Устройство для считывания графической информации
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
) С 06 К 9/О ТЕНИН еской кибернет радиатехничесо нат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Институт технички АН БССР и Минскийинститут(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЧЕСКОЙ И 1 ФОРМАЦИИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам ручного считывания информации с последующим распознаванием, и может быть использовано для автоматизации ввода графической информации в ЭВМ.Цель изобретения - расширение областиприменения устройства за счет вазможности определения координат сложных изображений.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства;на фиг., 2 - схема блока определения координат; на фиг, 3- схема блока согласования; на фиг 4 - схема блока оптико-электронного пре" образования; на фиг. 5 - схема светоделительного блока и формирователей видеосигналов; на фиг6 - логическая схема логического фильтра цветнасти; на фиг. 7 - схема интерполятора; на(57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизации ввода графической информации. Цель изобретения состоит врасширении области применения устройства за счет возможности определениякоординат сложных изображений. Этодостигается путем использованияслойного сетчатого поля иэ .ортогонально расположенных красных и си лос, что достигается введение элементов И, группы счетчиков го счетчика, сумматора и четв элемента задержки.з,п. ф-л 8 ил. фиг. 8 - схема блока выдачи координат вУстройство содержит блокоптико- электронного преобразования сигналов, выполненный в виде оптической головки, первый счетчик 2, генератор 3 импульсов, блоки 4 и 5 определения коордиблок 6 согласования, интерполятор 7, блок 8 выдачи координат и блок 9 индикации.Блок определения координат (фиг,2) содержит элемент 10 задержки, первую 11, 12, вторую 13, 14 группы элементов И, элемент НН 15, первый элемент И 16, первый элемент ИЛИ 17, первый триггер 18, дифференцирующий элемент 19, второй 20 и третий 21 триггеры, третью группу элементов 22, 23 И, второй элемент ИЛИ 24, регистр 25, первый сумматор 26, четвертую группу 27 элементов И, первый счетчик 28, 3606980 20определения координат, управляющий вход подключен к пятому выходу блока оптико-электронного преобразования сигналов, интерполятор, информационные входы которого соединены с вторыми выходами блоков определения координат, первый элемент И, один вход которого соединен с третьим выходом блока оптико-электронного преобразования, второй элемент И, один вход которого подключен к выходу генератора импульсов, мультиплексор, первый, второй и третий элементы задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит группу элементов И, один вход которых соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого подключен к выходу пер вого элемента И, группу счетчиков, счетные входы которых подключены к выходам второго и третьего элементов задержки соответственно, входы которых соединены с соответствующими вы ходами интерполятора, выходы счетчиков группы подключены к информационным входам мультиплексора, управляющие входы которого соединены с выходами интерполятора, второй счетчик, 30 счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, один выход второго счетчика соединен с другим входом элементов И группы, а другой выход подключен к установочным входам счетчиков группы блока определения координат, интерполятора и блока выдачи координат, сумматор, информационные входы которого соединены с. выходами мультиплексора и элементов 40 И группы, синхронизирующий вход подключен к второму выходу второго счетчика, а выходы соединены с другими входами первого и второго элементов И, и четвертый элемент задержки, первый выход которого подключен к управляющим входам блоков определе. ния координат, второй выход соединен с синхронизирующими входами блока оптико-электронного преобразования 50 сигналов и интерполятора, управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента И а выходы подключены к синхронизирующим входам блока выдачи координат, 552, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок определения координат содержит первую группу элементов И, одни входы которых являются информационным входом блока, другие - установочным входом блока, вторую группу элементов И, одни, входы которых соединены с информационным входом блока, первый эле" мент задержки, вход которого подключен к установочному входу блока, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом одного элемента И первой группы, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами другого элемента И первой группы и дифференцирующего элемента, первый триггер, один вход которого подключен к информационному входу блока, первый элемент И, входы которого соединены с выходами первого элемента задержки и элемента НЕ, а выход подключен к другому входу первого триггера, второй триггер, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, нулевой вход подключен к выходу одного элемента И второй группы, прямой выход соединен с другим