Устройство для считывания графической информации

Устройство для считывания графической информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1 985801

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскин

Социалистические

Реслублии (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.07.81 (21) 3323698/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.82 (51) М. Кл.

С 06 К 11/00

3Ъоудорстеенный комитет

СССР ао делам нзоеретеннй и отнрытнй (53) УДК681. .327. 12 (088.8) 3

А, Г. Мачнев, В. В. Тетеркин и А. М, Ишуту ур„

ДДфЯ ф ИАИР цф (72) Авторы изобретения

Институт технической кибернетики АН Б (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике

-и вычислительной технике и может быть использовано в качестве средств считыванияя графической информации с микрофильма в информационных и информационнопоисковых системах для ввода ее в IlBM, дця передачи на устройство отображения или на устройство получения копии.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее генератор тактовых импульсов, блок памяти, соединенный со счет иком формирования строк, подключенным к блоку коммутации канала Х и со счетчиком формирования кадров, подключенным к блоку коммутации канала У, блоки отклонения луча по координатам Х и У, электроннолучевую трубку, трьптер управления поиском, соединенный с первым элементом

И, первый элемент ИЛИ, второй элемент

ИЛИ, подключенный к триггеру слежения, элемент задержки, трйггер формирования растра, счетчик слежения, блок сравнения, причем триггер формирования раст2 ра соединен с блоками коммутации кана» лов Х и У, а элемент задержки подклю- чен к счетчику формирования строк (1) .

B устройстве организуется режим поиска линии графического изображения . путем организации сетчатого растра, .а затем осуществляется считывание информации отрезками линий. Длина отре:., ка задается временем слежения. Вначале считывается отрезок первой линии, найденной поисковой разверткой, затем о врезок второй, третьей и так далее, пока поисковая развертка вновь не выйдет на первую линию. Тогда считывается второй отрезок линии, причем часть то чек второго отрезка, принадлежащая пер» вому отрезку, считывается второй раз.

Процесс считывания заканчивается по окончании формирования поисковой раз вертки. При этом оказывается, что поис-, ковая развертка дважды проходит ка!кдую точку кадра, а за счет перекрытия отрез ков происходит многократное считывание одной и той же линии изображения. Сле%

3 98580 довательно, только на организацию поисковой развертки затрачивается время в два раза большее, чем на считывание кадра обычной телевизионной раэвертыо кой 11) .

Основным недостатком этого устрой- ства является большое время считывания всего кадра информации и избыточность информации. о

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для считьвания графической инфор- мации, содержащее первый элемент И, соединенный с генератором тактовых им. пульсов и с первым триггером, подключенным к первому элементу ИЛИ, второй элемент ИЛИ, соединенный с первым элементом задержки, второй элемент задерж ки, второй триггер, подключенный к коммутатору, блок памяти, соединенный со счетчиком строк, подключенным к бпоку отклонения луча по координате X и со счетчиком кадров, подключенным к блоку отклонения луча по координате У, форми

25 рователь сигналов, соединенный с W1T третий элемент ИЛИ, подключенный к третьему триггеру, счетник тактов, подключенный к четвертому элементу ИЛИ, . селектор импульсов и пятый элемент

ИЛИ, причем счетчик строк соединен с коммутатором °

В этом устройстве сканирование считываемого кадра осуществляется телевизионной разверткой. При этом каждый видеосигнал, соответствующий выходу луча на точку графической информации, записывает состояния счетчиков строк и кадров в блок памяти. и осуществляет

40 гашение луча. Затем луч выводится в соседнюю точку растра по направлению сканирования, возврашается на считанную позицию и засвечивается. Если появляется первый видеосигнал, то происходит выдача записанных в блоке памяти коор- 45 динат йа выход устройства. Если же видеосигнала нет, то погашенный луч выводится в другую соседнюю точку (против направления сканирования), возврашается на считанную цоэицию и подсвечи- 5О вается. Если появляется второй видеосигнал, то производится выдача координат из блока памяти. Если же видеосигнала нет, то координаты считанной точки не выдаются, а устройство продолжает даль- 55 нейшее сканирование кадра, Устройство заканчивает считывание при полном заполнении счетчиков строк и кадров 123 .

