Устройство для считывания графической информации

Устройство для считывания графической информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЬШАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, выполнен ный в виде двух i систем взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к коммутатору , вход которого соединен со счетчиком , подключенным к первому генератору импу дьсов, первый элемент ИЛИ, входы котЪрого соединены со съемником координат и с первым датчиком сигналов, а выход подключен к первому детектору, соединенному с ключом, фотоприемные элементы, одни входы которых оптически связаны с фокусирукщим элементом, другие соединены с регистром сдвига, подключенным к втррому генератору импульсов, а йыходы соединены с ключом и блоком вьщачи данных, выход которого является выходом устройства, второй детектор, подключенный к выходу второго датчика сигналов, расп зедели тель импульсов, соединенный с первым и вторым генераторами импульсов, первую группу элементов И, входил которых соединены с первым детектором и со счетчиком, а выходы подключены к одному входу соответствуквдих сумматоров , второй вход которых соединен со счетчиком, а выход подключен к блоку выдачи данных, и BTOPJTO группу элементов , входы которых .соединенЕл со счетчиком, с первым генератором импульсов и с выходом первого триггера, отличают е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй элемент ИЛИ, входы s которого соединены с первым и вторым детекторами, а выход подключен к входу первого триггера, цифроаналоговые преобразователи, соединенные с выходами соответствующих элементов И второй группы, второй триггер , входы которого подключены к . первому и второму детекторам, а выходы соединены с соответствуквдими су)«1аторами, генераторы частоты, подключенные к выходам соответствуюо :л ю :о щих цифроаналоговых преобразователей; , и третью пруппу элементов И, входы которых соединены с соответствующими генераторами частоты и с распределителем импульсов, а выходы |подключш1ы к соответствующим суммаTOpclM .

1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЬ БЛИН

o% (11) 3159 G 06 К,f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ : .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3468152/18-24 (22:) 03,06.82 (46) 23.11.83. Вюл. Р 43 (72) Ю.И.Тормышев и Н.Н..Рыков (53) 681.327.12(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

М 628507,.кл. G 06 К 11/06, 1976."

2. Патент Японии В 55-24629, кл. G 06 К 11/00, опублик. 1980

{прототип). (54 )(57) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, выполненный в виде .двух систем взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к коммутатору, вход которого соединен со счетчиком, подключенным к первому генератору импульсов, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены со еъемником координат и с первым датчиком сигналов, а выход подключен к первому детектору, соединенному с ключом, фотоприемные элементы, одни входы которых оптически связаны с фокусирующим элементом, другие соединены с регистром сдвига, подключенным к второму генератору импульсов, а выходы соединены с ключом и блоком выдачи данных, выход которого является выходом устройства, второй детектор, подключенный к выходу второго датчика сигналов, распредели тель импульсов, соединенный с первым и вторым генераторами импульсов, пер вую группу элементов И, входы которых соединены с первым детектором и со счетчиком, а выходы подключены к одному входу соответотвукицих сумматоров, второй вход которых соединен.со счетчиком, а выход подключен к блоку выдачи данных, и вторую группу элементов И, входы которых ,соединены со счетчиком, с первым генератором импульсов и с выходом первого триггера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с первым и вто- Я рым детекторами, а выход подключен к входу. первого триггера, цифроаналоговые преобразователи, соединенные с выходами соответствующих элементов И второй группы, второй триггер, входы которого подключены к первоьц и второму детекторам, а выходы соедйнены с соответствующими сумматорами, генераторы частоты, подключенные к выходам соответствующих цифроаналоговых преобразователей:," и третью аруппу элементов И, входы которых соединены с соответствункцими генераторами частоты .и с распределителем импульсов, а выходы подключены к соответствующим сумматорам.

1056231

Цель. изобретения - повышение быстродействия устройства. 45

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет,- выполненный в виде. двух систем взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к коммутатоРу, 5р вход которого соединен со счетчиком, подключенным к первому генератору импульсов, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены со съемником координат и с первым датчиком сигна-лов, а выход подключен к первому детектору, соединенному с ключом, фотоприемные элементы, одни входы которых ептически связаны с фокусирующим элементом, другие соединены с регистром сдвига, подключенным к второму генератору импульсов, а выходы соединены с ключом и блоком выдачи данных, выход которого явля.ется выходом устройства, второй детектор, подключенный к выходу второ 65

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для .считывания графической информации.