входом второго элемента И второй группы, третий триггер, входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, а выходы соединены с другими входами элементов И второй группы, третья группа элементов И, один вход которых является первым синхронизирующим входом блока, другие входы подключены к прямым выходам первого и второго триггеров соответственно, а выходы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу регистра, первый сумматор, информационные входы которого соединены с выходами регистра и элементов И четвертой группы, синхронизирующий вход является управляющим входом блока, а выход подключен к одному входу второго элемента И, второй вход которого является тактирующим входом бло" ка, третий и четвертый входы подкжочены к инверсным выходам первого и второго триггеров, а выход соединен с одним входом элементов И четвертой -руппы, первый счетчик счетный вход которого подключен к выходу одного. элемента И третьей группы, нулевой вход соединен с управляющим входом устройства, а выход подключен к другому входу элементов И четвертой группы, четвертый триггер, счетный вход которого соединен с установочным входом блока, а выходы подключены к вхо 2116069 ВО 22 дам элементов задержки группы соот- входам мультиплексора, управляющие ветственно, к одним входам элементов , входы когорых подключены к выходам И пятой группы, другие входы которых четвертого триггера, а выход подклюсоединены с выходом второго элемента чен к информационному входу второго И, второй и третий счетчики, счетные сумматора, синхронизирующий вход кои синхронизирующие входы которых под- торого является вторым синхронизируключены к выходам соответствующих эле- ющим входом блока, а выход соединен ментов И пятой группы, установочные с одним входом элементов И шестойб входы соединены с выходами соответст группы, другой вход которых подключен вующих элементов задержки группы, а к управляющему входу блока, а выход выходы подключены к информационным является выходом блока.нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,гарина, 101 сказ 3550 Тираж 565 НИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РаПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССушская наб., д. 4/5второй элемент И 29, элемент 30 задержки группы, четвертый триггер 31,элемент И 32 пятой группы, второйсчетчик 33, мультиплексор 34, второйсумматор 35, элемент И 36 пятой группы, третий счетчик 37, шестую группу38 элементов И, элемент 39 задержки.Блок согласования (фиг. 3) содержит первый 40 и ьторой 41 элементы И, 10первый элемент 42 задержки, элементы43 и 44 задержки группы, счетчик 45,группу элементов И 46, сумматор 47,мультиплексор 48, счетчики 49 и 50и элемент 51 задержки, выполненныйв виде распределителя импульсов,Блок оптико-электронного преобразования (фиг, 4) содержит светоделительный блок 52, формирователи 53 и54 видеосигналов, фильтры 55 и 56,элемент ИЛИ 57, фильтры 58 и 59, пороговые элементы 60 и 61, элементИЛИ 62, триггер 63, элемент И 64,элемент НЕ 65 и ключ бб, выполненныйв виде кнопочного выключателя, 25Светоделительный блок (фиг. 5)содержит объектив 67, светоделительный элемент 68 (зеркало), отражательный элемент 69 (зеркало), фильтры70 и 71 и линзы 72 и 73,30Формирователь видеосигналов(фиг. 5) содержит фотозатвор 74, светочувствительные элементы 5, разрешающий затвор 76, сдвйговый регистр77, выходной элемент 78, распределитель 79 имлульсов и усилитель 80,Логический фильтр (Фиг. 6) содержит пороговые элементы 81-84, элементыИ 85-8, элементы ИЛИ 88 и 89,Интерполятор (фиг. 7) содержит 40регистры 90 и 91, сумматор 92,элементы И 93 и 94.Блок выдачи координат (Фиг, 8)содержит счетчики 95 и.96, группуэлементов И 97, 45Устройство работает следующим образом.Световой поток от носителя графического изображения и транспарантанаправляется объективом 67 (фиг 5)на светоделительное зеркало 68, раз"деляющее световой поток на два потока. Первый поток направляется нафильтр 70, второй " на зеркало 69,изменяющее направление падающего нанего светового потока и направляюще"го световой поток на фильтр 71. Фильт.ры 70 и 71 осуществляют дискретизацню воздействующего на них излучения по спектру на две спектральные компоненты с разными длинами волн, Еслиформирователи 53 и 54 видеосигналовизбирательно чувствительны соответственно к спектрам вертикальных и гори"зонтальных полос трафарета, то фильтры 70 и 1 не нужны,Поскольку группы параллельных по-лос транспаранта выполнены разнымицветами, то каждый из Фильтров в результате дискретизации спектра пропускает изображения элементов линий одной какой-либо группы полос и элементов графических изображений, имеющихширокие спектральные излучения.Каждый из двух световых потоковнаправляется через линзы 72 и 73 навходы линейных формирователей 53 и 54видеосигналов соответственно,На распределитель 79 импульсов отсчетчика 2 подаются тактовые импульсы, в результате чего схема управления вырабатывает на своих выходах,связанных с элементами линейного формирователя видеосигналов, импульсы,управляющие работой элементов формирователя.