Пристрій для кореляційного аналізу біозображень

Пристрій для кореляційного аналізу бюзображень, що містить аналого-цифровий перетворювач, накопичуючий суматор, який відрізняється тим, що в нього введено оперативнозапам'ятовуючий пристрій часткових сум, постійнозапам'ятовуючий пристрій згортки поточного та затриманого бюзображень, перша схема порівняння, постійно-запам'ятовуючий пристрій шифрування коду відстані, друга схема порівняння, елемент АБО, причому з другим входом накопичуючого суматора зв'язаний інформаційний вхід з оцифрованими відліками аналого-цифрового перетворювача, з третім входом накопичуючого суматора зв'язаний управляючий вхід скидання, з його четвертим входом з'єднаний управляючий вхід підсумовування, вихід накопичуючого суматора з'єднаний з другим входом оперативнозапам'ятовуючого пристрою часткових сум, до першого входу якого підключений адресний вхід з номером поточного фрагменту бюзображення, а до третього входу оперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових сум підключений управляючий вхід дозволу запису та читання, другий вихід оперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових сум з'єднаний з першим входом накопичуючого суматора, а перший вихід оператичнозапам'ятовуючого пристрою часткових сум з'єднаний з другим входом регістра згортки поточного зображення та з другим входом постійнозапам'ятовуючого пристрою віднімання згортки поточного та затриманого бюзображень, до першого входу регістра згортки поточного бюзображення підключений управляючий вхід дозволу запису згортки поточного бюзображення, вихід регістра підключений до першого входу постійнозапам'ятовуючого пристрою віднімання згортки поточного та затриманого бюзображень, вихід якого підключений до першого входу першої схеми порівняння, другий вхід першої схеми порівняння зв'язаний з інформаційним входом, а її вихід з'єднаний з другим входом постійно-запам'ятовуючого пристрою шифрування коду відстані, перший вхід якого об'єднаний з першим входом регістра номера вибраного фрагменту і підключений до адресного входу з номером поточного фрагменту, а вихід постійно-запам'ятовуючого пристрою шифрування коду відстані підключений до першого входу регістра коду відстані та першого входу другої схеми порівняння, другий вхід регістра коду відстані об'єднаний з другим входом регістра номера вибраного фрагменту і зв'язаний з виходом елемента АБО, перший вхід якого об'єднаний з управляючим входом дозволу запису коду відстані, а другий вхід елемента АБО з'єднаний з виходом другої схеми порівняння, другий вхід якої зв'язаний з виходом регістра коду відстані, причому вихід регістра номеру вибраного фрагменту є інформаційним виходом пристрою Пристрій відноситься до області обчислювальної техніки і може використовуватися при обробці бюзображень Відомий цифровий корелятор, який складається з регістру зсуву, шести суматорів, найбільший ефект від використання даного корелятора досягається при використанні його в системах цифро вого динамічного аналізу сигналів в реальному масштабі часу (Ас 1275467, МКИ4 G06F15/336, 1987) Недоліком даного пристрою є його низькі функціональні МОЖЛИВОСТІ Найбільш близьким до винаходу є цифровий корелятор, що містить аналого-цифровий пере (О о (О 60627 творювач, перший та другий комутатори, першу з єднаний з другим входом постшногрупу елементів пам'яті, перший, другий, третій запам'ятовуючого пристрою шифрування коду лічильники, групу блоків множення, генератор таквідстані, перший вхід якого об'єднаний з першим тових імпульсів, перший та другий елемент затривходом регістру номера вибраного фрагменту і мки, накопичуючий суматор, одновібратор, причопідключений до адресного входу з номером поточму інформаційний вхід підключений до входу ананого фрагменту, а вихід постійнолого-цифрового перетворювача, виходи якого підзапам'ятовуючого пристрою шифрування коду ключені до входу другого комутатора, виходи з'єдвідстані підключений до першого входу регістру нані з входами першої групи елементів пам'яті, коду відстані та першого входу другої схеми поріввиходи яких підключені до першого комутатора, няння, другий вхід регістру коду відстані об'єднавихід другого лічильника підключений до лічильний з другим входом регістру номера вибраного них входів елементів пам'яті першої групи, виходи фрагменту і пов'язаний з виходом елемента АБО, першого комутатора підключені до входів ВІДПОВІперший вхід якого