Й. Каждый сигнал конца строки КС, вырабатываемый ' счетчиком СТ2, вначале возвращает триггер Т2 в состояние О, а затем через промежуток времени, определяемый элементом задержки Л31,— снова в состояние 1. Этим достигается учеттогообстоятельства, что для перехода от предыдущей строки к последующей требуется определенное время.
При включенном переключателе В работа устройства заканчивается с появлением импульса конца кадра КК, формируемого счетчиком СТ1. Распределитель импульсов Ш за время анализа одного элемента, - равное 40 мкс, вырабатывает пять распределенных во времени и пространстве управляющих импульсов, нумерация которых на схеме соответствует очередности их появления на выходах распределителя. Каждый из импульсов (1, 2 или 3) используется для организации сдвига содержимого выходного регистра Йб влево иа один разряд.
Действие одного, двух или всех трех импульсов обеспечивает переключатель ПГ. Сигнал 4 разрешает передачу кода яркости нужной разрядности . (в зависимости от положения того же переключателя) с выходов квантователя Я)г в младшие разряды регистра Иб. Наконец, импульс б „организует добавление! к содержимому счетчика СТ2. В схеме ряс* пределителя Й1 имеются четырехразрядный счетчик и дешифратор с потенциальными выходами, что позволяет легко получить сигналы с любым распределением во времени.
Блок разверток, основное назначение которого — формирование сигналов, определяющих положение апертуры на фотокатоде диссек" тора, состоит из счетчиков СТ! и СТ2, цифро-аналоговых преобразователей РАСХ и ПАСУ, схемы выбора размера растра (элементы И4— Иу) и схемы выработки сигнала окончания анализируемой строки (И! — ИЗ). Счетчики СТ! и СТ2 и С 2 имеют по восемь двоичных разрядов и выполнены по,' обычной схеме. П Преобразователи кодов этих счетчиков в отклоняющие напряжения построены по схеме с декодирующей матрицей  — 2А'. Выходные каскады преобразователей РАСЛ и ПАСУ являются генераторами тока.
Элементы И1 — И9 связаны с переключателем ПР, На рис. 7.2 его положение соответствует размеру раст а 256 х 256 э у ждый импульс 4 распределителя импульсов Ш печивает передачу кода яркости из квантователя (1У в регистр й и каждый имп льс мой строки. Если же поло ««у КС является сигналом окончания анализируер . же положение ПР соответствует растру 128х128, то будут пропускаться все нечетные элементы на строке и все нечетсяк й ные строки.
Точно так же при растре 64 64 (32 32) х х ) анализируют- (восьмая ст ока. П и аждый четвертый (восьмой) элемент на строке и ка ждая четвертая ) р . Ри таком изменении размера растра скорость развертки всегда постоянна. Блок диссекто а ВР вкл р Р включает в себя собственно диссектор, схему р женин, необходимых для его нормальной ра оты, оптическую систему фокусировки изображения объекта на р магнитную фокусирующую и отклоняющую легкостью организации и систему. Выбор в качестве передающей трубки диссектора объя сияется ры на фотокатоде, а также Р ц и дискретного управления положением апертпе уф д, акже тем, чточувствительность и разрешающая ру полне достаточны для построения устройстрактеристиками, если объек ва ввода визуальной информации (УВВИ) с приведенными выше хаобъекты наблюдаются в нормальных условиях.
Вырабатываемый диссекто о. тором видеосигнал поступает на видеоусилитель, выполненный по обычной схеме. Блок квантователя состоит из собственно к ме ов И1й — И/2 ИЛ !в — И1 — ИЛИ2. Квантователь ЯУ преобразует виго взвешивания с быст о е с деосигнал в цифровую форму. Он построен по принципу поразрядно- органами в качестве с авнив р действующими дифференциальными нуль- ного напряжения и нап я 'р ивающих схем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