1 ф

Недостатком известного устройства ,.является его невысокое быстродействие, проявляющееся в том, что телевизионная развертка не позволяет получать контуры изображения раньше, чем закончится считывание всего кадра. Поэтому íà получение конфигурации изображения затрачивается много времени.

Цель изобретения - повышение бысч родействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее первый триггер, входы которого соединены с первым элементом ИЛИ, подключенным к селектору импульсов, и с первым элементом задержки, а выход соединен с одним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к генерато» ру тактовых импульсов, и с формировате лем сигналов, выход которого соединен с одним входом электроннолучевой трубки, другие входы которой подключены к блокам отклонения луча, второй элемент

ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а выход соединен с первьж и вторым элементами задержки, первый коммутатор, подключенный к выходам первого элемента И и второго триггера и к одним входам второго и третьего коммутаторов, другие входы которых соединены с третьим триггером, а выходы подключены к одним входам счетчиков строк и кадров соответственно, другие входы которых соединены с вторым eJIeMeHToM задержки и со счетчиком тактов, а выходы подключены к блоку памяти,и к соответствующим блокам отклонения луча, третий элемент ИЛИ, один вход ROTopop0 является входом ус1 ройства, а выход соединен со счетчиком тактов, первый блок сравнения, подключенный к счетчику строк и к входу четвертого.элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго триггера, и пятый элемент ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а выход подключен к счетчику тактов, содержит второй блок сравнения, входы которого соединены с первым триггером, со счетчиком строк и кадров, а выход подключен к селектору импульсов, к входу третьего триггера и к входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, инвертор, соединенный со счетчиком кадров и с первым блоком сравнении, и логический блок запрета, входы которого подключены к селектору импульсов и к счетнику строк и кадров, а выходы соединены с другими

Следовательно, на выходе блока 18 появляется импульс» который проходит через элемент ИЛИ 22 и, поступив на счетный вход триггера 7, устанавливает его в состояние 1 . В результате комму татор 6 подключается к коммутатору 10, а второй импульс с выхода элемента

И 3, через коммутаторы 6 и 10 посту пает на (-) вход счетчика 14 и уменьшает его содержимое на единицу..В ре зультате луч перемещается в точку В

98580 входами второго и третьего элементов

ИЛИ.

При этом логический блок запрета содержит последовательно соединенные второй элемент И, входы которого являются входами блока, а выход подключен к одному входу третьего элемента И, другой вход которого является входом блока, а выход третьего элемента И является выходом блока, элемент HE и четвертый 1о элемент И, другой вход которого является входом блока, а выход является вьасодом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства на фиг. 2 конкретное кон 5 структивное выполнение логического блока запрета; на фиг. 3 и 4 поясняется работа устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент

ИЛИ 2, первый элемент И 3, первый триггер 4, второй элемент ИЛИ 5, первый коммутатор 6, второй триггер 7, первый элемент 8 задержки, второй эле.мент 9 задержки, второй коммутатор

10, третий коммутатор ll, третий триггер 12, счетчик 13 тактов, счетчик 14 строк, счетчик 15 кадров, третий элемент

ИЛИ 16, логический блок 17 запрета, первый бпок 18 сравнения, инвертор 19, зр второй блок 20 сравнения, селектор 21 импульсов, четвертый и пятый элементы

ИЛИ 22 и 23, блок 24 отклонения луча по координате Х, формирователь 25 сигналов, блок 26 отклонения луча по координате У, блок 27 памяти, ЭЛТ 28, первый, второй, третий входы 29-30 устройства и выход 32.

Логический блок 17 запрета содержит элементы И 33 и 34, элемент НЕ 35 4, и элемент И 36.

Устройство работает следующим о6разом.