Световой поток, несущий информацию о считываемом графическом изображении и линиях координатной сетки,проецируется на фотозатвор 74, Приподаче на фотозатвор 74 разрешающегопотенциала в светочувствительныхэлементах 75 происходит накоплениегенерированных светоносителей, Послезавершения процесса накопления на разрешающий затвор 76 подают потенциал,разрешающий одновременную передачузарядовых пакетов всех элементов наэлектроды сдвигового регистра 77, Пока длится следующий период накопления, сдвиговый регистр 77 под действием поступающих на его входы от распределителя 79 импульсов считывает ивыдает на вход выходного элемента78 поступившие в него зарядовые пакеты. Считывание информации с чыходасдвигового регистра осуществляетсяподачей на выходной затвор выходногоэлемента 78 импульсов считывания свыхода распределителя 79 импульсов.Записанная в регистр 77 информациявыдается по тактам на выход выходногоэлеменга 8, усиливается усилителем80 и выдается на выход линейного фор"мирователя, связанного с входомэлектрического Фильтра цветности55 (56),1606980 Оба линейных формирователя 53 и 54видеосигналов работают синхронно, приэтом тактовые импульсы сдвига информации в сдвиговом регистре 77 одногоиз формирователей подаются на входыблоков 4 и 5 определения координат(фиг. 1) и блока б согласования,После выдачи информации из всехразрядов сдвигового регистра описанный процесс преобразования информацииповторяется.Электрические фильтры 55 и 56цветности (Фиг, 6) осуществляют амплитудную селекцию сигналов с последу ющей их логической обработкой, позволяющей вьделить из видеосигнала сигналы, соответствующие считываемым элементам линий координатной сетки иэлементам графического изображения. 20При поступлении видеосигнала навходы пороговых элементов 81-84 и припревышении заданных уровней срабатывания этих элементов на их выходах появляются сигналы, поступающие на входы логических элементов И 85-87. Взависимости от состояния сигналов навходах, этих элементов вырабатываютсяимпульсы, соответствующие чистым и комбинированным (смешанным) сигналам 30цветности. После распределения с помощью логических элементов ИЛИ 88 и89 сигналов по каналам на выходахэтых элементов, связанных с входамифильтров 55 и 56 цветности, появляются сигналы, соответствующие сигналамсчитывания элементов координатнойсетки и элементам графического изоб.ражения.Входной информацией для интернолятора является величина проекций интерполируемого отрезка,Перед началом работы регистры 90и 91 (Фиг, 7) и сумматор 92 обнуляются. Затем при подаче сигнала напятый вход интерполятора в регистры90 и 91 вводятся значения проекцийинтерполируемого отрезка на оси координат, В зависимости от знака содержимого сумматора 92 на одном из входов 50логических элементов И 93 и 94 присутствует разрешающий потенциал, Еслисодержимое сумматора положительно илиравно нулю, разрешающий потенциалприсутствует на входе логическогоэлемента И 93, если отрицательно - навходе логического элемента И 94, поэтому тактовые импульсы, приходящие надругие входы этих элементов с третьего входа интерполятора, будут прохсдить на выход того или иного логичес-,кого элемента И 93 и 94 на вход разрешения передачи содержимого связанного с ним регистра 90 (91).Содержимое одного регистра 90 (91) переносится в сумматор 92 до тех пор, показнак содержимого сумматора 92 не изменится на противоположньй, послечего в сумматор 92 будет переноситьсясодержимое другого регистра 91 (90)до следующего изменения знака содержимого сумматора 92 и т.д. до тех пор,пока на третий вход ин:ерполятора будут поступать тактовые импульсы.Количество импульсов, появившихсяна выходах логических элементов И 93и 94 и на соответствующих им выходахинтерполятора, будет пропорциональнокоординате текущей точки, лежащей либо на самом отрезке, заданном своимипроекциями, либо г ближайшей к отрезку узловой точкеПеред началом работы на считываемое изображение накладывают прозрачный транспарант с нанесенными на негодвумя группами параллельных линий,образующих сетку с квадратными ячей.,ами, при этом каждая нз групп выполнсна цветом, отличающимся от цветадругой группы линий, Транспарант закрепляется на носителе инФормации исохраняет свое положение в течениепроцесса считывания,В процессе считывания информации считывающая головка перемещается вручную с помощью возвратно-поступательных движений без отрыва от поверхности транспаранта над считываемым участком графического изображения. Перемещения осуществляются под углом 45 к оси координатной системы транспаранта с нанесенной на него сеткой с визуальным контролем допустимого угла отклонения, завйсящего о" шага координатной сетки и величины проекции на транспарант рабочей части линейного формирователя видеосигналов. Возвратно-поступательные двю ения позволяют перекрыть необходимую площадь считываемого участка графического иэображения, Проекция одного из концов линейного формирователя видеосигналов на поверхность носителя или транспаранта в месте первоначального касания считывающей головки является началом системы отсчета коорцинат, 1606980от которого отсчитывается перемещени головки.