Informatyka Nr 2; Organ Komitetu Informatyki, Ministerstwa Nauki, Szkolnictwa Wyższego I Techniki Oraz Komitetu Naukowo-Technicznego NOT DS. Informatyki - Digital Library of the Silesian University of Technology

h fn tïk a

Nr 2

M iesięcznik Luty

Rok X IX

1984

O rgan K o m itetu In fo rm a ty k i M N SzW iT oraz K om itetu N au k ow o-T ech n iczn ego NOT ds. In fo rm a ty k i

K O L E G IU M R E D A K C Y JN E :

M g r in ż . Z b ig n ie w G L U Z A , m e r T e r e ­ s a JA B Ł O Ń S K A (se k r e ta r z ), W ła d y sła w K L E P A C Z (z a stę p c a r e d a k t o r a n a c z e l­

n e g o ), p r o f. d r h a b . L eo n Ł U K A S Z E ­ W ICZ ( r e d a k to r n a c z e ln y ), m g r in i.

A n d r z e j P IO T R O W S K I, m g r M a re k S O B C ZY K , m g r A n d r z e j S Z A Ł A S , d r i n i . J a n u s z Z A L E W S K I

S T A L E W S P Ó Ł P R A C U JĄ :

M g r A d a m B. E M P A C H E R , d r J a n u s z G W IA Z D A (L ib ia ), d r J a c e k O W C ZA R - CZYK, d r J a k u b T A T A R K IE W IC Z , m g r i n i . T e re s a W IL C Z E K

P R Z EW O D N IC ZĄ C Y RA D Y PR O G R A M O W E J:

P ro f . d r b a b . T a d e u sz PEC H E

M a te ria łó w n ie z a m ó w io n y c h r e d a k c ja n ie z w ra c a

R e d a k c ja : 80-041 W a rsz a w a , u l. J a s ­ n a 14/16, p o k . 243 i 244, te l. 27-71-40 lu b 26-82-61 w . 184

Z a k t. G ra f. „ T a m k a ” . Z am . 2377. O bj.

4,0 a r k . d r u k . N a k ła d 3650 egz. T-56.

IN D E K S 36124

C e n a e g z e m p la rz a zł 75,—

P r e n u m e r a ta r o c z n a zł 900,—

WYDAWNICTWO

SIGMA

2 ¹⁹⁸⁴

S trona

2

6

10

12

13

24 W NUM ERZE:

I n t e r a k c y j n y s y s te m p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w J a c e k O w c z a r c z y k

M O D U L A -2 — ję z y k l a t o s ie m d z ie s ią ty c h (3). O pis s k ła d n i P io tr F u g le w ic z

P ro g r a m o w y te s te r je d n o s te k p a m ię c i n a d y s k a c h e la s ty c z n y c h P L x 45D.5

E w a S e r a fin , W ie s ła w S e r a fin

P rz e g lą d ję z y k ó w w y so k ie g o p o z io m u (4). J ę z y k i n o w o c z e sn e O prać. T e re s a W ó jc ie k ia n , H a lin a C ie c h o m sk a

m ikroK L A N

— R o zm o w a z L e sz k ie m W ilk ie m

— P ro g r a m o w a o b słu g a p a m ię c i k a s e to w e j

— S ta łe p u ła p k i

— F O R T H (2)

— P r o c e d u r a „ W ie lk a n o c ”

— K rz e m o w y C P /M

— K o p io w a n ie e k r a n u n a d r u k a r k ę g ra fic z n ą

z e Św i a t a

— C O M P C O N T R O L ’83

— D o ty k a ć k o m p u te r

— M E D IN F O ’83

— E U R O M IC R O LISTY

— „ P rz e g lą d m ik ro p ro c e s o ró w 1 6 -b ito w y c h ” RECENZJE

— K a le n d a r z in f o rm a ty c z n y TERM INOLOG IA

— C y k l ży cia o p ro g r a m o w a n ia C ZW ARTA O K Ł A D K A

A n d r z e j P ią s tk a

W N A JB L IŻ SZ Y C H NUM ERACH :

• M a re k S o b c z y k i A n d rz e j S z a ła s o PR O L O G U

• Jó z e f B. L ew oc o p e r s p e k ty w a c h Je d n o lite g o S y ste m u

• J a c e k M irk o w sk i i A d a m P ią tk o w s k i o la b o r a to riu m d y d a k ty c z n y m z ro zło żo n ą in te lig e n c ją

® J a k u b T a ta rk ie w ic z o sp rz ę g u U P -IL

• W ito ld A b ra m o w ic z o M O D U LI-2 i L IL IT II

• R o m a n Ż e la z n y o n a rz ę d z ia c h in ż y n ie rii o p ro g ra m o w a n ia

• R y s z a rd K . K o tt i D a n u ta M a g d z ik o te c h n ik a c h i n t e r p r e t a c j i d la m ik r o k o m p u te ­

ró w 1

• C e z a ry Z ie liń s k i 1 T e re s a W ilczek o ro b o ty c e

29

30

31

'T. ® %

i R ó ż d ż k a i kreski

T y tu ło w a ró ż d ż k a n ie m a n ic w sp ó ln e g o z r a d io s te z ją ( ja k n a ra z ie r a d ie s te c i n ie s to s u ją in f o r m a ty k i i v ic e v e r ­ sa...). J e s t to p r ó b a s p o lsz c z e n ia a n g ie ls k ie g o sło w a „ w a n d ”, k tó r y m to sło w e m o k r e ś la się w li te r a tu r z e fa c h o w e j czy ­ tn ik i o p ty c z n e . C z y ta ją c e ..., n o w ła ś n ie — co? D o sło w n e tłu m a c z e n ie o z n a c z a k o d y k r e s k o w e (ang. B a r C ode) (b y n a jm n ie j n ie b e lk o w e , ja k m i się to z d a rz y ło p rz e c z y ­ ta ć w k s ią ż c e M. K o z a rs k ie g o i Z. S z u r m a k a „ M in ik a lk u - l a t o r y ”, W N T 1980). W k a ż d y m ra z ie p a łe c z k a ta k a je s t rz e c z y w iś c ie m a g ic z n a , b o je d n y m p o c ią g n ię c ie m m oże o d ­ cz y ta ć n ie ty lk o s k o m p lik o w a n y k o d , a le n a w e t w ie le lin ii p ro g r a m u k o m p u te ro w e g o .

C h c ia łb y m p rz y b liż y ć n ie c o C z y te ln ik o m m e to d y k o d o ­ w a n ia o ra z o d c z y ty w a n ia k o d ó w k re s k o w y c h , a ta k ż e p o ­ sta w ić p y ta n ie , czy p o w in n iś m y ji>ż w P o ls c e p r z y ją ć ja k iś s t a n d a r d k o d o w a n ia , a ta k ż e k ie d y i g d z ie go w p r o w a ­ dzać. J a k o p r e t e k s t do r o z w a ż a ń n ie c h p o słu ż y p ie rw s z e ś w ia to w e s e m in a r iu m p o św ię c o n e te c h n ic e a u to m a ty c z n e g o id e n ty f ik o w a n ia S C A N -T E C H ’83. S e m in a r iu m to o d b y ło się w S a n D iego (U SA) w d n ia c h 25—28 w r z e ś n ia 1983.

T e c h n ik a k o d o w a n ia k re s k o w e g o ro z p o w s z e c h n iła się, g d y ż je s t o n a z d e c y d o w a n ie ta ń s z a o d a u to m a ty c z n e g o o d ­ c z y tu c y fr i in n y c h z n a k ó w . D la p o r ó w n a n ia : ty p o w y czy ­ tn ik o p ty c z n y z n a k ó w k o s z tu je w te j c h w ili n a ś w ie c ie ok.

1000 doi., g d y ty m c z a s e m c z y tn ik k o d ó w k re s k o w y c h ty lk o 200 doi. O czy w iście, k o d y k re s k o w e m a j ą te ż je d n ą , a le d la n a s z a sa d n ic z ą w a d ę : n ie n a d a j ą się do o d c z y tu p rz e z c z ło w ie k a . T a k w ię c w p r a k t y c e łą c z y się z r e g u ły k o d k re s k o w y z z a p is e m lic z b y — (p. fo t. 1).

N a jp r o s ts z a k o n s t r u k c ja k o d u p o le g a n a w y b o rz e tz w . m o d u łu , cz y li p o d s ta w o w e j je d n o s tk i g ru b o ś c i. P r z y k ła d o ­ w o — m oże o n a o d p o w ia d a ć c ie n k ie j k re s c e . M oże te ż o d ­ p o w ia d a ć p r z e r w ie m ię d z y k r e s k a m i. A b y k o d o w a n ie b y ło je d n o z n a c z n e , p o tr z e b u je m y jesz c z e je d n e g o s y m b o lu . M o ­ że b y ć n im g r u b s z a - k r e s k a (o g ru b o ś c i k il k u m o d u łó w ).