Сигнал включения, появившийся на входе 30 устройства, устанавливает триггера 7 и 12 в состояние "О", а пройдя через элемент ИЛИ 23 записывается в счетчике 13 тактов. В результате на выходе счетчика 13 появляется код числа один (0...001). Одновременно импульс поступает через элемент ИЛИ 5 на элементы 8 и 9 задержки и, пройдя элемент 9 задержки, осуществляет запись. . содержимого счетчика 13 в счетчики

14 и 15 строк и кадров, При этом стар55, ший разряд счетчика 13 поступает а младший разряд счетчиков 14 и 15 и т.д., а младший - в старший разряд счетчиков 14 и 15. В результате записи

1 6 в счетчиках 14 и 15 записывается код

100..;0 (единица в старшем разряде).

Задержка на элементе 9 необходима для того, чтобы запись в счетчики 14 и

15 осуществлялась поппе того, как им пульс сосчитывается счетчиком 13. Код

100...0 с выходов счетчиков 14 и 15 поступает в блоки 24 и 26 и определи ет отклоняющий ток ЭЛТ 28, равный половине максимального тока (максимальный ток соответствует коду 111...1).

Так как в исходный момент триггер

4 находится в состоянии «0«то на выходе формироватепя 25 сигналов, подключенного к модулятору ЭЛТ 28, есть потенциал, гасящий луч (закрывающий модулятор). Поэтому, погашенный луч в соответствии с кодом 100...0, переходит в точку А (фиг. 3), расположен ную на диагонали считывающего кадр растра. Импульс включения, пройдя эпе» мент 8 задержки, устанавливает триг гер 4 в состояние «1". В результате этого формирователь 25 снимает запира юший пуч ЭЛТ 28 потенциал и луч за»свечивается, а на элемент И 3 поступаI ет разрешение для прохождения импульсов генератора 1 на коммутатор 6 коор динат. Задержка на элементе 8 необходи ма для того, чтобы луч ЭЛТ 28 успевал выйти в точку экрана, задаваемую кодами счетчиков 14 и 15 прежде, чем он засветится. Так как триггеры 7 и 12 находят ся в состоянии О, то коммутатор 6 подключен к коммутатору 11» а коммута торы 10 и 11 — к вычитающим входам (-) счетчиков 14 и 15. Поэтому первый импульс, появившийся на выходе элемен» та И 3 поступает через коммутаторы 6 и 11 на (-) вход счетчика 15 и умень шает его содержимое на единицу . В результате на выходе счетчика 15 появляется код 011...1 и луч перемешается в точку Б,(фиг. 3), а так как содержимое счетчика 14 не изменилось, то на выходе инвертора 19 устанавливается код 100...0.

98M0i (фиг. 3), а на выходе счетчика .14 уста навливается код 011...1. Так как содержимое счетчиков 14 и 15 оказывается равным, а триггер 4 находится в состоянии "1", то на выходе блока 20 сравнения появляется импульс, который поступает на счетный вход триггера 12 в селектор

21 импульсов и через элемент ИЛИ 22на счетный вход триггера 7, а через элемент ИЛИ 23 - в счетчик 13. В результате триггер 12 устанавливается в состояние «1" и переключает коммутаторы 10 и 11 на суммирующие входы (+) счетчиков 14 и 15, а триггер 7 переходит в состояние "О" и коммутатор 6 вновь подключается к коммутатору ll. Ha вы ходе счетчика 13 устанавливается код

0...010. Очередной импульс с выхода элемента И 3 проходит через коммутаторы

6 и 11 на (+) вход счетчика 15 и увели" чивает его содержимое на единицу. Поэтому на выходе счетчика 15 устанавливается код 100...0 и луч перем.шается в точку Г (фиг. 3), а на выходе инвертора 19 - код 011...1. Следовательно, на выходе блока 18 сравнения появляется импульс, который через элемент ИЛИ

22 устанавливает триггер 7 в состояние

«1» переключая тем самым коммутатор

6 на коммутатор 10. Новый импульс с ,эд

I выхода генератора 1 проходит через элемент И 3, коммутаторы 6 и 10 на (+) вход счетчика 14 строк и увеличивает

его содержимое íà единицу. B результа- 35 те на выходе счетчика 14 устанавливаевся код 100...0 и луч возвращается в точку А (фиг. 3), а на выходе блока 20 появляется второй импульс, который возвращает триггеры 7 и 12 в состояние

О (оба были в состоянии 1 ), устанавливает в счетчике 13 код 0...011 (через элемент ИЛИ 23) и поступает на вход селектора 21 импульсов. Селектор

21, из двух поступивших в него имн,4 выделяет второй импульс„ который проходит через элемент ИЛИ 2 и устанавливает триггер 4 в состояние»0». В результате этого луч гасится, а в блок 29 сравнения поступает нулевой потенциал, 50 запрещающий выделение импульса. Таким образом, луч совершил сканирование по квадрату, начиная с точки, расположенной в центре диагонали (А) и определяемой кодом 1000..".OI счетчиков 14 и 15.

