Перспективным направлением является развитие оптоэлектронных средств, в частности, в области ввода-вывода и преобразования информации, основанные на матричной обработке изображений. Поэтому создают специализированные оптоэлектронные процессоры, реализующие новые принципы обработки информационных массивов.
Когда обрабатывают двумерные изображения, очень сложно нормировать изображения, то есть приводить в соответствие полученное изображение сложного объекта с необходимым координатным расположением, масштабированием, предварительной фильтрацией.
В дальнейшем предполагается, что изображение квантуется по времени, затем дискретизируется в плоскости множеством точек, имеют два уровня градаций: а) являются световой поток, б) не светового потока, или для простоты - 1 или 0. Иными словами, рассматривается множество матриц с элементами 1 и 0, с которыми выполняются различные преобразования:
- Смещение изображения
- Масштабирование;
- Поворот изображения;
- Операция нахождения центра изображения.
Оптоэлектронный матричный процессор имеет такую архитектуру, которая определяется характером операций, выполняемых.
Его основными узлами являются:
1. Модули, выполняющие специфические операции преобразования изображения.
2. Волоконно-оптический интерфейс, который выполняет одновременно ряд функций преобразования изображения.
3. Управляющий блок, реализующий набор сигналов, которые определяет программа обработки.
Глаз - это важный орган живых существ. Биологический путь конструирования технических устройств, выполняющих определенные функции глаза, достигнув значительных успехов. На этом пути предпринята очередная попытка создания устройства, в котором есть некоторые функции живого глаза. Возникает проблема разработки, так называемого глаз-процессора, использует ряд свойств глаза при решении ряда физических задач.
Глаз-процессор - техническая система, воспринимает информацию, представленную в виде зрительного среды произвольной природы, которая выделяет определенные признаки среды, обрабатывает их и принимает решение автоматически или при участии оператора.
Задачей глаз-процессора является выполнение следующих операций:
- Предварительная фильтрация предполагает устранение шумовых и слабо соединенных точек, а также выделение исходного изображения;
- Смещение изображений одновременно на заданное количество влево, вверх, вниз;
- Масштабирование изображения, при этом выполняется сжатие и расширение изображения на заданную величину;
- Поворот изображения на фиксированные углы относительно центральной точки изображения;
- Определение центра изображения. Под центром понимают аналог центра масс, если во единичной массой понимают значение ее точки в пространстве выбранных признаков. Например, центр яркости изображения, центр красного цвета, центр контурного изображения;
- Выполнение логических операций над изображением О1 и О2;
- Выделение контуров изображения заданной толщины.
В последнее время появилась и постепенно закрепляется тенденция создания систем отображения информации (СОИ) с плоским экраном. В связи с этим наибольший интерес вызывают СВИ на базе дискретных элементов отображения (ДЭВИ), в которых устройства визуализации представляют собой некоторую мозаичную совокупность элементов отображения.
Возможности ДЭВИ во многом зависят от функциональной нагрузки системы, т.е. от вида информации, которую необходимо отображать на экране. Рассматривая весь диапазон информации, отраженной в различных ДЭВИ, можно выделить три степени информации, по которым была проведена классификация ДЭВИ.
1. Простейшая информация в виде алфавита, цифр и т. д. может быть квалифицирована как символическая.
2. Вторая ступень - графика, мультипликация, есть графическая информация, а ДЭВИ классифицирована как Электрографическое.
3. Третья ступень - информация в виде рисунков, картин, образов, т.е. полутоновая.
ДЭВИ - это функционально завершенная система, в состав которой вместе с основным компонентом - устройством визуализации, непосредственно отображает информацию, входят еще и такие как: устройства ввода информации, устройства приема, хранения и обработки информации, устройство управления приемом, хранением, обработкой и введением информации в устройство визуализации.
Значительную практическую заинтересованность вызывает создание программных оптоэлектронных узлов на принципах оптоэлектроники, исследование оптоэлектронного асоциального принципа хранения, поиска и обработки информационных сигналов как в электрическом, так и в оптическом виде, вывод результатов в удобной для человека форме, в том числе и визуально. В вычислительных устройствах, построенных на оптоэлектронных приборах, процесс преобразования, обработки, хранения информации выполняется оптическими методами, что позволяет улучшить показатели эффективности данных средств.
В современный период возникает проблема ускорения выполнения операций ввода-вывода информации, решение которой позволит кардинально повысить производительность вычислительных систем. Одним из путей решения этой проблемы - организация параллельного ввода-вывода информации, представленной оптическим изображением. Известны попытки создания систем представленной обработки изображений на основе оптоэлектронной элементной базы.