При касании считывающей головки поверхности транспаранта нажимается концевой кнопочный выключатель бб5 (фиг, 4), контакты его замыкаются, триггер 63 переключается в инверсное состояние и сигналом с инверсного выхода (связи на схеме не показаны) устанавливает триггеры 18, 20 и 21 (фиг. 2), счетчики 28,. 33 и 37, сум" маторы 26 и 35 в состояние нуля, в сумматоре 47 (фиг, 2) устанавливается минус единица, в счетчике 45 во всех разрядах устанавливается единица, регистры и сумматор интерполятора 92 (фиг. 7) устанавливаются в нулевое состояние. В регистр 25 (фиг.2) перед началом работы допжно быть заве" сено значение числа, равное удвоенному значению шага координатной сетки.С помощью светочувствительной системы световой поток, поступающий че- рез объектив 6 (Фиг5) от считывае мого изображения и транспаранта, разделяется по спектру на два световых потока, каждый из которых проецируется на свою линейку светочувствительных элементов линейного Формирователя 53 30 (54) видеосигналов. В результате этого на каждом из светочувствительных элементов линейки происходит накопле" ние генерированных светом носителей заРядов, причем в Результате светоде ления в одной линейке линейного формирователя видеосигналов накопление зарядов вызывается фоном, элементами изображений и элементами линий координатной сетки, выполненных одним 40 цветом, а в другой линейке - фоном, элементами изображения и элементами линий координатной сетки, выполненной другим цветом, Величина накопленных светочувствительными элементами заря дов пропорциональна распределению освещенности, созданному,на поверхности линейки, при этом элементы линий разной цветности вызывают разную величину накопленных зарядов, которым со ответствует разная величина амплитуды считываемого с линейки сигнала. Тактовая частота работы линейных формирователей 53 и 54 видеосигналов задается поступающими от генератора 3 (фиг, 1) через счетчик 2 импульсами, Дальнейшее разделение сигналов по .дветности осуществляется электрическими фильтрами 55 (56) цветности(фиг. 5) которые по амплитуде поступающих на них с линейных Формирователей 53 и 54 видеосигналов определяютпринадлежность электрического сигнала их оптическому эквиваленту. В результате этого на выходах фильтров55 и 56 цветности (Фиг, 6), связанныхс первыми входами блоков 4 и 5 определения координат (фиг, 1), появляютсясигналы, вызванные элементами соответствующей линии координатной сетки,а на других выходах - элементами считываемого графического изображения.Устройство содержит два одинаковыхблока 4 и 5 определения координат Уи Х начальной (опорной) точки линейного формирователя видеосигналов,принципы работы которых одинаковы,поэтому рассмотрим работу лишь одного блока.В связи с тем, что в исходном состоянии в сумматор 47 (фиг; 3) занесена минус единица, на прямом выходезнакового разряда сумматора и связанном с ним входе логического элементаИ 40 присутствует разрешающий потенциал, поэтому тактовые сигналы опросасветочувствительных элементов, поступающие с линейного формирователя 53видеосигналов на другой вход логическбго элемента И 40 проходят, черезнего на вход счетчика 45, подсчитывающего количество поступающих на еговход импульсов, соответствующих числуопрошенных светочувствительных элементов линейки формирователя 53 видеосигналов,Поскольку в исходном состоянии вовсех разрядах счетчика 45 записана,единица, то первый из поступающих на1 вход счетчика импульсов вызывает егопереполнение, Переполнение счетчикавозникает также и в конце каждогоцикла опроса линейки светочувстви-тельных элементов. Импульс, возникающий на выходе счетчика 45, устанавливает в сумматоре 47 значение числа,равное минус единице, счетчики 95 и96 (Фиг, 8), 49 и 50 (фиг, 3), регистры и накопительные элементы интерполятора (фиг, 7) устанавливаются этимимпульсом в нулевое состояние, атриггер 31 (Фиг, 2) переводится в противоположное исходному состояние.Далее импульс переполнения поступаетна шестые входы блоков 4 и 5 определения координат (Фиг. 1) и далее навходы логических элементов И 11 и 12(фиг. 2) и через элемент 10 задержкина вход логического элемента И 16каждого из блоков 4 и 5 определениякоординат,В зависимости от времени поступ 5ления сигналов на входы элементовИ 11 и 12 (фиг, 2) с первого и шестого входов блока определения координатразличают неодновременный и одновременный приходы сигналов,При неодновременном приходе сигналов на входе логического элементаИ 11, связанном через элемент НЕ 15с входом логического элемента И 16,присутствует разрешающий потенциал,поэтому импульс, поступающий с шестого входа блока определения координатчерез элемент 10 задержки, через логический элемент И 16 на вход триг- . 