При этом луч ЭЛТ 28 продвигается вна55 чале по координате У до точки симметричной в направлении У, точке начала сканирования (фиг. 3, Б). В этой точке (Б) он меняет координату движения и начинает продвигаться по координате Х до точки (В) симметричной, в направлении Х, точке, в которой произошло изменение координаты сканирования. Аналогично луч

ЭЛТ 28 вновь двигается по координате К, затем по координате Х, возвращаясь в точку начала сканирования по импульсам, поступающим соответственно из блоков

18 и 20, а направление сканирования определяет состояние триггера 7. Если триггер 7 находится в состоянии 0, то луч движется по координате У, а если в состоянии 1, то по координате X.

Импульс с выхода селектора 21 поступает и в блок 17, а так как счетчики 14 и

15 полностью не заполнены, то проходит через него на элемент ИЛИ 5 и, как было ранее показано, переписывает содержимое счетчика 13 в счетчики 14 и 15.

На выходах счетчиков 14 и 15 устанавливается код 110...0 и луч перемешается в новую точку (Д), расположенную на диагонали считываемого кадра. Так, как триггер 4 находится в состоянии О, то после перехода луча на новую точку начала движения по квадрату, несмотря на то, что в обоих счетчиках 14 и 15 запи-. саны одинаковые числа, на выходе блока

20 импульса не будет.

Описанный выше процесс движения луча ЭЛТ 28 цо квадрату и перехода на новую точку начала сканирования, расположенную на диагонали и определяемую кодом счетчиков 14 и 15 .повторяется до тех пор, пока счетчики 14 и 15 пол-. ностью не заполнятся.

На фиг. 3 точками Д, E. Ж, 3, II отмечен путь луча по второму квадрату.

Точки начала сканирования последовательно определяются кодами счетчиков 14 и

l5: 110...0, 1010...0, 1110...0 и т.д.

Другими словами, очередной код точки начала сканирования получается путем увеличения кода XOO...O счетчиков 14 и 15 на число два, начиная со старшего разряда, затем кода 110...0 и т.д. На фиг. 3 точками начала сканирования являются точки А, Д, И, К, Л, М, Н, О.

Увеличение кода счетчиков 14 и 15 на число два достигается, как ранее было описано, увеличением содержимого счетчика 13 на число два, при движении луча по квадрату и соответственным образом организованной записью содержимого счетчика 13 в счетчики 14 и 15. При заполнении счетчиков 14 и 15 луч ЭПТ

28 перемешается в крайнюю точку (О) При равенстве кодов счетчиков 14 и

15 на выходе схемы сравнения появляется высокий потенциал, по которому формирователь импульсов вырабатывает им55 диагонали считываемого кадра, так как код 111...1 определяет максимальный ток отклонения. По окончании сканирования по квадрату луч снова возвращается в точку (О) начала движения, и как было ранее показано, на выходе селектора

21 появляется импульс, который устанавливает триггер 4 в состояние «О, закрывая элемент И 3 для прохождения тактовых импульсов генератора 1. Этот же 30 импульс поступает и в блок 17, который запрещает прохождение импульса к элементу 5 задержки,, но разрешает его прохождение к элементу ИЛИ 16. Таким образом, счетчик 13 обнуляется, а триг- 15

rep 4 в состояние «1» не возводится и процесс считывания кадра заканчивается..

Если в процессе сканирования по любому из квадратов луч ЭЛТ 28 выходит на точку или линию графической информа- go ции, то на выходе 31 устройства появляется видеосигнал, который переписывает содержимое счетчиков 14 и 15 в блок

27. Из блока 27 координаты считанных точек информации выдаются на выход 32 по сигналам, поступающим от устройствпотребителей графической информации.

