Устройство для считывания графической информации

ОП И И-ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ 1 р 458842 Союз Советских Социалистических Республик(088.8) по делам изобретенийи открытий описания 11.03.7 та опубликова. М, Чеголин, В, Я, Зенин и Н. И. Полуэктов зооретения 1 Заявител Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИИНФОРМАЦИИ ОЙ 30 Государственнын комитет (32) ПриоритетСовета Министров СССР Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам ввода графической информации в ЭВМ,Известны устройства для считывания графической информации, содержащее блок синхронизации, телевизионный датчик, блок видеоконтроля, блоки измерения текущих координат, преобразователи напряжение в к и код в напряжение, блок электронной указки.Однако такие устройства не обеспечивают достаточную точность определения координат текущего положения луча телевизионного датчика. Это обусловлено тем, что счетчики координат Х и У заполняются импульсами, имеющими постоянную частоту следования, в то время как скорость перемещения луча телевизионного датчика непостоянна из-за влияния различных факторов. Наибольшее влияние на неравномерность перемещения сканирующего пятна оказывают нелинейность разверток по строке и по кадру.Цель изобретения - повышение точности измерения координат.Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве счетчики координат Х и,У заполняют импульсами, частота следования которых изменяется в соответствии с нелинейно- стью и нестабильностью разверток по строке и по кадру соответственно, Для этого в блок текущих координат дополнительно вводят два усилителя напряжения, два преобразователя код - напряжение, две схемы сравнения и схему ИЛИ,5 На чертеже приведена блок-схема устройства для считывания графической информации.Устройство состоит из блока синхронизации 1, телевизионного датчика 2, блока ви 10 деоконтроля 3, блока 4 электронной указки,блока 5 определения координаты Х, блока 6определения координаты У, блока управления 7.Блок синхронизации 1 предназначен для15 обеспечения синхронной работы всего устройства, Выходом а он соединен с телевизионным датчиком 2 и блоком видеоконтроля3, который своим входом связан с выходомтелевизионного датчика. С выхода а блока20 синхронизации в соответствующие блоки телевизионного датчика и блока видеоконтроляпоступает смесь синхронизирующих и гасящих импульсов. Выходом б блок синхронизации соединен с блоком 4 электронной указ 25 ки и с блоком 5 определения координаты Х,куда подаются строчные синхронизирующиеимпульсы (ССИ). Выходом в блок синхронизации подключен к блоку электронной указки и к блоку управления, куда подаются кадровые синхронизирующие импульсы (КСИ).Эти синхронмпульсы обеспечивают привязку блоков 4, 5 и б к единому началу отсчета (началу координат),Телевизионный датчик 2 предназначен для считывания изображения с носителя информации. В нем последовательно с каждой из катушек отклонения подключен контрольный резистор, С этих резисторов снимаются напряжения, пропорциональные отклоняющим токам в катушках отклонения, и подаются в блоки 5 и б определения координат Х и У соответственно.Блок 4 электронной указки предназначен для формирования импульса отметки для высвечивания точки-указателя на экране блока 3 видеоконтроля и формирования измерительных импульсов по строке и по кадру. Последние используются в блоках 5 и б для определения координат положения импульса-отметки (точки-указателя) относительно начала отсчета. Блок 4 содержит схемы 8 и 9 электронной задержки, датчик полокения 10, два формирователя 11 и 12 и схему совпадения 13. Схема задержки 8 соединена с выходом б, а схема задержки 9 соединена с выходом в блока синхронизации.Датчик положения 10 представляет собой преобразователь линейных перемещений указателя на пульте оператора в соответствующие изменения сопротивлений резисторов, входящих в состав электронных схем задержки 8 и 9, которые своими выходами соединены с формирователями 11 и 12, Формирователь 11 обеспечивает формирование в каждой строке растра импульса длительностью в один элемент разложения, а формирователь 12 обеспечивает формирование по кадру импульса длительностью в строку. Схема совпадений 13 своими входами соединена с формирователями 11 и 12, а выходом - с модулятором видеоконтрольного блока 3.Блоки 5 и 6 предназначены для измерения координат точек изображения с помощью светящейся точки-указателя, формируемой на экране блока 3 видеоконтроля.Блок 5 определения координаты Х состоит из усилителя напряжения 14, схемы сравнения 15, преобразователя код - напряжение (ПКН) 16, схемы совпадения 17 и счетчика 18. Усилитель напряжения 14, схема сравнения 15 и (ПКН) 16 выполняют функцию генератора заполнения счетчика координаты Х. Усилитель напряжения 14 входом подключен к общей точке соединения строчной отклоняющей катушки телевизионного датчика 2 и контрольного резистора, а выходом к схеме сравнения 15, которая вторым входом соединена с выходом ПКН 16, счетчик которого своим счетным входом соединен с выходом б блока синхронизации 1. Схема сравнения 15 выходом соединена с одним из входов схемы совпадения 17, другой вход которой подключен к выходу схемы задержки 8 строчного синхроимпульса. Выход схемы совпадения 17 подключен к счетному входу счетчика 18 координаты Х.