Устройство для преобразования координат точек графического изображения

Устройство для преобразования координат точек графического изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕК ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержсццее планшет с установленными в углах планшета сканирующими зеркалами, между которыми установлен источник направленного излучения, оптически связанный через упомянутые зеркала с узлом считывания и фотоприемниками, установленными На планшете, выходы которых подключены к входам измерителей временного интервала, выходы которых соединены с одними входами вычислительного блока, другие входы которых подключены к выходам блока задания констант и функциональной клавиатуры , отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит координатный механизм перемещения, установленный на планшете и механически связанный с узлом считывания, содержащим основание, на котором установлены два фотоприемника, между кото (Л ья;лми размещен непрозрачный .

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУЬЛИН (1Ю (11) У51) 6 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ HSOEiPETEHHA И OTHPblTMA (21 ) 3504166/18-24 (22) 25.10.82 (46.) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) K.È.Áîãàòûðåíêî, А.A.Áèòíûé, Н.В.Скиба и В.Е.Тырса (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (53) 681.327.12(088.8) (56). 1. Патент ФРГ 1) 2651689, кл. Q 06 К 9/16, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 514311, кл . О 06 К 11/00, 1973 (прототип}. (54)(57) УСТРОИСТБО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА

НИЯ КООРЦИНАТ ТОЧЕК ГРАФИЧЕСКОГО

ИЗОБРИКЕИИЯ, содержащее планшет с установленными в углах планшета сканирующими зеркалами, между которыми установлен источник направленного излучения, оптически связанный через упомянутые зеркала с узлом считывания и фотоприемниками, установленными на планшете, выходы которых подключены к входам измерителей временного интервала, выходы которых соединены с одними входами вычислительного блока, другие входы которых подключены к выходам блока задания констант и функциональной клавиату» ры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит координатный механизм перемещения, установленный на планшете и механически связанный с узлом считывания содерР жащим основание, на котором установ-@ лены два фотоприемника, между которыми размещен непрозрачный экран.

1078449

Йзобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике и может быть использовано для считывания. графической информации, . Известны устройства для считыва. ния .графической информации, содержащие планшет с оптико-механическими узлами считывания, состоящими из зеркал, связанных с приводом, источником света и фотоприемником, элемент считывания и блок обработки информации f1) .

Однако устройство характеризуется недостаточной точностью измерения координат считываемых точек изображения. 35

Наиболее близким по технической сущностч к предлагаемому является устройство для преобразования icoop динат точек графического изображе- ния, содержащее планшет с установленными в углах планшета сканирую- . щими зеркалами, между которыми установлен источник направленного излучения, оптически связанный через упомянутые зеркала с узлом считывания и фотоприемниками, установленными на планшете, выходы которых подключены к входам измерителей временного интервала, выходы которых соединены с одними из входов вычислительного блока, другие входы которых подключены к выходам блока .задания констант и функциональной клавиатуры (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность считывания Ç5 графической информации, обусловленная тем, что вращающий момент от вала электропривода к зеркалам передается при помощи механической передачи, которая увеличивает неравномер- 40 ность скорости вращения зеркал и вносит при этом дополнительную погрешность определения координат, при наклоне элемента считывания, на .котором имеется фотоприемник, также 45 возникает дополнительная погрешйость, которая увеличивает суммарную погрешность измерения.

Цель изобретения — повышение точности устройства °

Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования ,координат точек графического изобра кения, содержащее планшет с установленными в углах планшета сканирующими зеркалами, между которыми установлен источник направленного излучения, оптически связанный через упомянутые зеркала с узлом считывания и фотоприемниками, установленными на планшете, выходы которых подклю- 60 чены к входам измерителей временного интервала, выходы которых соединены с одними входами вычислительного блока, другие входы которых подключены к выходам блока задания констант и функциональной клавиатуры, содержит координатный механизм перемещения, установленный на планшете и механически связанный с узлом считывания, содержащим основание, на котором установлены два фотоприемника, между которыми размещен непрозрачный экран.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства1 на фиг. 2 - принцип измерения координат.

Устройство содержит планшет 1, узел 2 считывания, состоящий из фотоприемника 3 и оптического элемента 4 (линзы) для установки на выбранную точку чертежа, вычислительный блок 8, вход которого соединен с блоком б задания констант, функциональной клавиатуры 7 и выходами измерителей 8 и 9 временных интервалов, источник 10 направленного излучения, установленный между двумя сканирующими зеркалами 11 и 12, а также неподвижные фотоприемники 13 и 14, соединенные с первыми входами двух измерителей 8 и 9 временных интервалов.