Устройство может прекратить процесс считывания в любой момент времени при поступлении на вход 29 сигнала вьпапочения, который через элемент ИЛИ 2 устанавливает в "О" триггер 4, а через элемент ИЛИ 16 - счетчик 13 тактов.

Блок 17 работает следующим образом.

Если счетчики 14 и 15 полностью не заполнены; то на элемент И 33 сигналы заполнения не поступают и, следовательно, на выходе элемента И 33 сигнала не будет, но на выходе элемента НЕ

35 появляется высокий потенциал. Им- 4О пульс, поступающий из селектора 21 проходит на элементы И 34 и 36, но так как на элементе И 34 нулевой потенциал, то он проходит только через элемент И

36 и поступает на элемент ИЛИ 5. Если 4> же счетчики 14 и 15 полностью заполнены, то на выходе элемента И 33 появляется высокий потенциал, который откроет элемент И 34, а через элемент

НЕ 35 закроет элемент И 36. Поэтому импульс из селектора 21 проходит только через элемент И 34 и поступает в элемент

ИЛИ. 16.

Блок 20 работает следующим образом.

01 10 пульс равенства. Этот импульс проходит через. элемент задержки на схему совпадения, второй вход которой подключен к выходу триггера 4. Если триггер 4 находится в состоянии «1", то схема совпадения открыта и импульс равенства проходит на выход блока 20. Если же триггер 4 находится в состоянии "О«, то импульса на выходе блока 20 не будет.

Таким образом, использование сканирования по квадратам различной величины (вследствие сильной корреляции между точками изображения) позволяет получать контуры изображения гораздо быстрее, чем при телевизионной развертке. Это следует (фиг. 4) из того, что предлагае» мая развертка позволяет просматривать плошадь всего кадра.

Формула изобретения

1. Устройство для считывания графичес.кой информации, содержащее первый триггер, входы которого соединены с первым элементом ИЛИ, подключенным к селектору импульсов, и с первым элемен том задержки, а выход соединен с одним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, и с формирователем сигналов, выход которого соединен с одним входом электроннолучевой трубки, другие входы которой подключены к блокам отклонения луча, второй элемент ИЛИ; один вход которого является входом уст ройства, а выход соединен с первым и вторым элементами задержки, первый коммутатор, подключенный к выходам первого элемента И и второго триггера и к одним входам второго и третьего

1 коммутаторов, другие входы которых соединены с третьим триггером, а выходы подключены к одним входам счет,чиков строк и кадров соответственно, другие входы которых соединены с вто рым элементом задержки и со счетчиком тактов, а выходы подключены к блоку памяти и к соответствующим блокам отклонения луча, третий элемент

ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а выход соединен со счетчиком тактов, первый блок сравнения, подключенный к счетчику строк и к вхо ду четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго триггера, и пятый элемент ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а

11 9888 выход подюпочен к счетчику тактов, о т л и ч а ю ?ц е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устрой ства, оно содержит второй блок сравнен ния, входы которого соединены cr первым триггером, счетчиками строк и кадров, а выход подключен к селектору импульсов, к входу третьего триггера и к входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, инвертор, инвертор, соединенный со счетчиком -1 ? кадров и с первым блоком сравнения, и логический блок запрета, входы которого подключены к селектору импульсов и к счетчику строк и кадров, а выходы соединень? с другими входами второго и третьего элементов ИЛИ. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что логический блок

01 12 запрета содержит последовательно соеди ненные второй элемент И, входы которо, о являются входами блока, а выход под ключен к одному входу третьего элемен та И, другой вход которого является входом блока, а выход третьего элемента

И является выходом блока, элемент НЕ .и четвертый элемент И, другой вход ко торого является входом блока, а выход является выходом блока.

Источники информации, принятые во вни?иания при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 541184, кл. G 06 К 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2883088/18-24, кл. G 06 К 11/00.

985801

Составитель Т. Ничипорович

Редактор Н. Стащишина Техред М.Надь Корректор Е. Рококо

Заказ 10167/70 Тираж 73 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4