N a jp ro s ts z y k o d d w ó jk o w y tw o rz y m y in t e r p e t u ją c sz e ro k ie k r e s k i ja k o 1, a w ą s k ie k r e s k i — ja k o 0. K r e s k i są o d ­ d z ie lo n e z a w sz e w ą s k ą p r z e r w ą . C z y tn ik e m itu je w ią z k ę ś w ia tła (n ie m u s i to b y ć ś w ia tło la s e ro w e , w z u p e łn o ś c i w y s ta r c z y d io d a św ie c ą c a ), k tó r a u le g a ją c o d b ic iu od ja s ­ n eg o p a p ie r u d a je sy g n a ł. J e d n o c z e ś n ie c ie m n e k r e s k i d a ­ ją o w ie le sła b s z e o d b ic ie . W te n sp o só b c z y tn ik m o że o d ­ ró ż n ia ć p r z e r w y o d k re s e k . P o r ó w n u ją c c zas o d c z y tu k o ­ le jn y c h e le m e n tó w ze w s k a z a n ia m i w e w n ę trz n e g o z e g a ra , c z y tn ik o d ró ż n ia te ż w ą s k ie i s z e ro k ie k r e s k i o ra z u n ie ­ z a le ż n ia się o d p rę d k o ś c i p rz e s u w a n ia . B łę d e m n a jc z ę ś ­ c ie j p o p e łn ia n y m p rz e z p o c z ą tk u ją c y c h u ż y tk o w n ik ó w je s t z b y t w o ln e p r z e s u w a n ie c z y tn ik a — ty p o w a p rę d k o ś ć m ie śc i się w z a k re s ie 10— 100 cm /s.

11 7 8 0 2 24

S-PtrU****--? (Û

I X 0505 joT

liBlli

8 711 7 0 0 111102

1 A 5 0 0

76783 00350

ISBN 0 - S 5 3 - m S 0 0 - 2 e

I s tn ie ją d w a r o d z a je c z y tn ik ó w : rę c z n e o ra z s ta c jo n a r n e . R ęczn e słu ż ą g łó w n ie do o b słu g i u rz ą d z e ń p rz e n o ś n y c h , n a to m ia s t s ta c jo n a r n e (d la u ła tw ie n ia p r a c y — z r e g u ły w y p o sa ż o n e w la s e ro w y s y s te m b a d a ją c y w ie le k ie r u n k ó w ) s ta n o w ią g łó w n ie w y p o s a ż e n ie k a s w sk le p a c h . P o n a d to c z y tn ik i u ż y w a n e są w sz ę d z ie ta m , g d z ie zac h o d z i p o tr z e ­ b a id e n ty f ik o w a n ia d u ż y c h ilo ści ró ż n y c h p rz e d m io tó w — a w ię c w m a g a z y n a c h , h a la c h p r o d u k c y jn y c h , a p te k a c h , b ib lio te k a c h .

F o t. 2. C z y tn ik H P 82153A W an d do k o m ­ p u t e r a IIP41C

_____

Wł&cmtĘĘk ..

' w , t ff. i i

F o t. 1. P rz y k ła d y k o d ó w k r e s k o w y c h w y k o r z y s ty w a n y c h n a św ic - cie a) R F N , b) P o c z ta U SA , c) J a p o n ia , d) E A N (E u r o p e a n A r ­ tic le N u m b e r) — B e lg ia , e) U P C (U n iv e rs a l P r o d u c t C ode) — U SA w r a z z k o d e m ISB N

N a z d ję c iu 1 p o k a z a n o n ie w ie lk i w y b ó r ró ż n y c h ty p ó w k o d ó w k re s k o w y c h . N ie w ie lk i, g d y ż z o sta ł o n z e b ra n y z ró ż n y c h o p a k o w a ń d o s tę p n y c h w d o m u a u to r a . T o c h y b a n a jle p ie j św ia d c z y o ro z p o w s z e c h n ie n iu się ty c h k o d ó w , bo p rz e c ie ż w P o ls c e je s z c z e się ic h n ie s to s u je .

P rz e p is y a m e r y k a ń s k ie o ra z z a c h o d n io e u ro p e js k ie w y ­ m a g a ją ju ż o d k il k u la t, b y w s z y s tk ie w y ro b y b y ły o z n a ­ c z a n e k o d a m i k re s k o w y m i. P o n a d to w ie le f i r m s to s u je t a ­ k ie k o d y w c e lu u ła tw ie n ia so b ie p ra c y . S tą d w ie lk a r ó ż - n o i‘o d n o ść ty p ó w k o d o w a n ia , sz e ro k o śc i k r e s e k i p rz e r w . N a szczęście n ie k tó rz y p ro d u c e n c i c z y tn ik ó w k o d ó w k r e s ­ k o w y c h (np. H e w l e tt- P a c k a r d m o d e l HP82174A) o f e r u ją ju ż c z y tn ik i p rz e z n a c z o n e do d e k o d o w a n ia ró ż n o ro d n y c h s y s te m ó w . J a k d o tą d ty lk o je d e n ty p k o m p u te r a (H P41C) w y p o sa ż o n y z o s ta ł w c z y tn ik k o d ó w o p ty c z n y c h , k tó r y u - m o ż liw ia w p ro w a d z a n ie p r o g r a m ó w z a p is a n y c h w k o d z ie k re s k o w y m . T e n sp o só b z a p is u p r o g r a m ó w i ic h p o w ie la ­ n ia p o p rz e z k o p io w a n ie k s e r o g ra fic z n e w y d a je się m ie ć d u ż ą p rz y s z ło ść , w sz czeg ó ln o ści d la p o s ia d a c z y k o m p u te ­ r ó w o so b isty c h . B y ć m o że ju ż n ie d łu g o IN F O R M A T Y K A b ę d z ie p u b lik o w a ła a lg o r y tm y ja k o s e r ie k re s e k ...

Czy w P o ls c e is tn i e ją p r z e s ła n k i d la s to s o w a n ia k o d ó w k re s k o w y c h ? N ie w ą tp liw ie k o n ie c z n o ś c ią je s t n a jb a r d z ie j ty p o w e z a s to s o w a n ie do o z n a c z a n ia p r o d u k tó w s p r z e d a ­ w a n y c h m a so w o . N ie m y ś lę tu ty lk o o e k s p o r c ie (gdzie o d ­ b io rc y ju ż za p a r ę l a t m o g ą ż ą d a ć ta k ie g o o z n a c z e n ia to ­ w a ró w ), a le ta k ż e o o lb r z y m im u ła tw ie n iu p r a c y w s z e l­

k ic h m a g a z y n ó w i ro z d z ie ln i to w a ró w . D ru g im o b s z a re m

"ro zp o w szech n ien ia k o d ó w k re s k o w y c h s t a ły się n a św ie c ie b ib lio te k i. S k o ro m o ż e m y w P o ls c e k a ż d ą k s ią ż k ę w y p o ­ sa ż a ć w n u m e r IS B N (m ię d z y n a ro d o w a s y m b o liz a c ja b i­

b lio g ra fic z n a ), to m o ż e m y c h y b a te ż d r u k o w a ć n a o k ła d c e t e n s a m k o d w p o s ta c i k re s k o w e j.

Je sz c z e p r o b le m c z y tn ik ó w . N ie sąd zę, b y ś m y s z y b k o w y p ro d u k o w a li c z y tn ik i la s e ro w e , w y p o s a ż o n e w in t e li­

g e n tn e te r m in a le . N a to m ia s t w y d a je się, że p r o d u k c ja p r o ­ s ty c h c z y tn ik ó w , o p a r ty c h o u k ła d : d io d a św ie c ą c a — fo ­ t o tr a n z y s to r (w sz y stk o w je d n e j o b u d o w ie ) je s t w z a się g u m o ż liw o śc i n a sz e g o p rz e m y s łu . A m o że ja k a ś sp ó łd z ie ln ia z a c z n ie r o b ić ta k ie c z y tn ik i? W o b ec p e r s p e k ty w y m a s o w e ­ go s to s o w a n ia m ik ro p ro c e s o ró w , c z y tn ik i do o d c z y tu k o d u k re s k o w e g o m a ją s z a n s ę s ta ć się o c z y m a ty c h m a s z y n .

P o m ó ż m y m ik ro p ro c e s o ro m o p a n o w a ć i tę d z ie d z in ę n a ­ szego ży cia.

J A K U B T A T A R K IEW IC Z

1 8711700111102

076783003507

R a strow e sy s te m y g ra ficzn e (p rzed staw ion e serią a rty k u łó w w u b iegłoroczn ych n u m erach IN F O R M A T Y K I — 3, 5—9) u m o żliw ia ją dw a różne za sto so w a n ia k om ­ p u terów . W p ierw szy m — n a zy w a n y m g r a f i k ą k o m p u t e r o w ą — u ży w a n e są one m .in. do p ro jek to w a n ia sta tk ó w , sam olotów , b u d y n k ó w czy ob w o d ó w s c a ­ lon ych ; słu żą też do tw o rzen ia różnorodnych form g ra ficzn y ch (m apy, diagram y), film ó w a n im o w a n y ch itp . C echą ch a ra k tery sty czn ą tego za sto so w a n ia je s t to, że obrazy p rzed sta w io n e na ek ra n ie m on itora są w isto c ie tw orzon e przez u ży tk o w ­ n ik a sy stem u .