20гера 18, переводит его в единичноесостояние. В результате этого на выходе логического элемента И 22, связанном с прямым выходом триггера 18,появляется разрешающий потенциал и 25импульсы,. поступающие на второй входлогического элемента И 22 с второговхода блока определения координат,проходят через логические элементыИ 22 и ИЛИ 24 на вход регистра 25, 30разрешая передачу содержимого регистра 25 в обратном коде в сумматор 26,Последний суммирует поступающие наего вход коды до тех пор, пока навход триггера 18 с первого входа блока определения координат не прядетсигнал, переводящий триггер 18 в инверсное состояние. При этом потенциална прямом его выходе блокирует прохождение импульсов через логический элемент Й 22.Перепад напряжения, возникающий наинверсном выходе триггера 18 при егопереключении, преобразуется с помощьюдифференцирующего элемента 19 в импульсный сигнал, который поступаетна вход логического элемента ИЛИ 17,При одновременном приходе сигналовс первого и шестого входов блока определения координат 4 (5) разрешающий 50потенциал на выходе логического элемента НЕ 15 и входе логического элемента И 16 исчезает, тем самым блокируя прохождение сигнала через логический элемент И 16.55Одновременный приход сигналов навходы логического элемента И 12 приводит к появлению на его выходе, аследовательно, и на входе логическо" го элемента ИЛИ 1 7, импульсного сигнала.Сигналы,поступающие с выхода логического элемента ИЛИ 17 на вход триггера 20, переключают его в единичное состояние, и на входах логических элементов И 13 и 23, связанных с прямым выходом этого триггера, появляется разрешающий потенциал, В результате этого импульсы, поступающие на второй вход логического элемента И 23 с второго блока определения координат начинают поступать на вход счетчика 28 и через логический элемент ИЛИ 24 на вход регистра 25, вызывая перенос содержимого регистра в обратном коде в сумматор 26. Поскольку с переключением триггера 20 в .единичное состояние на входах логического элемента И 13, связанных с прямым выходом этого триггера и инверсным выходом триггера 21, присутстьуют разрешающие потенциалы, то второй импульс, поступающий с выхода линейного формирователя 53 видеосигналов на первый вход блока определения координат и вход логического элемента И 13, проходит через этот элемент на вход триггера 21 и переключает его в единичное состояние с выдачей разрешающего потенциала на разрешающий вход логического элемента И 14, Поэтому третий импульс, поступающий с выхода линейного формирователя 53 видеосигналов, проходит на выход логического элемента И 14 и переключает триггеры 20 и 21 в нулевое состояние, в результате чего логический элемент И 23 закрывается ипрекращается поступление импульсов навходы регистра 25 и счетчика 28, В процессе нахождения триггера 20в единичном состоянии счетчик 28 заполняется импулЬсами, поступающими на его вход с выхода линейного формирователя 53 видеосигналов. Количествоперенесенных в счетчик 28 импульсови количество переносов за это же время содержимого регистра 25 в сумматор 26 пропорционально удвоенному значению отрезка, отсекаемого двумя линиями координатной сетки на проекциилинеики светочувствительных элементов на поверхность транспаранта, Такое же количество импульсов поступает и на вход регистра 25 Кроме того, эа время нахождения триггера 18 в единичном состоянии на вход регистра 25 дополнительно поступает количество им1606980 11пульсов, пропорциональное величине проекции отрезка линейки светочувсгвительных элементов на поверхность транспаранта от начала линейки до пе 5 ресечения с первой линией координатной сетки, и каждый импульс, поступающий иа управляющий вход регистра 25, вызывает перенос в обратном коде содержимого регистра, пропорционального удвоенному значению расстояния между линиями координатной сетки, в сумматор 26, в результате чего в нем накапливается некоторое отрицательное число, признаком которого является наличие сигнала на прямом выходе знакового разряда сумматора, соединенного с входом логического элемента И. 29,После перевода триггеров 18 и 20 в нулевое состояние на всех разрешающих входах логического элемента И 29 присутствуют разрешающие потенциалы, поэтому поступающие на вход логического элемента с генератора 3 импульсов (фиг. 1) и третьего входа блока 25 4 (5) определения координат сигналы проходят на его выход и поступают на управляющий вход группы 27 элементов И (фиг, 2), вызывая перенос содержимого счетчика 28 в. сумматор 26, При 30 каждом таком переносе к отрицательному значению содержимого сумматора 26 добавляется положительное значение содержимого счетчика 28. Этот процесс продолжается до тех пор, пока содержимое сумматора 26 не становится положительным и триггер знакового разряда сумматора не переключается в инверсное - нулевое состояние, что приводит к исчезновению разрешающего 40 потенциала на входе логического элемента И 29, соединенном с прямым выходом этого триггера, и прекращению переноса содержимого счетчика 28 в сумматор 26, 45Количество импульсов переноса, появившееся на выходе логического элемента И 29, пропорционально координате начальной точки линейки относительно одной из линий координатной сетки, При этом начальная точка проекции линейки на поверхность транспаранта, оиределяемая моментом касания считывающей головки поверхности транспаранта, принимается в