Известно устройство, содержащее считывающий элемент, соединенный через пиковый детектор с управля-. ющим входом блока выдачи данных, планшет с двумя системами взаимно ортогональных координатных шин, . подключенных к коммутатору, счетчик, соединенный своим входом с выходом генератора импульсов, а выходами с входами коммутатора (1) .

его недостаток состоит в невысокой точности устройства. 15

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными через коммутатор к счетчику, соединенному с первым генератором . gQ импульсов, первый элемент ИЛИ, подключенный к съемнику координат, к одному датчику сигналов и к первому .детектору, соединенному с ключом, фотоприемные элементы, оптически 25 связанные с фокусирующим элементом и подключенные к регистру сдвига, соединенному с вторым генератором импульсов, второй детектор, подключенный к второму датчику сигналов, распределитель импульсов, соединенный с генераторами импульссв, первую и вторую группы элементов И, входы одних из которых соедийены с триггером, а выходы других подключены к входам соответствующих сумматоров, выходы которых соединены с блоком выдачи данных, и ключ, подключенный к,фотоприемным элементам и к одному детектору P) . Недостаток известного устройства 4О заключается в недостаточно высоком быстродействии.

ro датчика сигналов, распределител импульсов, соединенный с первым и вторым генераторами импульсов, первую группу элементов И, входы которых соединены с первым детектора.ч и со счетчиком, а выходы подключены ,к одному входу соответствукщих сумМаторов, второй вход которых соединен со счетчиком, а выход подключен к блоку выдачи данных, и вторую группу элементов И; входы которых соединены со счетчиком, с первым генератором импульсов и с выходом первого триггера, введены второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с первым и вторым детекторами, а выход подключен к входу первого тригI гера, цифроаналоговые преобразователи,. соединенные с выходами соответствующих элементов И второй группы, второй триггер, входы которого подключены к первому и второму детекто- . рам, а выходы соединены с соответствукицими сумматорами, генераторы частоты, подключенные к выходам соответствующих цифроаналоговых преобразователей, и третью группу элементов И, входы которых .соединены c ñoîòâåòñòвующими генераторами частоты и с распределителем импульсов, а выходы подключены к соответствующим сумматорам.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает ключ 1, выполненный, например, в виде кнопочного переключателя, распределитель 2 импульсов,, первый генератор 3 импульсов, счетчик 4, коммутатор 5, планшет 6, выполненный в виде двух сис- . тем взаимно ортогональных .координатных шин, съемник 7 координат, первый элемент ИЛИ 8, первый детектор 9, первую группу элементов И 10 и 11, сумматоры 12 и 13, блок 14 выдачи данных, второй элемент ИЛИ 15, первый триггер 16, вторую группу элементов И 17 и 18, цифроаналоговые преобразователи 19 и 20, пер-вый 21 и второй 22 датчики сигналов, второй триггер 23, второй детектор 24, фотоприемные элементы 25, выполненные, например, в виде фотоэлектрической линейки, генераторы 26 и 27 частоты,.третью группу элементов И 28 и 29, второй генератор 30 импульсов, регистр 21 сдвига, фокусирующий элемент 32, выполненный, например, в виде оптичес" кой головки.

Устройство работает в двух режимахг режиме считывания одиночных точек изображения с использованием съемника 7 координат и в режиме группового считывания с использованием фотоприемных элементов 25.

В первом режиме работы контакты ,кнопбчного переключателя 1 замкнуты, 1056231

От распределителя 2 импульсов на вход генератора 3 импульсов подается разрешающий потенциал, и импульсы с этого генератора поступают на вход счетчика 4, Числовые значения кодов счетчика поступают на входы коммутатора.5, возбуждающего координатные шины планшета 6 в соответ-. ствии с кодами счетчика. Таким об-. разом, в процессе работы осуществ-. ляется последовательный опрос всех координатных шин планшета.

При касании съемником 7 координат поверхности планшета в нем наводится электрический сигнал оз возбуждаемой под этим датчиком шины. Этот сигнал через элемент ИЛИ 8 поступает на вход пикового детектора 9, вырабатывающего на своем выходе импульс в момент достиже-: ния амплитудой входного сигнала максимального значения. Импульс с выхода пикового детектора 9 поступает на входы элементов И 10 и 11, на вторые входы которых с выхода старшего разряда счетчика один раз ,в течение кадра подаются разрешающие потенциалы.