R ów n ie często ra stro w e sy ste m y g ra ficzn e u ży w a n e są w k o m p u t e r o w y m p r z e t w a r z a n i u o b r a z ó w . W ty m przypadku, obraz jako tak i już istn ieje, a zad an iem sy ste m u k om p u terow ego je s t p rzed sta w ien ie go w form ie u m o żliw ia ­ ją cej czło w ie k o w i in terp reta cję treści obrazu. T yp ow e dane w e jśc io w e w tych za sto so w a n ia ch stan ow ią: zd jęcie n iew y ra źn y ch o d cisk ó w p alców , zd jęcie r en tg e­

n o w sk ie ze słabo zazn aczon ym i gran icam i p oszczególn ych struktur, obraz z k a ­ m ery (te le w iz y jn e j, term o w izy jn ej, u ltra d źw ięk o w ej) z zak łócen iam i, n ieostre zd ję­

cie m ik rosk op ow e, m a ło k o n tra sto w c zd jęcie sa telita rn e czy lotn icze.

C ele i p ro b lem y obu ty ch za stosow ań , u ży w a n e w n ich m etod y i p rzyjm ow an e rozw iązan ia są zd ecy d o w a n ie różne, n iem n iej w obu przyp ad k ach n a jlep sze rezu l­

ta ty m ożna u zy sk a ć za pom ocą sy stem ó w , k tóre u m o żliw ia ją b ezpośrednie w sp ó ł­

d zia ła n ie u ży tk o w n ik a w tw o rzen iu lub p rzetw arzan iu obrazów . (Red.)

JACEK O W C ZA R C ZY K W a rszaw a

Interakcyjny system przetw arzania o b razó w

Istn ieją p ew n e p ra w id ło w o ści w w y k o r z y sty w a n iu k o m ­ p u teró w w różnych d zied zin ach d zia ła ln o ści czło w ie k a i k om p u terow e p rzetw a rza n ie obrazów z p ew n o ścią n ie jest tu w y ją tk iem . Po p ierw sze — p oczą tk o w e za sto so w a n ia były zw ią za n e ze zb rojen iam i. Po d ru gie — za m ó w ien ia w o jsk o w e p o zw o liły n a p o d jęcie badań na taką sk alę, że w krótkim czasie m a leją ce k oszty prod u k cji n iezb ęd n ego sp rzętu u m o żliw iły za sto so w a n ia c y w iln e . T e o sta tn ie są już zresztą bardzo szerok ie — w y d a ć by się m ogło n a w et, że p rzeznaczone d lań sy s te m y tw orzon e b y ły jed y n ie na p otrzeb y g eo lo g ii, ro ln ictw a , m ed y cy n y czy p rzem ysłu .

P rzetw a rza n ie obrazów' za p om ocą sy ste m ó w k om p u tero­

w y ch słu ż y za zw y cza j rozw iązan iu bard ziej złożon ych p ro­

b lem ów , a jego g łó w n y m celem jest u zy sk a n ie ta k ie j fo r­

m y obrazu, która u m o żliw i czło w ie k o w i ła tw ie jsz ą in te r ­ p reta cję za w a rty ch w n im in form acji. R óżnorodność m e­

tod cyfro w eg o p rzetw a rza n ia obrazów , a także różnorod­

ność jego ce ló w —■ p ow od u ją, że w p rocesie u zy sk iw a n ia w y m a g a n ej form y obrazu kon ieczn e je s t b ezpośrednie w sp ó łd zia ła n ie czło w ie k a z sy stem em kom p u terow ym . To stw ierd zen ie le ż y u p o d sta w i n t e r a k c y j n y c h s y s te ­ m ó w p rzetw arzan ia obrazów .

P o d a n ie ś c is łe j d e fin ic ji s y s te m u in te r a k c y jn e g o n ie w y ­ d a je się m o żliw e. W n in ie js z y m a r y t k u le b ę d z ie o n r o z u ­ m ia n y ja k o sy s te m , w k tó r y m — d la r o z w ią z a n ia o k re ś lo ­ n e g o p ro b le m u — z o s ta ły s tw o rz o n e w a r u n k i o p ty m a ln e ­ go w y k o r z y s ta n ia m o ż liw o śc i z a ró w n o u ż y tk o w n ik a , ja k i s y s te m u k o m p u te ro w e g o .

P ro d u k o w a n e o b e c n ie s y s te m y p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w o p a r te s ą n a jc z ę ś c ie j n a k o n f ig u r a c ja c h d w u k o m p u te r o - w y c h . W śró d p rz y c z y n , k tó r e w y k s z ta łc iły ta k ą s t r u k t u r ę s y s te m u , m o ż n a w y m ie n ić , o p ró c z w z g lę d ó w e k o n o m ic z ­ n y c h , z w ię k sz e n ie e fe k ty w n o ś c i p ro c e s u p r z e tw a r z a n ia . C z y n n ik ie m w a r u n k u ją c y m re a liz a c ję te j s t r u k t u r y b y ł p o s tę p w te c h n o lo g ii (m ik ro p ro c e s o ry ) i o rg a n iz a c ji (roz­

ło żo n a in te lig e n c ja ) s y s te m ó w k o m p u te ro w y c h .

S p o só b r e a liz a c ji p ro c e s ó w o b lic z e n io w y c h w in t e r a k c y j ­ n y m s y s te m ie p r z e t w a r z a n ia o b ra z ó w za le ż y z a ró w n o o d

m o cy o b lic z e n io w e j u ż y te g o w s y s te m ie g ra fic z n y m s y s te ­ m u (m ik ro )k o m p u te ro w e g o , ja k ró w n ie ż o d m o cy w s p ó łp r a ­ c u ją c e g o s y s te m u k o m p u te ro w e g o . W n in ie js z y m a r t y k u le s k o n c e n tro w a n o się n a ro z w ią z a n ia c h , k tó r e m o g ą b y ć z r e ­ a liz o w a n e s to s u n k b w o n ie w ie lk im k o sz te m , p r e f e r u ją c ro z ­ w ią z a n ia sp rz ę to w e . U z y s k a n ie w y m a g a n y c h p a r a m e tr ó w s y s te m u d ro g ą p r o g r a m o w ą je s t z n a c z n ie tru d n ie js z e . Z o c z y w isty c h w z g lę d ó w w r o z w a ż a n ia c h p o m in ię to m o ż li­

w o ść w y k o r z y s ty w a n ia w ro li s y s te m u to w a rz y s z ą c e g o k o m p u te ró w ty p u C R A Y -1 czy C Y BER-205.

U W A R U N K O W A N IA EFEK TY W N EJ W SPÓ ŁPRA CY Z p u n k tu w id z e n ia o rg a n iz a c ji s y s te m ó w k o m p u te r o ­ w y c h — in te r a k c y j n y s y s te m p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w m o ­ że b y ć t r a k to w a n y t a k j a k s y s te m o ro z ło ż o n e j in te lig e n ­ cji, w k tó r y m — d la o s ią g n ię c ia le p s z e j je g o e fe k ty w n o ś c i

— je d n y m z o g n iw je s t u ż y tk o w n ik . T a k ie u ję c ie s y s te ­ m u in te r a k c y jn e g o p o c ią g a za s o b ą k o n ie c z n o ść u w z g lę d ­ n ie n ia w jeg o k o n s t r u k c ji c h a r a k t e r y s t y k i u ż y tk o w n ik a (w s e n s ie jeg o z d o ln o śc i p e r c e p c ji i in t e r p r e ta c ji ) . W p ro ­ w a d z e n ie „ m o d e lu ” u ż y tk o w n ik a je s t n ie z b ę d n e m .in . p rz y u s t a l a n i u ’p o d z ia łu z a d a ń i p r z y o k r e ś la n iu sp o so b ó w w y ­ m ia n y in f o r m a c ji p o m ię d z y u ż y tk o w n ik ie m i p o z o s ta ły m i e le m e n ta m i sy s te m u .

W s y s te m a c h c z ło w ie k -k o m p u te r sz c zeg ó ln ie u ż y te c z n e są ta k ie zd o ln o śc i u ż y tk o w n ik a , ja k : in te lig e n tn e r e a g o ­ w a n ie w s y tu a c ja c h n ie ty p o w y c h , u m ie ję tn o ś ć p o d e jm o w a ­ n ia d e c y z ji czy w p r a w a w p r z e z w y c ię ż a n iu d w u z n a c z n o ś ­ ci w s tr u k tu r a c h ję z y k o w y c h [14]. D o d a tk o w o w y m ie n ić m o ż n a zd o ln o ść u c z e n ia się i w y k o r z y s ty w a n ia n a b y te g o d o ś w ia d c z e n ia o ra z — co je s t sz c z e g ó ln ie w a ż n e — z d o l­

n o ść cało śc io w e g o p o s trz e g a n ia i d o k o n y w a n ia w s tę p n e j s e g m e n ta c ji, tz n . w y o d r ę b n ia n ia o b s z a ró w o b ra z u , z a w ie ­ r a ją c y c h p o te n c ja ln ie n a jw ię c e j in f o rm a c ji. U s u w a n ie n a d ­ m ia r u in f o r m a c ji je s t b o w ie m p ie r w s z y m e ta p e m a n a liz y o b ra z ó w .