дальнейшем за нулевую координату или за начало си"темы отсчета координат, Подобная процедура определения координат на- Вчальной точки проекции линейки на поверхность транспаранта повторяетсяв каждом цикле опроса всех элементовсветочувствительной линейки. Информация о значении координаты начальной точки в циклах опроса служит основной для определения величины перемещения начальной точки в период между двумя последовательными циклами, определяемой как разность координат в текущий и предыдущий моменты опроса, Сумма таких элементарных перемещений дает общую траекторию перемещения начальной точки, Осуществляется это слецующим образом,Последовательность импульсов с выхода логического элемента И 29 поступает на входы логических элементов И 32 и 36 и в зависимости от состояния триггера 31 проходит на выход одного из логических элементов и на соответствующие входы счетчиков 33 и 37. Поскольку перед началом кадра триггер 31 импульсом переполнения счетчика 45 (фиг, 3) переведен в нулевое состояние, разрешающий потенциал присутствует на входе логического элемента И 36 (фиг. 2) н импульсы, поступающие на его вход, проходят соответственно на суммирующий и вычитающий входы счетчиков 33 и 37. При поступлении на вход триггера 31 перед началом следуюшего цикла импульса переполнения со счетчика 45 (фиг. 3) триггер 31 (фиг, 2) переводится в единичное состояние и перепад напряжения, возникающий на единичном выходе триггера 31, поступает на управляющий вход мультиплексора 34, разрешает передачу содержимого счетчика 33 в сумматор 35 и после прохождения через элемент 30 задержки переводит счетчик 33 в нулевое состояние, В конце первого цикла опроса линейки светочувствитепьных элементов линейного формирователя видеосигналов счетчик 45 (фиг. 3) переполняется и задержанный сигнал с первого выхода распределителя 51 импульсов переводит триггер 63 (фиг. 4) в единичное состояние. Перепад напряжения, возникающий при переключении этого триггера, обнуляет содержимое сумматора 35 (фиг, 3),что соответствует установке нулевой начальной координаты начальной точки линейки светочувствительных13 1606980 14 .элементов, Поскольку триггер 63 линейки светочувствительных элементов, (фиг, 4) переключается один раз в ,Зти зпачения чисел последовательно конце первого цикла в начале процес- переносятся в сумматор 35, суммируса считывания информации то и сумма- ются им и Формируют значение текущей,Р5тор 35 (фиг, 2) также обнуляется один координаты начальной точки линейки раз в начале процесса считывания. В светочувствительных элементов в данпоследующие моменты времени в нем ный момент времени, Аналогичным обраидет накопление приращений координат, зом формируется значение, текущей т.е. осуществляется последовательное 1 О косрдинаты во втором блоке определеотслеживание траектории перемещения ния кссрцинат (фиг. ). начальной точки считывающей головки.45 50 55 После переключения триггера 21 в единичное состояние разрешающий потенциал прикладывается к разрешающему входу логического элемента И 38 и импульсы с выхода логического элемента И 29 проходят соответственно на вычитающий и суммирующий входы счетчиков 33 и 37. В результате этого к концу второй серии импульсов, поступающей с выхода логического элемента И 32, в счетчике 37 находится разность между текущей и предыдущей координатами начальной точки линейки светочувствительных элементовПри переключении триггера 3 очер.дным импульсом, поступающим на его вход, перепад напряжения, возникающий на инверсном выходе триггера 31, поступает на управляющик вход мультиплексора 34 и приводит к переносу содержимого счетчика 37 в сумматор 35.После этого счетчик 37 обнуляется ычпульсом, поступающим с элемента 39 задержки на его установочный вхоц, а содержимое сумматора 35 переносится в счетчик 95 (фиг. 6, блока 8 (фиг, 1) выдачи координат при поступлении на управляющий вход группы элементов И 38 (фиг, 2) импульса с второго выхода распределителя 51 импульсов (фиг. 3). Зтим же импульсом обнуляются счетчик 28 и сумматор 26, Подобная процедура переноса текушей координаты из сумматора 35 в блок 8 выдачи координат (фиг. 1) производится в конце каждого цикла опроса светочувствительных элементов линейки. При последовательной коммутации пакетов импульсов на входы счетчиков ЗЗ и 37 (фиг, 2) в этих счетчиках соответственно к концу каждого нечетного и четного периодов коммутации ,триггера 3 накапливаются значения чисел, пропорциональные величине элементарных перемещений начальнои точки 20 25 30 35 40 Влок б согласования осуществляет привязку опрашиваемых светочувствительных элементов лийейки к работе интерполятора, используемого для оп-. ределения координат опрашиваемых элементов. Перед началом каждого цикла опроса линейки светочувствительных элементов импульс переполнения счетчика 45 (Фиг, 3) устанавливает все накопительные элементы ( регистры 90, 91 и сумматор 92), интерполятор 7 и накопительные счетчики 95 и 96 блока 8 в нулевое состояние. После этого импульсом, поступающим с первого выхода распределителя 51 импульсов (фиг, 3) на угравляющий вход интерполятора 7 (Фиг. 1),сьязанный с входом разрешения гриема в регистры 90 и 91 (Фиг, 71 исхэдньц, данных, в один из рег-.