При наличии разрешающего потенциала на входе элемента И 10 импульс с выхода пикового детектора 9 проходит на управляющий вход сумматора 12, разрешая занесение в не- го содержимого счетчика 4, соответствующего коду одной из координат (например Х) считывающего элемента.

Аналогичным образом, при наличии разрешающего потенциала на входе элемента И 11 происходит занесение в сумматор 13 содержимого счетчика, 1 соответствующего значении другой координагы {например У) .

Импульсы с выхода пикового детектора через замкнутые контакты переключателя 1 поступают также на вход блока 14 выдачи данных, который после некоторой задержки . разрешает передачу содержимого сумматоров 12 и 13, соответствующего значения координат точки касания считывающего элемента, в ЭВМ.

Сигнал с выхода пикового детектора 9 будет проходить и по другим цепям устройства, например, элемент ИЛИ 15, триггер 16, элементы И 17 и 18, счетчики 19 и 20, однако вследствие отсутствия разрешающего потенциала на втором выходе распределителя 2 импульсов, состояние сумматоров 12 и 13 не изменится.

При работе во втором режиме счи,тывание осуществляется последователь ным перемещением оптической головки по полю чертежа.

В процессе такого перемещения в память или в ЭВМ будет заносиТься полоса изобретения, ширина которой равна проекции длины линейки на плоскости чертежа. Путем последовательного перемещения головки и некоторого перекрытия полос между собой считывается вся информация, располо5 женная на чертеже.

При работе в этом режиме съем ник 7 находится в выключенном состоянии, кнопочный переключатель 1 в разомкнутом состоянии, а все триг10 геры, сумматоры и счетчики в исходном состоянии обнулены.

Работа осуществляется в два Цикла. В первом цикле осуществляется определение местоположения оптической головки на поверхности планшета, а во втором считывание информации с линейки, Управление переключением циклов осуществляется распределителем 2 импульсов.

В первом цикле на выходе распределителя 2 импульсов, связанном с входом генератора 3 импульсов, имеется разрешакший потенциал. Импульсы с этого генератора поступают на вход счетчика 4, в результате чего осуществляется последовательный опрос всех координатных шин планшета.

В процессе опроса координатных шин. возбуждаются датчики 21 и 22. Датчик 21 является привязочной точкой, З0 совмещенной оптически с одним концом фотоэлектрической линейки 25, относительно которой осуществляется отсчет координат элементов изображения, осуществляемый при опросе

35 линейки фотоэлементов. Определение координат местоположения этого датчика ничем не отличается от только что описанного определения координат съемника 7, после прохождения

40 .сигналом элемента ИЛИ 8 после возбуждения датчика 21 в сумматоры 12 и 13 будут занесены текущие значения координат этого датчика.

Разница в обработке сигнала, 45. поступакщего с датчика 21, в отличие от сигнала, поступающего со съемника 7, состоит в следующем.

Поскольку кнопочный переключатель разомкнут, сигналы на управляющий вход блока 14 выдачи данных с выхода пикового детектора 9 не поступают, и, следовательно нет передачи кодов в ЭВМ. Сигнал с пикового детектора 9 поступает на вход эле- мента ИЛИ 15. На второй вход этого элемента через пиковый детектор 24 поступает сигнал возеужде" ния датчика 22, оптически совмещенного с другим концом фотоэлектрической линейки 25. Далее обработка

60 сигналов осуществляется одинаково и состоит в следующем.

Первым сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ 15 на счетный вход триггера 16, триггер перево$5 дится в единичное состояние, и раз1056231

5

15 20 решающий потенциал с его выхода поступает на входы элементов H 17 и 18

На другие входы этих элементов постуйают импульсы от генератора Э импульсон и уровни разрешающих потен циалов с выходов старшего разряда счетчика 4. Длительность разрешаице

ro потенциала, поступающего с выхо-, да триггера 16, равна длительности временного интервала между поступаю щими в каждом из полукадров Х и У О сигналов возбуждения датчиков 21 и

22 и прямо пропорциональна величине проекций фотоэлектрической линейки на оси координат. Поэтому число импульсов, прошедшее в каждом из полу кадров с генератора 3 импульсов через элементы И 17 и 18 соответственно на входы цифроаналоговых пре-, образователей 19 и 20, будет прямо пропорционально величине этих проекций.