E f e k ty w n a w y m ia n a in f o r m a c ji p o m ię d z y u ż y tk o w n i­

k ie m i s y s te m e m k o m p u te ro w y m w tr a k c ie p r z e tw a r z a n ia w y m a g a p ro s te g o i n ie ja k o n a tu r a ln e g o sp o so b u id e n t y f i­

k o w a n ia p o szc z e g ó ln y c h e le m e n tó w o b ra z u . P r z e tw a r z a n ie o b ra z ó w „ f r a g m e n ta m i” m a k ilk a a s p e k tó w . P o p ie rw s z e — t a k i tr y b p r z e tw a r z a n ia z w ię k sz a z n a c z n ie szy b k o ść o b ­

2

lic z e ń , w w ie lu p rz y p a d k a c h in t e r e s u j ą c a u ż y tk o w n ik a i n ­ fo r m a c ja z a w a r ta je s t je d y n ie w m a łe j części o b ra z u [27], a w ię c n ie m a s e n s u p r z e tw a r z a n ie „ n ie in te r e s u ją c e g o tł a ” . P o d ru g ie — n ie k tó r e o p e r a c je (np. z w ię k s z a n ie k o n ­ tr a s tu , s to s o w a n e a u to m a ty c z n ie do c a ły c h o b ra z ó w ) n ie z a w sz e p o z w o lą n a w y d o b y c ie in te r e s u ją c y c h szczeg ó łó w w p o sz c z e g ó ln y c h f r a g m e n ta c h — d o ty c z y to g łó w n ie o b ra z ó w z d u ż ą lic z b ą re g io n ó w [24]. W y d a je s ią ró w n ie ż , że ta k i tr y b p r z e t w a r z a n ia z a w ie ra p e w n e a s p e k ty e rg o n o m ic z n e

— u m o ż liw ia o n u ż y tk o w n ik o w i o cen ę s k u te c z n o ś c i o b r a ­ n e j p rz e z n ie g o m e to d y (lu b je j p a r a m e tr ó w ) n a m a ły m fra g m e n c ie , z a n im z o s ta n ie p rz e tw o r z o n y c a ły o b ra z . W n ie k tó r y c h s y tu a c ja c h p o p r a w ia o n ta k ż e p e rc e p c ję w z ro ­ k o w ą , n p . p rz y ro z p o z n a w a n iu szczegółów , g d y w y b r a n y fr a g m e n t je s t ju ż o s try , n a to m ia s t p o z o s ta ła część o b ra z u je s t w d a ls z y m c ią g u n ie c z y te ln a .

W a ż n y m c z y n n ik ie m , k tó r y p o w in ie n b y ć u w z g lę d n io n y w ta k i m s y s te m ie in t e r a k c y j n y m je s t szczeg ó ln y , n o sz ą c y z n a m io n a e k s p e r y m e n tu , c h a r a k t e r p r z e tw a r z a n ia d a n y c h . W y d o b y c ie ż ą d a n e j in f o r m a c ji o d b y w a się tu c zęsto n a z a s a d z ie p ró b , w ie lo k r o tn e g o s p r a w d z a n ia sk u te c z n o śc i ró ż n y c h m e to d . O z n a c z a to, że o r g a n iz a c ja o b lic z e ń p o ­ w in n a z a w ie ra ć r o z w ią z a n ia p o z w a la ją c e n ie w ie lk im k o sz ­ te m o d tw o rz y ć p o p r z e d n ią w e r s ję o b ra z u , je ż e li z a p ro p o ­ n o w a n a p rz e z u ż y tk o w n ik a m e to d a n ie p rz y n io sła - s p o ­

d z ie w a n y c h r e z u lta tó w .

W p r a c y i n t e r a k c y j n e j is to tn e z n a c z e n ie m a czas o d ­ p o w ie d z i s y s te m u k o m p u te ro w e g o . K r y ty c z n a (m a k s y m a l­

n a ) w a rto ś ć c z a su o d p o w ie d z i to d w ie s e k u n d y [16]. P r z e ­ k ro c z e n ie je j p o w o d u je g w a łto w n y s p a d e k w y d a jn o ś c i u m y s łu u ż y tk o w n ik a . D łu ższy c zas o d p o w ie d z i m o że w y s tą ­ p ić je d y n ie w p r z y p a d k u z a k o ń c z e n ia p e w n e g o e ta p u a n a ­ liz y d a n y c h , p rz y c z y m ó w e ta p je s t k a ż d o ra z o w o o k r e ś ­ lo n y p rz e z u ż y tk o w n ik a [16].

C zas o d p o w ie d z i s y s te m u k o m p u te ro w e g o , n ie z b ę d n y d la z a p e w n ie n ia w a r u n k ó w p r a c y in t e r a k c y j n e j, p o z w a la z a ­ te m o sza c o w a ć w y m a g a n ą szy b k o ść o b lic z e ń . J e ż e li z a ło ­ ży m y , że w c ią g u d w ó ch s e k u n d p o w in ie n b y ć p r z e tw o r z o ­ n y f r a g m e n t o b ra z u z a w ie r a ją c y 16 K e le m e n ta r n y c h p u n k tó w (je s t to ty p o w a w ie lk o ś ć o b ra z u u ż y w a n a w o c e ­ n ie s p r a w n o ś c i a lg o r y tm ó w c y fro w e g o p r z e tw a r z a n ia o - b ra z ó w [4, 32], to w y m a g a n a szy b k o ść o b lic z e ń je s t rz ę d u 120 ni/punkt.

N ie z b ę d n y m e le m e n te m je s t tu o c z y w iśc ie r a s tr o w y s y ­ s te m g ra f ic z n y [18, 20, 21] u m o ż liw ia ją c y u ż y tk o w n ik o w i o b s e r w a c ję i o c e n ę w y n ik ó w o b lic z e ń (z m ia n p r z e tw a r z a ­ n y c h o b ra z ó w ). P a m ię ć o b ra z o w a s y s te m u g ra fic z n e g o p e ł­

n i s z c z e g ó ln ą — z p u n k tu w id z e n ia o rg a n iz a c ji o b lic z e ń — ro lę . P o ż ą d a n ą je j w ła ś c iw o ś c ią je s t m o ż liw o ść z m ie n ia n ia w tr a k c ie o b lic z e ń je j o r g a n iz a c ji (tzn. w ie lk o ś c i p o je d y n ­ czej p ła s z c z y z n y i lic z b y p łaszczy zn ). W p r a k t y c e o z n acza to, że p rz y u s ta lo n e j p o je m n o ś c i p a m ię c i o b ra z o w e j, w ie l­

k o ść i lic z b a p rz e c h o w y w a n y c h w n ie j o b ra z ó w je s t z m ie n ­ n a . P rz y k ła d o w o — m o g ą b y ć p rz e c h o w y w a n e je d n o c z e ś­

n ie o b ra z w e jś c io w y i w y n ik o w y .

M o żliw o ść p r z e tw a r z a n ia o b ra z u w w y b r a n y c h p rz e z u - ż y tk o w n ik a fr a g m e n ta c h w y m a g a p r z e z n a c z e n ia je d n e j z p ła s z c z y z n p a m ię c i o b ra z o w e j n a c y fr o w ą r e p r e z e n ta c ję a n a liz o w a n e g o o b s z a ru . P ła s z c z y z n a ta , n a z y w a n a w d a ls z e j części a r t y k u łu p ła s z c z y z n ą A R , p e łn i f u n k c ję r e j e s tr u m a s k u ją c e g o , a u s ta lo n a w a rto ś ć w p o sz c z e g ó ln y c h je j b i­

ta c h w s k a z u je te e le m e n ty o b ra z u , k tó r e n a le ż ą do b a d a ­ n e g o re g io n u . N ie ja k o n a tu r a ln y m d la u ż y tk o w n ik a s p o ­ so b e m w s k a z y w a n ia w y b ra n e g o o b s z a ru n a e k r a n i e m o n i­

to r a je s t id e n ty f ik a c ja je d y n ie n ie k tó r y c h p u n k tó w b r z e ­ g o w y c h — za p o m o c ą z n a c z n ik a s te ro w a n e g o g ra f ic z n y m u rz ą d z e n ie m w e jś c io w y m [21]. P r a w id ło w e w y p e łn ie n ie p ł a ­ sz c z y z n y A R p o w in n o b y ć f u n k c ją o d p o w ie d n ie g o p r o g r a ­ m u .

