ОСОБЛИВОСТІ БЛОКА КЕРУВАННЯ ДЛЯ КОРЕЛЯЦІЙНОГО ОБРОБЛЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-160-1-65-69Ключові слова:
блок керування, мікропрограмний автомат, автомат Мура, R-автоматАнотація
Широке запровадження мобільних роботів у різних сферах діяльності людини потребує подальшого їх вдосконалення та модернізації базових систем у їх складі. Найширше задіяні у цьому випадку засоби технічного зору у складі бортових систем мобільних роботів, а також пов’язані з ними блоки керування. Під час функціонування мобільного робота в автоматичному режимі необхідно врахувати низку особливостей та обмежень, зумовлених характером виконуваних практичних задач. Для блока керування насамперед — це забезпечення швидкодії спрацювання та компактності реалізації з орієнтацією на технології ПЛІС. У роботі ці аспекти побудови блока керування розглянуто з погляду реалізації кореляційної обробки статичних цифрових (бінарних) зображень. Як конкретний приклад вибрано оптоелектронну систему з кореляційною бінарною матрицею та матрицею світлодіодів для візуалізації сформованого оптичного кореляційного рельєфу. Такі системи найчастіше входять до складу бортових систем керування мобільних роботів і призначенні для виявлення та ідентифікації об’єктів. Запропоновано структуру блока керування з урахуванням особливостей кореляційного оброблення в оптоелектронній системі. Блок керування містить три лічильника: лічильник тактів, лічильник адреси для зчитування з пам’яті еталонів, лічильник адреси для зсуву у кореляційній матриці, а також пристрій керування. Побудовано пристрій керування у складі блока керування як мікропрограмний автомат (МПА) з використанням особливостей синтезу R-автомата. Особливістю R-автомата є реалізація його запам’ятовувальної частини на зсувному регістрі (R) на відміну від паралельних регістрів (T) та лічильників (СТ). Такий підхід дозволяє спростити комбінаційну частину МПА з можливістю нарощування його регулярної запам’ятовувальної частини на базі зсувного регістра. Це дозволяє ефективно реалізувати такі структури в одній мікросхемі ПЛІС архітектури FPGA.
Посилання
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
У. Прэтт, Цифровая обработка изображений, кн. 2. Москва: Мир, 1982.
В. Н. Бондарев, Г. Трестер, и В. С. Чернега, Цифровая обработка сигналов. Харьков, Украина: Конус, 2001.
Б. А. Алпатов, П. В. Бабаян, О. Е. Балашов, и А. И. Степашкин, Методы автоматического обнаружения и сопровождения объектов. Обработка изображений и управление. Москва, Россия: Радиотехника, 2008.
Б. А. Алпатов, П. В. Бабаян, Л. Н. Костяшкин, и Ю. Н. Романов, «Обработка и анализ изображений в бортовых оптико-электронных системах», Труды науч.-техн. конф.-семинара «Техническое зрение в системах управления мобильными объектами - 2010». Москва, Россия: КДУ, 2011.
А. В. Гаврилов, В. В. Губарев, К. Х. Джо, и Х. Х. Ли, «Архитектура гибридной интеллектуальной системы управления мобильного робота», Вестник Новосибирского ГТУ, № 2, с. 3-13, 2014.
Т. Б. Мартинюк, А. В. Кожем’яко, М. Г. Тарновський, і Д. О. Шаромов, «Реалізаційні моделі оптоелектронного корелятора», Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 2 (39), с. 53-59, 2017.
Т. Б. Мартинюк, С. В. Богомолов, С. М. Фащілін, і Е. С. Генеральницький, «Аналіз зображень в оптоелектронній системі з кореляційною матрицею», Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 3 (43), с. 39-46, 2019.
Ф. Жимарши, Сборка и программирование мобильных роботов в домашних условиях. Москва, Россия: НТ Пресс, 2007.
Т. Б. Мартинюк, А. В. Кожем’яко, І. Ю. Видмиш, і Д. О. Шаромов, «Нормалізована кореляційна обробка двовимірних зображень», Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 3 (37), с. 44-50, 2016.
А. А. Баркалов, «Оптимизация логической схемы автомата Мура на программируемых БИС», Управляющие системы и машины, № 6, с. 38-41, 2001.
В. П. Кожемяко, Т. Б. Мартынюк, и К. В. Кожемяко, «Синтез устройств управления на R-автомате», Управляющие системы и машины, № 1/2, с. 22-25, 1995.
Т. Б. Мартинюк, А. В. Кожем’яко, і Н. В. Фофанова, «Два варіанти синтезу мікропрограмних R-автоматів», Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 4, с. 47-53, 1998.
В. П. Кожем’яко, Т. Б. Мартинюк, Н. В. Фофанова, і В. В. Дмитрук, «Порівняльний аналіз варіантів синтезу мікропрограмних автоматів», Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології, № 1 (9), с. 225-233, 2005.
А. А. Баркалов, и Р. М. Бабаков, «Операционное формирование кодов состояний в микропрограммных автоматах», Кибернетика и системный анализ, № 2, с. 21-26, 2011.
Р. М. Бабаков, «Алгебраический синтез микропрограммного автомата с операционным автоматом переходов», Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 2, с. 35-41, 2017.
В. Л. Шило, Популярные цифровые схемы, справ. 2-е изд. Челябинск: Металлургия, 1989.
В. В. Соловьев, Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. Москва, Россия: Горячая линия – Телеком, 2001.
В. Соловьев, и А. Климович, «Использование входных буферов ПЛИС в качестве элементов памяти конечных автоматов», Chip News, № 2 (22), с. 24-28, 2003.
В. Б. Стешенко, ПЛИС фирмы «Altera»: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры. Москва, Россия: Издательский дом «Додэка – XXI», 2002.
С. М. Ачасова, Алгоритмы синтеза автоматов на программируемых матрицах. Москва: Радио и связь, 1987.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 116
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