Аналоговые сигналы с выхода цифроаналоговых преобразователей 19 и 20 поступают соответственно на входы генераторон 26 и 27 управляемой частоты, изменяя частоту генерирования и соответствии с величиной соответствующих проекций.

Во втором цикле работы разрешающий импульс на выходе распределителя 2 импульсов, связанном с входом генератора 3 импульсов, исчезает, поступление импульсон с выхода генератора прекращается, и прекращается, тем самим, опрос коор- динатных шин. Одновременно с этим 35 на втором выходе распределителя 2 импульсов появляется разрешающий потенциал, поступающий на входы элементов И 28 и 29 и генератора 30 импульсов. В результате этого íà НЫходе генератора 30 импульсов появля:ются импульсы, поступающие на вход сднигающего регистра 31. В одном из разрядов этого регистра записана единица С приходом каждого сдви 4 гающего импульса содержимое регистра сдвигается на один разряд.

Выходы сднигающего регистра связаны с входами линейки фотоэлектрических датчиков, и при передвиже- 0 нии единицы из разряда в разряд опрашивается один из фотоэлементов фотоэлектрической линейки 25. Если на какие-либо фотоэлементы линейки спроекцированы элементы изображения, то при.опросе этих фотоэлементов возникают сигналы, появляющиеся на выходе фотоэлектрической линейки.

Опрос фотоэлектрической линейки 25 осуществляется с конца оптически совмещенного с опорной или привя- 60 ночной точкой, в которой распбложен датчик 21. Нрй опросе элементов линейки изменяются координаты опрашиваемых точек относительно привяэочной точки, и, в соответствии с этим у изменением„ необходимо корректировать координаты привязочной точки, чтобы они были равны текущим координатам опрашиваемых элементов.

Корректирующие импульсы .с генераторов 27 и 26 импульсов поступают соответственно через элементы И 28 и 29 на входы сумматоров 12 и 13, изменяя их содержимое, которое будет соответствовать текущей координате опрашиваемого в фотоэлектрической линейке элемента. В результате этого, при поступлении на управляющий вход блока выдачи данных импульсон возбуждения фотоэлементов линейки, связанных с наличием на этих элементах проекции элементов изображения, блок выдачи данных будет передавать в ЭВМ значение содержимого сумматоров, соответствующее координатам считываемых элементов,изображения.

В процессе считывания информации возможны отжтонения датчика 22 от вертикальной оси, проходящей через центр датчика 21 в ту или иную сто-, рону. Поэтому возникает необходимость изменять знак корректирующих импульсов относительно привязочной точки, совмещенной с центром датчика 21 и концом фотоэлектрической линейки 25. Изменение знака коррекции осуществляется с помощью триггера 23, .соединенного своими выхода ми c âõoäàìè сумматора.12, управляющими знаком арифметической операции суммирования или вычитания. Если пер вым на вход триггера 23 пришел импульс с пикового детектора 9, это,,,значит (при опросе шин слева-напра во), что значение координаты Х датчика 22 больше, чем у датчика 21, поэтому триггер 23 выдает разрешаю« щий потенциал на вход сумматора, управляющий суммированием. И, наобо рот, если первым на вход триггера пришел импульс с пикового детекто-, ра 24, то разрешающий потенциал подается на вход сумматора, переклюЧающий его в режим вычитание.

Поскольку в процессе считывания всегда учитывается текущее положение линейки и осуществляется необходимая коррекция перекосов, то счи» тывание изображения сводится к произвольному перемещению оптической голонки по полю чертежа с углами поворота относительно вертикальной оси не превышающими +90 .

Считывание изображения может осуществлятЬся в любом порядке, справа — налево и слева - направо и с любого места. Важно лишь, чтобы, 1056231 (Составитель Т. Ничипорович

Техред Л.Микеш: Корректор O.Têãoð

Ре3 актор В..Иванова

Заказ 9309/44 Тираж 706 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 вся площадь вводимого иэображения была перекрыта последовательностью.

1 движений рабочей .зоны оптической г..>ловки.Введение новых узлов и блоков, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.