W a ż n ą ro lę w o m a w ia n y c h s y te m a c h , o p ró c z p s y c h o lo ­ g ic z n y c h u w a r u n k o w a ń d ia lo g u c z ło w ie k -s y s te m k o m p u te ­ ro w y [5, 14, 25, 30], o d g ry w a ją z a g a d n ie n ia p e r c e p c ji w z ro ­ k o w e j [22]. Z n a jo m o ś ć i u w z g lę d n ia n ie w k o n s t r u k c ji sy ­ s te m u ty c h z a g a d n ie ń p o z w a la n ie ty lk o z w ię k sz y ć s k u ­ te c z n o ść p ro c e s u p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w , le c z ró w n ie ż u z y ­ s k a ć m n ie js z y m k o s z te m w y m a g a n e p a r a m e tr y s y s te m u . C zas o d p o w ie d z i s y s te m u — n a p r z y k ła d — z w ią z a n y je s t z d o k ła d n o ś c ią p rz e p r o w a d z a n y c h o b lic z e ń . J e ż e li ic h w y ­ n ik i są a n a liz o w a n e p rz e z u ż y tk o w n ik a je d y n ie w z ro k o w o , to d o k ła d n o ś ć o b lic z e ń n ie m u s i b y ć d u ż a , g d y ż — z u - w a g i n a o g ra n ic z o n e m o ż liw o śc i p e rc e p c y jn e (p rz e c ię tn y u ż y tk o w n ik m oże ro z ró ż n ić n a e k r a n ie m o n ito r a je d y n ie o k . 50 p o z io m ó w sz a ro śc i) — p o sz c z e g ó ln e p u n k ty o b ra z u

i t a k n ie b ę d ą ro z r ó ż n ia n e .' Z teg o w z g lę d u m o ż n a często sto so w a ć sz y b s z e a lg o r y tm y o b lic z e ń [15].

P rz y k ła d e m z n a c z e n ia z n a jo m o śc i z a g a d n ie ń p e rc e p c ji w z ro k o w e j, a je d n o c z e śn ie p o k a z u ją c y m złożoność p r o b l e ­ m u , je s t ta k ż e sp o s ó b w y ś w ie tla n ia o b ra z ó w w tr a k c ie ic h p r z e tw a r z a n ia . C e c h ą p o ż ą d a n ą je s t u tr z y m y w a n ie z b liż o ­ n eg o p o z io m u lu m in a n c ji k o le jn y c h o b ra z ó w ,’ ta k a b y u - n ik n ą ć k o n ie c z n o śc i a d a p ta c ji s y te m u w z ro k o w e g o do r ó ż ­ n y c h w a r u n k ó w o ś w ie tle n ia (czas a d a p ta c ji o k a , p o z w a la ­ ją c y o sią g n ą ć ta k ą s a m ą ro zd zielczo ść, m o że w y n o sić n a ­ w e t k ilk a d z ie s ią t m in u t). Z d r u g ie j s tr o n y — ro z d z ie lc z o ść o k a z w ią z a n a je s t z k o n tr a s to w o ś c ią w y ś w ie tla n e g o o b r a ­ zu, a w ię c w y n ik o p e ra c ji, n p . d e te k c ji b rz e g ó w , p o w i­

n ie n b y ć w y ś w ie tlo n y w fo r m ie c z a rn y c h lin ii n a b ia ­ ły m tle , co je d n a k p o w o d u je , że d la ty p o w e j lic z b y b r z e ­ g ó w w y ś w ie tla n y o b ra z je s t b a rd z o ja s n y .

N a le ż y p o d k re ś lić , że o p ty m a ln e w a r u n k i w s p ó łp r a c y s ą u z y s k iw a n e p rz e z d o s to s o w y w a n ie s y s te m u k o m p u te r o ­ w e g o do m o żliw o ści, z d o ln o śc i p e rc e p c y jn y c h , a n a w e t u p o ­ d o b a ń u ż y tk o w n ik a sy s te m u .

K L A S Y F IK A C JA PRO CESÓW OBLICZENIOW YCH C z y n n ik ie m w a r u n k u ją c y m s to s o w a n ie te c h n ik i c y fr o w e j w p r z e tw a r z a n iu o b ra z ó w (czy in n y c h w ia d o m o ś c i n ie z n a - k o w y c h ) je s t ic h u p r z e d n ia d y s k r e ty z a c ja . P ro c e s te n je s t o b e c n ie c o ra z czę śc ie j w y k o n y w a n y ju ż w m o m e n c ie p o ­ z y s k iw a n ia d a n y c h , g d y ż u m o ż liw ia o n s to s o w a n ie te c h n ik i c y fro w e j ró w n ie ż do r e j e s t r a c ji i tr a n s m i s ji o b ra z ó w . P r z y ­ k ła d e m m o g ą tu b y ć o b ra z y s a t e li ta r n e , k tó r e są r e j e s t r o ­ w a n e i p rz e s y ła n e do n a z ie m n y c h s ta c ji o d b io rc z y c h w p o ­ s ta c i d y s k r e tn e j.

B ez w zg lęd u - je d n a k n a to, czy p ro c e s d y s k r e ty z a c ji p rz e b ie g a ju ż w m o m e n c ie p o z y s k iw a n ia d a n y c h , czy te ż d y s k r ę ty z o w a n a je s t u tr w a lo n a k o p ia o b ra z u (np. z d ję c ie fo to g ra fic z n e ), z a s a d a te g o p ro c e s u p o z o s ta je ta k a sa m a : z a w ie r a o n d w a n a s tę p u ją c e e ta p y :

• r a s tr o w a n ie — p o d z ia ł o b ra z u n a e le m e n ta c h p o la (p u n k ty ) i p rz y p o r z ą d k o w a n ie k a ż d e m u p u n k to w i p e w n e j lic z b y -— n a jc z ę ś c ie j je s t to ś r e d n ia w a r to ś ć r e j e s t r o w a ­ n e j w ie lk o ś c i fiz y c z n e j (dla e le m e n ta r n e g o p o la)

® k w a n to w a n ie — p rz e k s z ta łc e n ie o tr z y m a n e g o w p o w y ż ­ szy sp o só b z b io ru lic z b w z b ió r d y s k r e tn y (p rz e lic z a ln y ).

U z y s k a n a d w u w y m ia ro w a ta b lic a lic z b n a z y w a n a b ę d z ie o b ra z e m c y fro w y m , a je j e le m e n ty — e le m e n ta m i lu b p u n k ­ ta m i o b ra z u .

C e c h ą c h a r a k te r y s ty c z n ą o b ra z ó w c y fro w y c h je s t s to ­ s u n k o w o n ie w ie lk a lic z b a b itó w w y m a g a n a do k o d o w a ­ n ia p o sz c z e g ó ln y c h e le m e n tó w (n a jc z ę śc ie j w y s ta r c z a o siem b itó w ) i je d n o c z e ś n ie sto s u n k o w o d u ż e w y m ia r y ta b lic , n p . o b ra z te le w iz y jn y (c y fro w y ) w y m a g a ta b lic y o w y m ia r a c h 767 X 575, a w s p o m n ia n e w c z e ś n ie j o b ra z y s a t e li ta r n e to ta b lic e o w y m ia r a c h 3240 X 2340 [33].

P r z e tw a r z a n ie o b ra z ó w m o że b y ć tr a k to w a n e ja k o w y k o ­ n y w a n ie p e w n y c h f u n k c j i n a o b ra z a c h c y fro w y c h . Z p u n k ­ t u w id z e n ia o rg a n iz a c ji p ro c e s ó w o b lic z e n o w y c h , w y g o d n ie je s t p o d z ie lić ty p o w e o p e r a c je c y fro w e g o p rz e tw a r z a n ia o b ra z ó w n a tr z y p o d s ta w o w e g r u p y : o p e r a c je je d n o e le m e n - to w e, o p e r a c je n a o to c z e n ia c h i tr a n s f o r m a c j e o b ra z ó w . P o d s ta w ą te j k la s y f ik a c ji je s t lic z b a e le m e n tó w o b ra z u w e jśc io w e g o u ż y w a n y c h w o b lic z e n ia c h p o je d y n c z e g o e le ­ m e n tu o b ra z u w y jśc io w e g o . J a k z o s ta n ie p o k a z a n e w d a l­

szej części a r t y k u łu , r e a liz a c ja o p e r a c ji k a ż d e j z g r u p w y ­ m a g a in n y c h za so b ó w o b lic z e n io w y c h .

W o p e r a c ja c h je d n o e le m e n to w y c h w a rto ś ć o b lic z a n a w d o w o ln y m p u n k c ie o b ra z u w y jśc io w e g o z a le ż y je d y n ie od w a rto ś c i z o d p o w ia d a ją c e g o (o ty c h s a m y c h w s p ó łrz ę d n y c h ) p u n k tu o b ra z u w e jśc io w e g o . P rz y k ła d e m m o g ą tu by ć o p e r a c je n a z y w a n e o g ó ln ie m o d y f ik a c ją h is to g r a m u [26], e słu ż ą c e m .in . do z w ię k s z a n ia k o n tr a s tu o b ra z u [8, 12, 17].