Зеркала 11 и 12 имеют независимые приводы 15 и 16, а узел 2 считывания информации содержит основание, на котором находится элемент 4 оптической наводки и фотоприемник 17, от. деленный от другого фотоприемника 3 непрозрачным экраном 18. Исходы фотоприемников 3 и 17 соединены с вторыми входами измерителей 8, 9, 19 и 20 временных интервалов. Основание связано с планшетом механизмом 21 двухстепенного поступательного перемещения и может свободно перемещаться по чертежу, закрепленному на планшете.

Зеркала 11 и 12 снабжены индивидуальными приводами 15 и 16, в качестве которых могут быть использованы, например, микроэлектродвигатели, что позволяет отказаться от механической передачи, вносящей неравномерность от вращения зеркал и повысить тем самым точность кодирования.

Экран 18 представляет собой непрозрачную пластину, закрепленную на основании между фотоприемниками 3 и 17, его размеры. таковы, что при любом положении узла 2 считывания информации на планшете 1 световой луч, отраженный от зеркала 15, попадает только на фотоприемник 3, а от зеркала 12 — на фотоприемник 17, Измерители 8, 9, 19 и 20 предназначены для контроля и учета скорости вращения каждого привода для более точного вычисления угла по временному интервалу, в который он преобразуется.

Механизм 21 предназначен для того, чтобы исключить повороты узла 2 считывания при перемещении его no планшету.

1078449

i5

AS

Р0 сС««« +ctg р

25

В качестве этого механизма можно испольэовать, например, механизмы пантографной или координатной системы от чертежных приборов.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 10 попадает на вращающиеся зеркала 11 и 12 и, отражаясь, образует две плоскости развертки. В одной находятся Фотоприемники 13 и 3, в другой 14 и 17.

Оператор, передвигая узел 2 считывания информации, совмещает элемент 4 оптической наводки с выбранной точкой чертежа, набирает в блоке 7 функциональной клавиатуры необходимые признаки и другую служебную информацию, после чего нажатием кнопки "Пуск" (не показана) разрешает измерение и начало вычислений.

Вращающиеся световые лучи преобразуют угловые расстояния ««« и (фиг. 2) между Фотоприемниками 13 и 3, 14 и 7 в пропорциональные временные интервалы, фиксируемые измерителями 8 и 9 ж, Р Срц)

М Р где tg, Ср — временные интервалы«

2 « угловые скорости вращеЯ = —,td * — — ния световых лучей! т„ Рт

Т,„, (— периоды их вращения, фиксируем«е измерителя- . ми 19 и 20 ° 35

По результатам измеренных значений в вычислительном блоке 5 произ водится расчет. координат кодируемой точки чертежа. Расчетные формулы выводятся из схемы размещения основ- 40 ных элементов устройства в системе координат чертежа (фиг. 2). В точках A и В находятся вращающиеся зеркала 11 12, а в точках С,D,,M и К - фотоприемники 13, 14, 3 и 17 соответственно (фнг. 1). Элемент 4 .оптической наводки, постоянно смещен. ный относительно фотоприемника 3 на расстояния g х и д у, установлен в точке К чертежа, координаты Х « и У « которой необходимо определить.,Величины AB, MN, Ü«««,, bp, Ь х, у и Ву являются констант.«м«« устройства и хранятся в блок, а величины g, и р вычисляются а основании показаний измерителей 8, 9, 19 и 20 по формулам . 9 1 к, l lf t p

Я, - — с (3 т(, Как следует из фиг. 2 AQ=PQ ctg«««,, QB=PQ ctf, p . Так как AQ+QB=AB, то

Из треугольника AQP следует, что

АЦ=РЯ ° ССф

Треугольники РМБ и РАЯ подоГ «ы, по этом

М5 = АС вЂ” Р8 Р(МК дв ) Ae

Искомые координаты вычисляются в блоке 5 по формулам

XÄ=-AQ-MS+4x

У =«, -PQ+PS-t«y.

Введение дополнительного фотоприемника с экраном в узел считывания информации позволяет повысить точность кодирования графической информации. Выполнение узла считывания информации в виде основания с размещенными на нем в одной плоскости фотоприемниками и элементом оптической наводки позволяет УЧеньшить погрешность из-эа наклонов элемента съема при работе и дает большую свободу конструктору для выбора рациональной компоновки этого узла.

ВЫОИЦИ Эаказ 966/44

Тираж 699 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4