Метод секторної растеризації для зображення на відеопристрої з механічною розгорткою

Abstract

Метою цієї роботи є створення методу секторальної растеризації зображень на відеопристроях з механічною розгорткою, що можна використовувати в рекламних цілях. Підготовка зображення для показу на апараті з механічною секторною розгорткою потребує створення програмного забезпечення для передачі класичного прямокутного растру у секторний растр. Під час реалізації програмного забезпечення для вбудованої обчислювальної системи механічної розгортки зображення в рекламних цілях, було поставлено задачу відтворення растрового зображення за допомогою концентрично розташованих кіл, які поділені на сектори. Неоднозначність переходу від квадратного растру до секторного полягає в змінній площі секторів по мірі віддалення їх від центру зображення. Відповідно до цього факту, біля центральної зони на кожен з пікселів припадає декілька секторів, а до периферії зображення на один сектор припадає декілька пікселів. Підвищити роздільну здатність секторного зображення не є можливим з причини апаратних обмежень, тому було розроблено новий метод секторної растеризації для зображення на відеопристрої з механічною розгорткою. Розроблений метод комбінує алгоритми, які дозволяють перетворити растрове зображення у секторний растр з використанням лінійної інтерполяції в залежності від відстані сектора від центру зображення. Також приділено увагу оцінці часу наступного повного оберту під час запуску механічної системи розгортки, що дозволило скоротити час отримання стабільного зображення з моменту увімкнення пристрою. Отже, в результаті проведеного дослідження розроблено метод секторної растеризації зображення, а також побудовано алгоритми, які дозволяють перетворити растрове зображення у секторний растр. За розробленими алгоритмами було створено програмний продукт для вбудованої системи відтворення зображень та програмний продукт для передачі по зв’язку Wi-Fi відео в реальному часі з перетворенням прямокутного растру у секторний растр. За рахунок комбінування алгоритмів перетворення квадратного растру у секторний було підвищено якість відтворення зображення на відеопристрої з механічною розгорткою. The goal of this work was to create a method for sectoral rasterization for images on video devices with mechanical scanning that can be used for advertising purposes. Preparing an image for display on a machine with a mechanical sector scan requires the creation of software for transferring a classic rectangular raster to a sector raster. When implementing software for an embedded computing system of mechanical image scanning for advertising purposes, the task was to reproduce a raster image using concentrically located circles, which are divided into sectors. The ambiguity of the transition from a square to a sectorial raster lies in the variable area of the sectors as they move away from the center of the image. According to this fact, there are several sectors for each of the pixels near the central zone of the image, and several pixels for one sector to the periphery of the image. There is not possible to increase the resolution of a sector image due to hardware limitations, so a new method of sector rasterization for an image on a mechanically scanned video device was developed. The developed method combines algorithms that make it possible to transform a raster image into a sectorial raster using linear interpolation depending on the distance of the sector from the center of the image. Attention was also paid to assessing the time of the next complete revolution when starting the mechanical scanning system, which made it possible to reduce the time for obtaining a stable image from the moment the device was turned on. So, as the result of the research, the method of sectorial image rasterization was developed, as well as the algorithms that allow converting a raster image into a sectorial image were developed. Вased on the developed algorithms, the software product for an embedded image reproduction system and the software product for real-time video transmission over Wi-Fi communication with the conversion of a rectangular raster into a sector raster were created. By combining algorithms for converting a square raster to a sector one, the quality of image reproduction on a mechanically scanned video device was improved. Целью этой работы является создание метода секторальной растеризации изображений на видеоустройствах с механической разверткой, что можно использовать в рекламных целях. Подготовка изображения для показа на аппарате с механической секторной разверткой требует создания программного обеспечения для передачи классического прямоугольного растра в секторный растр. При реализации программного обеспечения для встроенной вычислительной системы механической развертки изображения в рекламных целях, была поставлена задача воспроизведения растрового изображения с помощью концентрически расположенных кругов, которые разделены на секторы. Неоднозначность перехода от квадратного растра к секторному заключается в переменной площади секторов по мере удаления их от центра изображения. Согласно этому факту, возле центральной зоны на каждый из пикселей приходится несколько секторов, а к периферии изображения на один сектор приходится несколько пикселей. Повысить разрешение секторного изображения не представляется возможным по причине аппаратных ограничений, поэтому был разработан новый метод секторной растеризации для изображения на видеоустройстве с механической разверткой. Разработанный метод комбинирует алгоритмы, которые позволяют превратить растровое изображение в секторный растр с использованием линейной интерполяции в зависимости от расстояния сектора от центра изображения. Также уделено внимание оценке времени следующего полного оборота при запуске механической системы развертки, что позволило сократить время получения стабильного изображения с момента включения устройства. Итак, в результате проведенного исследования разработан метод секторной растеризации изображения, а также построены алгоритмы, которые позволяют превратить растровое изображение в секторный растр. По разработанным алгоритмам был создан программный продукт для встроенной системы воспроизведения изображений и программный продукт для передачи по связи Wi-Fi видео в реальном времени с преобразованием прямоугольного растра в секторный растр. За счет комбинирования алгоритмов преобразования квадратного растра в секторный было повышено качество воспроизведения изображения на видеоустройстве с механической разверткой.

Description

Keywords

растеризація зображень, секторна розгортка, механічна розгортка, відеопристрій, image rasterization, sectoral scanning, mechanical scanning, video device, microcontroller programming, растеризация изображений, секторная развертка, механическая развертка, видеоустройство

Citation

Мелешко, Є. В. Метод секторної растеризації для зображення на відеопристрої з механічною розгорткою / Є. В. Мелешко, Д. С. Бакін // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2020. - Вип. 3 (34). - С. 182-193.