P rz y k ła d e m je s t te ż k w a n to w a n ie d w u s to p n io w e , a ta k ż e w ie le in n y c h p r z e k s z ta łc e ń (lin io w y c h i n ie lin io w y c h ) e le ­ m e n tó w o b ra z u w e jśc io w e g o [29],

W o p e r a c ja c h n a o to c z e n ia c h , u w a ż a n y c h za n a jb a r d z ie j p o w s z e c h n ą k la s ę o b lic z e ń c y fro w e g o p r z e tw a r z a n ia o b r a ­ zó w [3, 4], w a r to ś ć w d o w o ln y m p u n k c ie o b ra z u w y jś c io ­ w eg o z a le ż y o d w a r to ś c i z o d p o w ia d a ją c e g o p u n k tu o b ra z u w e jś c io w e g o i od w a r to ś c i z o to c z e n ia te g o p u n k tu . Z w y k ­

le u ż y w a n e są tu , z ilu s tr o w a n e w d a ls z e j części a r ty k u łu

d w a ty p y o to c z e n ia : c z te ro e le m e n to w e i o śm io e le m e n to w e {26]. J a k o p r z y k ła d y o p e r a c ji n a o to c z e n ia c h m o ż n a w y ­ m ie n ić : z w ię k s z a n ie o s tro ś c i o b ra z u (o p e r a to r L a p la c e ’a), w y g ła d z a n ie (an g . sm o o th in g ), d e te k c ja b rz e g ó w , f i l t r o ­ w a n ie .

z "

W tr a n s f o r m a c ja c h o b ra z ó w w s z y s tk ie e le m e n ty o b ra z u w e jśc io w e g o , tr a k to w a n e g o ja k o m a c ie rz w a rto ś c i, u ż y w a ­ n e są w o b lic z e n ia c h p o sz c z e g ó ln y c h e le m e n tó w o b ra z u w y jśc io w e g o . P r z y k ła d a m i te j k la s y o b lic z e ń m oże b y ć t r a n s f o r m a c j a F o u r i e r a (a n a liz a s p e k t r a ln a o b ra z u ), t r a n s ­ fo r m a c ja H a d a m a r d a , K a r h u n e n - L o e v e ’a i in n e .

PRO CESO R O PER A C JI JEDNOELEMENTOW iTCII

W p r a k ty c z n y c h z a sto s o w a n ia c h do k o d o w a n ia p o sz c z e ­ g ó ln y c h e le m e n tó w o b ra z ó w c y fro w y c h w y m a g a n a je s t s to s u n k o w o n ie w ie lk a lic z b a ró ż n y c h w a r to ś c i (o g ra n ic z o ­ n a ta k ż e z d o ln o ś c ia m i p e r c e p c y jn y m i u ż y tk o w n ik a do ro z ­ p o z n a w a n ia o g ra n ic z o n e j liczb y p o z io m ó w s z a ro śc i czy b a r w [22]), a ty m sa m y m — n ie w ie lk a lic z b a a r g u m e n ­ tó w p r z e k s z ta łc e ń je d n o e le m e n to w y c h . P o z w a la to n a w z g lę d n ie p r o s tą re a liz a c ję ty c h o p e r a c ji za p o m o c ą d o ­ d a tk o w e j, o d p o w ie d n io w y p e łn io n e j ta b lic y . A r g u m e n t p rz e k s z ta łc e n ia je s t p rz y ty m a d re s e m e le m e n tó w te j t a ­ b lic y , a z a p is a n e ta m w a rto ś c i — ż ą d a n y m w y n ik ie m p r z e ­ k s z ta łc e n ia . I c h o c ia ż p o w y ż sz a z a s a d a ta b lic y p o ś r e d n ie j m oże b y ć w y k o r z y s ty w a n a b e z w z g lę d u n a sp o só b im p le ­ m e n ta c ji p ro c e s o ra o p e ra c ji je d n o e le m e n to w y c h , to w p r a k ty c z n y c h r o z w ią z a n ia c h — z u w a g i n a z a le ty i p r o s to ­ tę r e a liz a c ji s p r z ę to w e j — re a liz a c ja p ro g r a m o w a n ie je s t s to s o w a n a .

T a b lic a p o ś r e d n ia , s ta n o w ią c a d o d a tk o w y b lo k p a m ię c i, w łą c z o n y p o m ię d z y p a m ię c ią o b ra z o w ą i u k ła d e m f o r m o ­ w a n ia s y g n a łu w iz y jn e g o , u m o ż liw ia d o k o n y w a n ie m o d y ­ f ik a c ji w y ś w ie tla n e g o o b ra z u (za p o m o cą o p e r a c ji je d n o ­ e le m e n to w y c h ) b e z z m ia n z a w a rto ś c i p a m ię c i o b ra z o w e j.

C zas w y k o n y w a n ia o p e r a c ji je d n o e le m e n to w y c h zależy o d r o d z a ju p rz e k s z ta łc e n ia . O p e ra c je je d n o e le m e n to w e , k t ó ­ r e o b e jm u ją p e w n e s ta łe (n ie z a le ż n e o d tr e ś c i p r z e t w a r z a ­ n e g o o b ra z u ) p rz e k s z ta łc e n ia , n p . lo g a r y tm o w a n e w a rto ś c i z p a m ię c i o b ra z o w e j, s ą w y k o n y w a n e p rz e z p rz e p is a n ie do ta b lic y p o ś r e d n ie j p e w n e g o s ta łe g o b lo k u d a n y c h , a w ięc czas re a liz a c ji p o k r y w a się z c z a se m a k tu a liz a c ji ta b lic y p o ś r e d n ie j. B io rą c p o d u w a g ę je j n ie w ie lk ie ro z m ia r y , a k tu a l iz a c ja m oże b y ć p r z e p r o w a d z o n a w c ią g u k ilk u m i­

lis e k u n d (n a jle p ie j — w tr a k c ie p io n o w e g o p o w r o tu p la m ­ k i w r a s tr o w y m s y s te m ie g ra fic z n y m ).

O p e ra c je je d n o e le m e n to w e , w k tó r y c h w a r to ś c i e le m e n ­ tó w ta b lic y p o ś r e d n ie j są z a le ż n e o d tr e ś c i p r z e t w a r z a n e ­ go o b ra z u i m u s z ą b y ć o b liczo n e, w y m a g a ją z a z w y c z a j w y ­ z n a c z e n ia h is to g ra m u cz ę sto śc i p o szc z e g ó ln y c h w a rto ś c i z a n a liz o w a n e g o o b s z a ru . D la te g o czas r e a liz a c ji ty c h o p e ­ r a c j i zale ży w d u ż e j m ie rz e o d sz y b k o ś c i w y z n a c z a n ia h i­

R ys. 1. W y b ó r e le m e n tó w z a n a liz o w a n e g o r e g io n u za p o m o cą u k ła d ó w m u ltip le k s e r a i d e m u ltip le k s e r a (a) lu b p r z y u i y c i u p o ­ w ię k s z o n e j ta b lic y p o ś r e d n ie j (b) w r e a liz a c ji o p e r a c ji je d n o e le - m e n to w y c h

s to g ra m u . P r z e d s ta w io n y w d a ls z e j części a r t y k u ł u sp o ­ só b s p r z ę to w e j a k tu a liz a c ji r e je s tr ó w a d r e s u ją c y c h p a m ię ­ ci o b ra z o w e j p o z w a la n a o b lic z a n ie h is to g r a m u d la 16 K e le m e n tó w w c ią g u k ilk u d z ie s ię c iu m ilis e k u n d , a w ię c u - m o ż liw ia u z y s k a n ie w y m a g a n e g o c z a su o d p o w ie d z i r ó w ­ n ie ż d la te j g r u p y o p e ra c ji je d n o e le m e n to w y c h .

W y k o n y w a n ie o p e r a c ji je d n o e le m e n to w y c h je d y n ie n a p u n k ta c h z z a d a n e g o o b s z a r u m oże b y ć re a liz o w a n e b ą d ź p rz e z s to s o w a n ie u k ła d ó w m u ltip le k s e r a i d e m u ltip le k s e r a (ry s. la ), b ą d ź p rz e z tr a k to w a n ie b itu z p ła s z c z y z n y A R ja k o d o d a tk o w e g o b itu w s z y n ie a d re s o w e j ta b lic y p o ś r e d ­ n ie j i to ż s a m o śc io w e w y p e łn ie n ie je j e le m e n tó w d la w a r ­ to śc i sp o za a n a liz o w a n e g o o b s z a r u (rys. Ib).