об'єднаний з управляючим вхоДНИХ помножувачів, виходи яких підключені до дом дозволу запису коду відстані, а другий вхід входів суматора, вихід суматора з'єднаний з вхоелемента АБО з'єднаний з виходом другої схеми дом регістру, вихід якого є виходом корелятора порівняння, другий вхід якої пов'язаний з виходом 4 (А с 1264200 МКИ G06F15/336, 1989) регістру коду відстані, причому вихід регістру номеру вибраного фрагменту є інформаційним вихоНедоліком даного цифрового корелятора є йодом пристрою го низька функціональність В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою для кореНа кресленні (див фіг) представлена блокляційного аналізу бюзображень, в якому за рахусхема пристрою для кореляційного аналізу бюзобнок введення нових блоків, елементів та зв'язків ражень МІЖ ними досягається можливість зменшення розПристрій для кореляційного аналізу бюзобрамірності оброблюваного кадру, крім того, провежень містить накопичуючий суматор 1, з другим дення фільтрації шумів відеодатчика, що призвовходом якого пов'язаний інформаційний вхід 2 з дить до розширення функціональних можливостей оцифрованими відліками аналого-цифрового пепристрою ретворювача, з його третім входом - управляючий вхід 3 скидання, з його четвертим входом - управПоставлена задача вирішується тим, що в ляючий вхід 4 підсумовування Вихід накопичуючопристрій, який містить аналого-цифровий перетвого суматора 1 з'єднаний з другим входом оператирювач, накопичуючий суматор, введені оперативвно-запам'ятовуючого пристрою часткових сум 5, но-запам'ятовуючий пристрій часткових сум, подо першого входу якого підключений адресний стійно-запам'ятовуючий пристрій згортки поточновхід 6 з номером поточного фрагменту, а до трего та затриманого бюзображень, перша схема потього входу оперативно-запам'ятовуючого прирівняння, постійно-запам'ятовуючий пристрій шистрою часткових сум 5 підключений управляючий фрування коду відстані, друга схема порівняння, вхід 7 дозволу запису та читання Другий вихід елемент АБО, причому з другим входом накопиоперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових чуючого суматора пов'язаний інформаційний вхід з сум 5 з'єднаний з першим входом накопичуючого оцифрованими відліками аналого-цифрового песуматора 1, а його перший вихід з'єднаний з друретворювача, з третім входом накопичуючого сугим входом регістру згортки поточного бюзобраматора пов'язаний управляючий вхід скидання, з ження 8 і з другим входом постійнойого четвертим входом з'єднаний управляючий запам'ятовуючого пристрою віднімання згортки вхід підсумовування, вихід накопичуючого суматопоточного бюзображення та затриманого бюзобра з'єднаний з другим входом оперативнораження 9 До першого входу регістру згортки позапам'ятовуючого пристрою часткових сум, до точного бюзображення 8 підключений управляюпершого входу якого підключений адресний вхід з чий вхід 10 дозволу запису згортки поточного бюномером поточного фрагменту бюзображення, а зображення, вихід регістру згортки поточного бюдо третього входу оперативно-запам'ятовуючого зображення 8 підключений до першого входу попристрою часткових сум підключений управляюстійно-запам'ятовуючого пристрою віднімання згочий вхід дозволу запису та читання, другий вихід ртки поточного бюзображення та затриманого бюоперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових зображення 9, вихід якого підключений до першого сум з'єднаний з першим входом накопичуючого входу першої схеми порівняння 11 Другий вхід суматора, а перший вихід оперативнопершої схеми порівняння 11 пов'язаний з інфорзапам'ятовуючого пристрою часткових сум з'єднамаційним входом 12, а и вихід - з другим входом ний з другим входом регістру згортки поточного постійно-запам'ятовуючого пристрою шифрування зображення та з другим входом постійнокоду відстані 13, перший вхід якого об'єднаний з запам'ятовуючого пристрою віднімання згортки першим входом регістру номера вибраного фрагпоточного та затриманого бюзображень, до перменту 14 і підключений до адресного входу 6 з шого входу регістру згортки поточного бюзобраномером поточного фрагменту, а вихід постійноження підключений управляючий вхід дозволу зазапам'ятовуючого пристрою шифрування коду пису згортки поточного бюзображення, вихід регісвідстані 13 підключений до першого входу регістру тру підключений до першого входу постійнокоду відстані 15 і першого входу другої схеми порізапам'ятовуючого пристрою віднімання