быстров 90 (91) интерполятора вводится значение содержимого счетчика 28 (фиг. 2) блока 4 (5) определениякоординат, после чего счетчик 28 блока 4 (5) обнуляется импульсом поступающим на установочный вход счетчика с второго выхода распределителя импульсов 51 (фиг. 3),а сам интерполятор после ввода в него исходных данных готов к работе. Поскольку в нсхоцном состоянии в сумматоре 47 устанавливается значение числа, равное минус единице, на входе логического элемента И 40, соединенного с прямым выходом знакового разряда сумматора 47, присутствует разрешающий потенциал, то импульс, совпадающий с моментом считывания информации из светочувстви-.ельного элемен;а линейки и приходящий на второй вход логического элемента И 40 проходит через этот элемент на вход счетчика 45 и изменяет его содержимое на единицу. После установления переходных процессов в счетчике этот импульс через элемент задержки 42 поступает на управляющий вход группы элементов И 46, разрешая16 15 1606980передачу удвоенного содерип 1 ого счетчика 45 в сумматор 47, Этот процесс.повторяется каждый раз, если содержимое сумматора 47 отрицательно.Еслипри таком переносе. содержимое сумматора 47 положительно или равно нулю,разрешающий потенциал появляется навходе логического элемента И 41, связанном с инверсным выходом знаковогсразряца триггера сумматора 47, поэтомуимпульс с выхода генератора 3 импульсов (фиг. 1) проходит через элементна выход блока 6 согласования и навход линейного иентерполятсра. Эти импульсы, поступающие на вход интерполятора 7, являются тактовымп импульсами, определяющими тактовую частотуили темп работы интерполятора 7,Б зависимости от исходных данных, 20введенных в регистрь 1 интерполятора7, последний на кажпьЕЙ входной импульсвырабатывает на своих выходах одинили два импульса перемещения по координатам Х и У Эти импульсы через элементы 43 и 44 задержки (фиг. 3) поступают соответственно на суммирующие входы счетчиков 49 и 50 и накапливаются в них, формируя текущеезначение координаты опрашиваемого светочувствительнсгс элене;1 та линейки.Эти же импульсы с выходов интерполятора 7 (фиг, 1) поступают на управляющие входы мультиплексора 48 передачиданных (фие 3) и разрешают передачуудвоенного значения содержимого соответствующего счетчика 49 и 50 в Обратном коде в сумматор 47,. причем импульс, поступающий на вход элемента43 задержки и связа 1.ный с ним мульти-.плексор 48 управляет переносом ссцержимого сче.:,чика 49, .а импульс, .Поступающий на вход элемента 44 задержкии связанный с ним мультиплексор 48,управляет переносом содержимого счет- дчика 50. В результате таких переносовзнак содержимого сумматора 47 изменяется на противоположный, логическийэлемент И 41 закрь 1 вается, открываетсялогический элемент И 40 и Описанньйпроцесс повторяется снова,После скончания спроса всех элементов линейки счетчики 49 и 50 импульсом переполнения возникающим навыхоце счетчика 45 сче,.чики 95 и 96(фиг, 8), 49 и 50, сумматор 47 и какипительные элементы интерполятора(фиг. 1) устанавливаются в исхсднс есостояние, На кажцьй;сп 1 ульс спроса элементов ячейки интерполятор 7 выдает на своих выходах строго определенное число импульсов по координатамХ и У, Число импульсов по каждой координате в каждый момент времени соОтветствует значению текущей кссрдинать 1 опрашиваемой ячейки относительноначала линейки светсе 1 увствительныхэлементов, Импульсы, поступающие навходы счетчиков 95 и 96, суммируютсяс предварительно введенным в них ссумматоров 35 фиг. 2) первого 4 ивторого 5 блоков определения координат (фиг, 1) значением координатыначальной точки линейки и образуютв каждый момент времени значение текущей координаты опрашиваемого элемента относительно начальной точкисчитывания в месте первоначальногокасания считывающей головкой поверхности транспаранта.Начальное значение счетчиков 95и 96 перед началом каждого кадра(цикл опроса светочувствительных элементов линейки) обновляется,Бидесимпульсы, возникающие присчитывании элементов графических изображений на первых выходах фильтров55 (56) цветнссле 1 (фиг. 4), черезлогический элемее 1 т ИЛИ 7 поступаютна вход логического элемента И 64 и,если на остальных входах его входовимеотся разрешающие потенциалы, прохсцят на выход устройства, на управля 1 ощий вход группы элементов и 97(фиг, 8),разрешая выдачу значениясчитываемой координаты считываемогографического элемента со счетчиков95 и 96 на выход устройства, Значениякоординат считываемых элементов используются в качестве относительныхадресов памяти, где формируется Образсчитываемого участка исходного графического изображения, а видеосигналы,поступающие на ьыход устройства, являются сигналами разрег 1 гния записи в эту память,Импульсные сигналы, возникающие впроцесса считывания цветных линий".Оординатнсй сетки на вторых выходахФильров 55 (56) цветности (Фиг,4),псступа 1 от соответств.