Z a s to s o w a n ia u k ła d u ta b lic y p o ś r e d n ie j, o m ó w io n eg o tu p o d k ą te m w y k o n y w a n ia o p e r a c ji je d n o e le m e n to w y c h , są w s y s te m a c h p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w z n a c z n ie sz e rs z e {29], W s y s te m a c h w ie lo k a n a ło w y c h , w k t ó r y c h k a ż d y k a n a ł m a o d r ę b n ą p a m ię ć o b ra z o w ą i u k ła d ta b lic y p o ś r e d n ie j, u k ła d t a k i s t w a r z a n o w e m o ż liw o śc i r e a liz a c ji n ie k tó r y c h p ro c e s ó w o b lic z e n io w y c h [2],

PRO CESOR O PER A C JI N A OTO CZENIACH

R e a liz a c ja o p e r a c ji n a o to c z e n ia c h z a p o m o c ą p ro c e s o ­ r ó w m a c ie rz o w y c h je s t w p r a w d z ie w ie lo k r o tn ie sz y b s z a n iż p rz y u ż y c iu k o n w e n c jo n a ln y c h s y s te m ó w k o m p u te ro w y c h {3, 4], n ie m n ie j z u w a g i n a c ią g le w y s o k ie k o s z ty s p r z ę tu , z a k re s s to s o w a n ia ta k ic h p ro c e s o ró w je s t o g ra n ic z o n y d o ; sto s u n k o w o w ą s k ie j k la s y s y s te m ó w . R e a liz a c ja ty c h o p e ­ r a c j i za p o m o c ą ty p o w y c h s y s te m ó w m ik ro k o m p u te ro w y c h je s t ro z w ią z a n ie m ta ń s z y m , n ie m n ie j u z y s k a n ie tu s z y b ­ k o śc i o b lic z e ń w y m a g a n e j w in t e r a k c y j n y m s y s te m ie p r z e ­ tw a r z a n ia o b ra z ó w w y m a g a d o d a tk o w y c h u k ła d ó w i s p e ­ c ja ln e j o rg a n iz a c ji o b lic z e ń . P r z e d s ta w io n y p o n iż e j s p r z ę t je s t p r z y k ła d e m ta k ie g o r o z w ią z a n ia — u m o ż liw ia o n w y ­ k o n y w a n ie o p e r a c ji n a o to c z e n ia c h z w y m a g a n ą s z y b k o ś­

cią, p rz y w z g lę d n ie n ie d u ż y c h k o sz ta c h .

W ty p o w y c h o p e r a c ja c h n a o to c z e n ia c h lic z b a o b lic z e ń je s t sto s u n k o w o n ie w ie lk a [4], n a to m ia s t c z a so c h ło n n e je s t p rz e s y ła n ie d a n y c h z p a m ię c i o b ra z o w e j — z u w a g i n a k o n ie c z n o ść u s ta w ia n ia r e je s tr ó w X , Y p rz e d p rz e s y ła n ie m k o le jn y c h d a n y c h z o to c z e n ia a n a liz o w a n e g o p u n k tu . Z a ­ łó żm y , że r e j e s t r y a d r e s u ją c e X , Y są s k o n s tr u o w a n e z lic z n ik ó w r e w e r s y jn y c h i m o g ą b y ć m o d y f ik o w a n e za p o ­ m o c ą c z te re c h lin ii X + , X — , Y + , Y— . Z a łó ż m y ta k ż e , że lic z b a p ła s z c z y z n p a m ię c i o b ra z o w e j p o z w a la n a p rz e c h o ­ w y w a n ie je d n o c z e ś n ie : d w ó ch o b ra z ó w c y fro w y c h , p ła s z ­ czy z n y A R i d o d a tk o w e j p ła s z c z y z n y ro b o c z e j. D o d a tk o w y r e j e s t r A M R (A d d re s s in g M o d e R e g is te r), k tó re g o z a d a n ie m je s t m o d y f ik a c ja r e j e s tr ó w X , Y p o k a ż d o ra z o w y m d o s tę ­ p ie do p a m ię c i o b ra z o w e j, o k re ś la d w a ty p y a d re s o w a n ia : p r o s te i s e k w e n c y jn e . M o żliw e sp o so b y a d r e s o w a n ia są p rz e d s ta w io n e w ta b e li.

Sposoby adresowania

Adresowanie Sposób Zawartość rejestru AMR

P/S x + x — y + Y—

M0 0 0 0 0 0

Mi 0 1 0 0 0

m2 0 1 0 0 1

m3 0 0 0 0 1

Prosto m4 0 0 1 0 1 *

m5 0 0 1 0 0

m6 0 0 1 1 0

m7 0 0 0 1 0

Mb 0 1 0 1 0

M, 1 1 1 0 0

Sekwencyjne Mł0 1 0 0 1 1

Mn 1 1 1 1 1

A d re s o w a n ie p r o s te M i— M 3 (ry s. 2) je s t u ż y w a n e w w ię k ­ szości s y s te m ó w p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w i u m o ż liw ia p r z e ­ s y ła n ie d a n y c h do p a m ię c i o b ra z o w e j n a o sie m ró ż n y c h sp o so b ó w („w o śm iu k ie r u n k a c h ”). T r y b y a d re s o w a n ia s e k ­ w e n c y jn e g o M s, M l0 u ż y w a n e są d la d w ó ch n a jc z ę ś c ie j s to s o w a n y c h ty p ó w o to c z e n ia : c z te ro e le m e n to w e g o i o śm io -

4

e le m e n to w e g o (rys. 2). T r y b a d r e s o w a n ia s e k w e n c y jn e g o M n p o z w a la n a p r z e s ła n ie do s y s te m u m ik r o k o m p u te r o ­ w e g o w a rto ś c i w s k a z a n y c h p rz e z p ła s z c z y z n ę A R. J e s t on u ż y w a n y m .in . p rz y o b lic z a n iu h is to g r a m u cz ę sto śc i p o sz ­ c z e g ó ln y c h w a r to ś c i z a n a liz o w a n e g o re g io n u . C ią g m o d y ­ fik a c ji r e j e s tr ó w X , Y, g e n e ro w a n y p o d c z a s a d re s o w a n ia s e k w e n c y jn e g o je s t p r z e c h o w y w a n y w p a m ię c i R O M (rys.

2), a r e j e s tr y X , Y ’ są s te r o w a n e b ą d ź b e z p o ś re d n io z r e ­ j e s tr u A M R , b ą d ź z p a m ię c i R O M (b it P S w r e je s tr z e A M R s t e r u je p rz e łą c z a n ie m ).

M, M,

A d re so w a n ie proste

M g { dla oto cz e n ia czteroelementowego) ,

P/S X * X - Y * Y -

O O O

M 10(dla otoczenia ośm ioelem entow ego)

R y s. 2. S p o so b y a d r e s o w a n ia e le m e n tó w o b ra z u

Re je str A M R

1 0 0 0

0 0 0 1

0 1 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 1 0

1 0 0 0

1 0 0 0

0 1 0 1

0 0 0 0

Z a w a rto ść pamięci ROM

P o w y ż sz e r o z w ią z a n ie p o z w a la n ie ty lk o u z y sk a ć w y ­ m a g a n ą sz y b k o ść o b lic z e ń d la o p e r a c ji n a o to c z e n ia c h za p o m o c ą ty p o w e g o s y s te m u m ik ro k o m p u te ro w e g o , lecz r ó w n ie ż p o w o d u je , że s t r u k t u r a o p ro g r a m o w a n ia d la ty c h o p e r a c ji je s t b a rd z o p ro s ta . K ażd y z p r o g r a m ó w s ta n o w i p ę tlę i po z a in ic jo w a n iu je s t o n w y k o n y w a n y a ż do m o ­ m e n tu p r z e r w a n ia . W p r o g r a m ie z a w a r ty je s t je d y n ie f r a g m e n t r e a liz u ją c y c z y ta n ie z r e j s t r u D A T A , a lg o r y tm d a n e j o p e r a c ji n a o to c z e n ia c h o ra z z a p is do r e j e s t r u D A -

’’A : n ie z a w ie r a o n n a to m ia s t a k tu a liz a c ji r e j s t r ó w X , Y, b u fo r o w a n ia czy p r z e s u w a n ia w y n ik u o p e r a c ji w r e je s tr z e D A T A .

PRO CES T R A N SF O R M A C JI O BRAZÓW

M o żliw o ści im p le m e n ta c ji p ro c e s o ra tr a n s f o r m a c j i o b r a ­ zów z o s ta n ą p rz e d s ta w io n e n a p rz y k ła d z ie tr a n s f o r m a c ji F o u r ie r a . T r a n s f o r m a c ja t a z o s ta ła w y b r a n a n ie ty lk o z u w a g i n a n a jw ię k s z e z n a c z e n ie w w ie lu z a s to s o w a n ia c h i[34], lecz ró w n ie ż ze w z g lę d u n a m o ż liw o ść i l u s t r a c ji r ó ż ­

n o ro d n y c h sp o so b ó w je j r e a liz a c ji.