згортки вняння 16 Другий вхід регістру коду відстані 15 поточного та затриманого бюзображень, вихід якооб'єднаний з другим входом регістру номера вибго підключений до першого входу першої схеми раного фрагменту 14 і пов'язаний з входом елемепорівняння, другий вхід першої схеми порівняння нта АБО 17, перший вхід якого з'єднаний з управпов'язаний з інформаційним входом, а и вихід ляючим входом 18 дозволу запису коду відстані, а другий вхід елемента АБО 17 з'єднаний з виходом другої схеми порівняння 16, другий вхід якої пов'язаний з виходом регістру коду відстані 15 Інформаційним виходом пристрою є вихід регістру 14 номера вибраного фрагменту Пристрій для кореляційного аналізу бюзображень працює наступним чином На інформаційний вхід 2 накопичуючого суматора 1 поступають оцифровані ВІДЛІКИ 128 першої стрічки кадру 512x512, сума яких записується по сигналу "запис" з управляючого входу 7 в оперативно-запам'ятовуючий пристрій часткових сум 5, після чого відбувається обнуления накопичуючого суматора 1 сигналом скидання з управляючого входу 3 і накопичення суми чергових 128 елементів Часткові суми в оперативно-запам'ятовуючому пристрої часткових сум 5 формуються по мірі постування ВІДЛІКІВ бюзображення В момент початку обробки наступної стрічки відбувається читання з оперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових сум 5 часткової суми, що відповідає першому фрагменту та запис и в накопичуючий суматор 1, тобто відбувається передустановка суматора ВІДПОВІДНО, в суматорі буде накопичуватись часткова сума ВІДЛІКІВ, що належать даному фрагменту і розміщених в першій та другій стрічках Цей процес буде виконуватись до тих пір, поки на вхід накопичуючого суматора 1 не почнуть поступати ВІДЛІКИ 128-І стрічки На цьому процес формування перших чотирьох сум, що відповідають першим чотирьом фрагментам, завершується Накопичуючий суматор 1 знову обнуляється та вищеописаний цикл повторюється для наступних 128 стрічок, причому використовуються чотири нових комірки оперативно-запам'ятовуючого пристрою часткових сум 5 Таким чином, при закінченні останньої активної стрічки кадру в оперативно-запам'ятовуючому пристрої часткових сум 5 буде сформований масив сум - згорток, який складається з 16 елементів Ці згортки приймаються за згортки затриманого бюзображення 3 приходом нового кадру в оперативно-запам'ятовуючому пристрої часткових сум 5 буде сформований другий масив згорток поточного бюзображення Довжина слова оперативно 60627 запам'ятовуючого пристрою часткових сум 5 дорівнює 20 розрядам оскільки розмір фрагменту до7 рівнює 128x128, (2 х2 )=2 14 ВІДЛІКІВ, І КОЖНИЙ ВІДЛІК представлений шістьма двійковими розрядами ВІДПОВІДНО, довжина слова дорівнює 6+14=20 Фрагменти, розміщені в оперативнозапам'ятовуючому пристрої часткових сум 5, займають 32 байта Протягом імпульсу кінця кадру, що дорівнює за тривалістю 1,037мс, нормована величина згортки (тобто 6 старших розрядів оперативно-запам'ятовуючого пристрою), що відповідає фрагменту поточного бюзображення, номер якого поступає по адресному входу 6, записується в регістр згортки поточного бюзображення 8 Далі з оперативно-запам'ятовуючому пристрої часткових сум 5 по сигналу "читання" з управляючого входу 7 вибирається нормована згортка ВІДПОВІДНОГО фрагменту затриманого бюзображення Величини згорток затриманого бюзображення та поточного бюзображення поступають на входи постійно-запам'ятовуючого пристрою віднімання згорток поточного та затриманого бюзображення, які запрограмовано на обчислення модуля різниці вхідних чисел Отриманий модуль різниці д о поступає на першу схему порівняння 11, де порівнюється з допустимим відхиленням 5, що поступає по інформаційному входу 12 Якщо модуль різниці менше допустимого відхилення, то перша схема порівняння 11 виробляє дозволяючий сигнал "читання" на постійно-запам'ятовуючому пристрої 13 шифрування коду відстані даного фрагменту до центра кадру, який порівнюється зі змістом регістру коду відстані 15 Якщо код відстані поточного фрагменту менше коду відстані, що записаний в регістрі 15, то відбувається запис нового коду відстані в регістр 15, а поточний номер фрагменту записується в регістр номера вибраного фрагменту 14 Таким чином, після перебору пристроєм шістнадцяти номерів фрагментів в регістрі 15 буде записана мінімальна відстань, а в регістрі 14 - номер найближчого до центра кадру фрагменту, для якого виконується співвідношення д о