ннс на входысглаживающих филь 1 рсв 58 и 59 и преОбразуются в аналоговые сигналы, поступающие состветствено на входыпороговых элементов 60 и 61,При нсрмаль 11 см угле 11 асполсжениялинейки Относительно ли и 1 кссрдие 1 ат17 160698 ной сетки, при котором минимальная из двух проекций линейки на координатные оси пересекает не менее трех линий, уровень аналогового сигнала на входах пороговых элементов 60 и 615 оказывается достаточно высоким, Этот уровень потенциала приводит к включению (срабатыванию) пороговых элементов 60 и 61, Малому уровню аналогового сигнала на выходе одного из сглаживающих фильтров 58 и 59 соответствует большой угол отклонения линейки, в результате чего один из пороговых элементов не срабатывает и на его инверсном выходе появляется высокий уровень сигнала, свидетельствующий о большом угле отклонения линейки, в то время как на инверсном выходе другого порогового элемента высокий уро вень сигнала отсутствует. Сигналы с инверсных выходов пороговых элементов 60 и 61 объединяются с помощью логического элемента ИЛИ 62 и поступают на входы блока 9 индикации (фиг. 1), 25 При соответствующем выборе порога срабатывания пороговых элементов 60 и 61 (Фиг,4) высокий уровень сигнала, возникающий на их инверсных выходах, свидетельствует о приближении угла30 наклона считывающей головки к предельному углу.Этот сигнал воспринимается блоком 9 индикации (фиг, 1), который сигнализирует оператору звуковым или световым сигналом о возникновении подобцой ситуации, в результате чего оператор может скорректировать положение считываюшей головки относительно линий координатной сетки, Сигнал с выхода элемента ИЛИ 62 (Фиг, 4)поступает также на вход элемента НЕ 65, инвертируется им и поступает на разрешающий вход логического элемента И 64, Наличие сигнала на выходе элемента НЕ 65 свидетельствует о правильном расположении светочувствительной линейки, а отсутствие - о неправильном расположении. Следовательно, сигналы с выхода элемента НЕ 65, поступающие .50 на вход логического элемента И 64, будут блокировать передачу видеосигналов от считываемых элементов графических изображений через логический элемент И 64 на управляющий вход группы элементов И 97 (фиг. 8) и препятствовать выдаче информации на выход устройства. Процесс отслеживания начальной координаты линейки при О18этом не нарушается, и при возвращении линейки в правильное положение процесс выдачи информации на выходе устройства возобновляется. Утерянная за время неправильного положения линейки информация может быть выдана на выход устройства при повторном сканировании несчитанного участка иэображения, но уже с правильным положением линейки относительно линии координатной сетки. Величина угла поворота линейки относительно линий координатной сетки в пределах допу" стимого угла определяется изменением уровня срабатывания пороговых элементов 60 и 61 (фиг. 4).Назначение триггера 63 определяется необходимостью введения начальной установки всех элементов схемы перед началом работы в исходное состояние и выделения первого цикла, необходимого для первоначального заполнения накопительных элементов устройства, в течение которого выдача информации на выход устройства не производится, После окончания первого цикла задержанным импульсом переполнения счетчика 45 (фиг. 3), поступающим с первого выхода распределителя 51 импульсов на прямой вход триггера 63 (фиг. 4), триггер включается и выдает на вход связанного с им логического элемента И 64 разрешающий потенциял, поддерживаемый в течение всего процесса считывания. Формул я из о б р е т е н и я 1, Устройство для считывания графической информации, содержащее первый счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с тактирующим входом блока оптико-электронного преобразования сигналов, информационный вход которого является информационным входом устройства, блоки определения координат, тактирующие входы которых соединены с выходом генератора импульсов, информационные входы подключены к первому и второму выходам блока оптико-электронного преобразования сигналов соответственно, третий и четвертый выходы которого соединены с синхронизирующими входами блоков определения координат, блок выдачи координат, информационные входы которого соединены с первыми выходами блоков
СмотретьЗаявка
4617301, 06.12.1988
ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ АН БССР, МИНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
БОНДАРЕВ ЕВГЕНИЙ ФЕДОРОВИЧ, ЕРОХОВЕЦ ВАЛЕРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, ТОРМЫШЕВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06K 9/00
Метки: графической, информации, считывания
Опубликовано: 15.11.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/14-1606980-ustrojjstvo-dlya-schityvaniya-graficheskojj-informacii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для считывания графической информации</a>
Предыдущий патент: Устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных
Следующий патент: Устройство для считывания штриховой информации
Случайный патент: Устройство для защиты от импульсных перенапряжений вентильного преобразователя