R e a liz a c ja p ro g r a m o w a (za p o m o c ą to w a rz y s z ą c e g o s y s te ­ m u k o m p u te ro w e g o ) je s t z r e g u ły ro z w ią z a n ie m n a j t a ń ­ szym , n ie m n ie j m o że b y ć d o sy ć c z a so c h ło n n a . W y m a g a n ą sz y b k o ść o b lic z e ń m o ż n a u z y s k a ć b ą d ź za p o m o c ą p ro c e ­ s o r ó w m a c ie rz o w y c h (s z y b k a tr a n s f o r m a c j a F o u r i e r a d la o b ra z u c y fro w e g o o w y m ia r a c h 512 X 512 w y k o n y w a n a je s t w c ią g u 25 s e k u n d [9]), b ą d ź za p o m o c ą o p ro g r a m o w a n ia u k ła d o w e g o (czas o b lic z e ń d la o b ra z u o w y m ia r a c h 128 X X I 28 w y n o s i d w ie s e k u n d y [35]). I n n e s p e c ja liz o w a n e u - rz a d z e n ia , k tó r y c h k o n s tr u k c ja je s t w z g le d n ie p r o s ta i t a ­ n ia , d z ię k i s p e c ja ln ie z a p ro je k to w a n y m do teg o c e lu u k ła - ’ do m s c a lo n y m , u m o ż liw ia ia w y k o n v w a n ie sz v b k ie i t r a n s ­ fo r m a c ji F o u r ie r a (dla 1024 p u n k tó w ) w c z a sie rz e c z y w i­

s ty m d la k a n a łu d a n y c h o s z e ro k o śc i p a s m a 50 k H z [28].

K o sz t p ro c e s o ra m a c ie rz o w e g o je s t z n a c z n ie w ię k s z y n iż k o sz t s p e c ja liz o w a n e g o u k ła d u , n ie m n ie j jeg o z a s to s o w a ­ n ia w in te r a k c y j n y m s y s te m ie p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w m o ­ g ą b y ć z n a c z n ie sz e rsz e [6, 7] i n ie o g ra n ic z a ją się do r e a ­ liz a c ji w ą s k ie j k la s y a lg o ry tm ó w . M ó w ią c o k o s z ta c h , n a ­ le ż y p o d k re ś lić , że d o s to s o w y w a n ie s y s te m u do w y m a g a ń u ż y tk o w n ik a n ie m o ż e p o w o d o w a ć z b y t d u ż y c h n a k ła d ó w , g d y ż w y z n a c z a ją o n e z a k re s s to s o w a n ia i lic z b ę u ż y tk o w ­ n ik ó w s y s te m u .

W y d a je się, że w p r z y p a d k u tr a n s f o r m a c ji F o u rie ra , p rz y jm o w a n e d o tą d w y m a g a n ia o d n o śn ie sz y b k o śc i o b li­

czeń i c z a su o d p o w ie d z i s y s te m u , m o g ą b y ć n ieco z ła g o ­ dzone, g d y ż w y k o n a n ie te j o p e r a c ji s ta n o w i p e w ie n z a m ­ k n ię t y e ta p w a n a liz ie tr e ś c i o b ra z u .

W tr a k c ie a d re s o w a n ia se k w e n c y jn e g o , z p ła s z c z y z n ą r o ­ b o czą, k tó r e j p o c z ą tk o w a z a w a rto ś ć je s t id e n ty c z n a z p ła ­ sz c z y z n ą A R , z w ią z a n y je s t r e j e s t r p r z e s u w a ją c y (an g . s e ­ r i a l in /p a r a l le l o u t). Z a w a r to ś ć teg o r e j e s t r u je s t u z u p e ł­

n ia n a p o d c z a s k a ż d e g o (z w y ją tk i e m p ie rw s z e g o ) o d c z y tu d a n y c h z p a m ię c i o b ra z o w e j, a w ię c po w y k o n a n iu c ią g u m o d y f ik a c ji z a w ie r a o n k o d o to c z e n ia . K o d te n je s t u ż y ­ w a n y do o k r e ś le n ia e le m e n tu z o to c z e n ia , k tó r y b ę d z ie p r z e tw a r z a n y w n a s tę p n e j k o le jn o śc i. O p e ra c ja z n a jd o w a ­ n ia a d r e s u n o w e g o e le m e n tu je s t w y k o n y w a n a zaw sze w te d y , g d y a k tu a l n ą m o d y f ik a c ją z p a m ię c i R O M są „ s a ­ m e z e r a ” . R ó w n o c z e ś n ie b it p ła s z c z y z n y ro b o c z e j, o d p o ­ w ia d a ją c y e le m e n to w i, d la k tó r e g o z o sta ły p rz e p r o w a d z o n e o b lic z e n ia , je s t z e ro w a n y .

W y b ó r k o le jn y c h e le m e n tó w o b ra z u n a le ż ą c y c h do a n a li­

z o w a n e g o re g io n u (z a zn aczo n y ch w p ła s z c z y ź n ie A R ) m o ­ że b y ć re a liz o w a n y u k ła d o w o za p o m o c ą ta b lic p o ś r e d n ic h n a p o d s ta w ie k o d u o to c z e n ia (p rz y u s ta lo n y m k ie r u n k u p r z e s z u k iw a n ia ) [31]. W y k o n a n ie ż ą d a n e j o p e r a c ji d la w s z y ­ s tk ic h p u n k tó w sy g n a liz o w a n e je s t p rz e r w a n ie m .

P o d c z a s a d r e s o w a n ia se k w e n c y jn e g o , z k a ż d ą m o d y fi­

k a c ją (z w y ją tk ie m o s ta tn ie j) z w ią z a n y je s t o d c z y t d a n y c h z p a m ię c i o b ra z o w e j n a to m ia s t z o s ta tn ią — z a p is d a n y c h do te j p a m ię c i (p rz e s ła n ie w y n ik u o p e ra c ji n a o to c z e ­ n ia c h ). W c e lu d a ls z e g o z w ię k s z e n ia sz y b k o ś c i o b lic z e ń , u s t a ­ lo n a g r u p a b itó w (np. m n ie j z n a c z ą c y b a jt ) r e j e s t r D A T A , słu ż ą c e g o do k o m u n ik a c ji z p a m ię c ią o b ra z o w ą , m oże b y ć d o łą c z o n a s p rz ę to w o p o d c z a s o p e r a c ji o d c z y tu do p ła s z ­ czy zn p a m ię c i o b ra z o w e j z a w ie ra ją c y c h o b ra z w e jśc io w y , n a to m ia s t p o d c z a s o p e r a c ji z a p is u — do p ła s z c z y z n z a w ie ­ r a j ą c y c h o b ra z w y n ik o w y . W te n sp o só b w y n ik o b liczeń n ie m u s i b y ć p rz e s u w a n y p ro g ra m o w o w e w ła ś c iw e m i e j­

sce r e j e s tr u D A T A .

P rz e d s ta w io n e w n in ie js z y m a r t y k u le p ro b le m y o b lic z e ń w in t e r a k c y jn y m s y s te m ie p r z e t w a r z a n ia o b ra z ó w d o ty ­ czą o p e r a c ji c h a r a k te r y s ty c z n y c h d la te g o ty p u z a s to s o ­ w a ń . P ro b le m ó w je s t w is to c ie w ię c e j, a d o k o n y w a n ie j a ­ k ie g o k o lw ie k w y b o r u m o że b y ć je d y n ie u m o w n e , g d y ż w p ra k ty c z n y c h z a s to s o w a n ic h p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w s ta n o ­ w i tr u d n ą do w y d z ie le n ia część b a r d z ie j złożonego p ro c e ­ su o b liczen io w eg o . W a r t y k u le s k o n c e n tro w a n o się n a ro z ­ w ią z a n ia c h u k ła d o w y c h i d la te g o p ro b le m y k o n s t r u k c ji o p ro g r a m o w a n ia s y s te m ó w p r z e tw a r z a n ia o b ra z ó w 115, 23]

Z ostały p o m in ię te . O m ó w io n e z o s ta ły je d y n ie n a jw a ż n i e j­

sze e le m e n ty in te r a k c y jn e g o s y s te m u p r z e tw a r z a n ia o b r a ­ zów . K o n f ig u r a c je s p o ty k a n e w p r a k ty c e są z a z w y c z a j b a r d z ie j ro z b u d o w a n e i w y p o sa ż o n e w s z e re g s p e c ja liz o ­ w a n y c h u k ła d ó w {19], a c z a sa m i b a rd z o p o tę ż n e k o n fig u ­ r a c j e w ie lo m a s z y n o w e ta k ż e o k r e ś la n e są ty m te r m in e m Cl].

E f e k ty w n a w s p ó łp r a c a c z ło w ie k a z s y te m a m i k o m p u te ­ r o w y m i o b e jm u je w ie le p ro b le m ó w ; ic h lic z b a ro ś n ie w m ia rę ja k u ż y tk o w n ik a m i ty c h s y s te m ó w s t a ją się (ta k ia k w p r z y p a d k u p r z e t w a r z a n ia o b ra z ó w ) lu d z ie n ie b ę ­ d ą c y z a w o d o w y m i in f o r m a to r a m i. S tw o rz e n ie im w a r u n ­ k ó w rz e c z y w is te g o w s p ó łd z ia łn ia z a p o c z ą tk u je n o w y e ta p z a s to s o w a ń k o m p u te ró w .

L IT E R A T U R A

i[l] B r a c k e n P . A., D a lto n J . T., Q u a n n J . J .: A O IP S — a n i n ­ te r a c tiv e im a g e p ro c e ss in g s y s te m . N a tio n a l C o m p u te r C o n fe re n - c je P ro c e e d in g s , 1978

5