Блок б определения координаты У состоитиз схемы ИЛИ 19 на два входа, ПКН 20, 5 схемы сравнения 21, усилителя напряжения22, схемы совпадения 23 и счетчика 24 координаты У. Схема ИЛИ 19, ПКН 20, схема сравнения 21 и усилитель напряжения 22 выполняют функцию генератора заполнения 10 счетчика У. Схема ИЛИ 19 своим выходомподключена к счетному входу счетчика ПКН 20, выход которого подключен к одному входу схемы сравнения 21, другой вход которой соединен с выходом усилителя напряжения 15 22. Вход усилителя напряжения 22 подключен к общей точке соединения кадровой отклоняющей катушки и второго контрольного резистора телевизионного датчика 2. Схема совпадения 23 одним входом связана с 20 выходом схемы сравнения 21 и входом схемыИЛИ 19, другим - с выходом схемы задержки 9, а выходом соединена со счетным входом счетчика 24 координаты У.Блок управления 7 обеспечивает форми рование импульса выдачи информации изсчетчиков координат (выход г), импульса сброса (выход д), импульса исходного состояния (выход е). Первый импульс формирует по переднему фронту КСИ, второй импульс фор мируют путем задержки первого на 4 мксек,а третий импульс - по заднему фронту КСИ.Вход блока 7 соединен с выходом в блока синхронизации 1, Выход г блока управления связан со схемами выдачи кодов координат 35 из счетчиков 18, 24, выход д соединен с цепями установки в нулевое состояние ПКН 16, 20 и счетчиков 18 и 24, а выход подключен к второму входу схемы ИЛИ 19.Работает устройство следующим образом.40 С выхода а блока синхронизации 1 в телевизионный датчик 2 и блок видеоконтроля 3 поступает смесь синхронизирующих и гасящих импульсов, обеспечивающая их совместную работу. Изображение считывается с носителя 45 информации телевизионным датчиком и выводится на экран блока видеоконтроля. На входы схем задержек 8 и 9 с выходов б и в блока синхронизации 1 поступают строчные и кадровые синхроимпульсы соответственно, 50 Время задержки схем 8 и 9 определяется положением задающего элемента на рабочем поле датчика положения 10. На выходе схемы задержки 8 в каждой строке формируется из.мерительный импульс, длительность которого 55 изменяется в пределах строки, а на выходесхемы задержки 9 по заднему фронту КСИ формируется измерительный импульс, длительность которого изменяется в пределах кадра. Строчные измерительные импульсы да лее поступают на формирователь 11, на выходе которого по заднему фронту каждого измерительного импульса формируется короткий ,одноэлементный) импульс, Кадровый измерительный импульс с выхода схемы задержки 65 9 поступает на формирователь 12, на выходекоторого по заднему фронту этого измерительного импульса формируется импульс длительностью в строку. Далее эти импульсы поступают на схему совпадения 13. В момспт времени, когда кадровый импульс длительностью в строку совпадает с одним из строчных коротких импульсов, на выходе схемы совпадения 13 появляется импульс, который поступает на модулятор блока 3, и на его экране высвечивается точка-указатель. Оператор может перемещать эту точку по экрану путем изменения положения задающего элемента на рабочем поле датчика положения 10.Параллельно с формированием точки-указателя на экране блока видеоконтроля определяются координаты ее положения в блоках 5 и 6.Кадровые синхроимпульсы с выхода в блока синхронизации 1 поступают в блок управления 7, где преобразуются в управляющие импульсы,Так как в начале первого кадра на счетчиках 18 и 24 еще не сформированы коды координат, то первый импульс выдачи, поступающий на счетчики 18 и 24 с выхода г блока управления 7, никакой информации не выдает. С выхода д блока управления 7 импульс сброса поступает на установочные входы ПКН 16 и 20, счетчиков 18, 24 и устанавливает их в нулевое состояние, На выходе е блока 7 по заднему фронту КСИ формируется импульс, который через схему ИЛИ 19 поступает на счетный вход счетчика ПКН 20, и на выходе его формируется первая ступенька аппроксимирующего напряжения, Блоки определения координат 5 и 6 подготовлены к работе.Блок 5 определения координаты Х работает следующим образом.С выхода б блока синхронизации 1, строчные синхроимпульсы подают в блок электронной указки и в блок 5 определения координаты Х, начиная с момента времени, соответствующего заднему фронту КСИ, принятому за начало отсчета. Первый ССИ устанавливает на выходе ПКН 16 первую ступеньку эталонного напряжения. В этот же момент времени на вход усилителя напряжения 14 с контрольного резистора, включенного последовательно со строчной отклоняющей катушкой, подается напряжение, изменяющееся по закону изменения тока в этой отклоняющей катушке. Усилитель 14 обеспечивает усиление этого напряжения до величины, соответствующей максимальной амплитуде на выходе ПКН 16. Когда напряжение на выходе усилителя 14, изменяющееся с частотой строк, достигает по амплитуде напряжения первой ступеньки на выходе ПКН 16, схема сравнения 15 формирует первый импульс, который через схему совпадения 17, на второй вход которой поступает измерительный импульс с выхода схемы задержки 8, поступает на счетный вход счетчика 18. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Второй ССИ формирует на выходе ПКН 16 вторую ступеньку эталонного, напряжения. Когда напряжение на выходе усилителя 14 достигает по амплитуде напряжения второй ступеньки, схема сравнения 15 формирует второй импульс, который через схему совпадения 17 поступает на счетчик 18. В дальнейшем эти операции повторяются.Таким образом, за кадр индикации на выходе схемы сравнения 15 будет сформирована импульсная последовательность, количество импульсов которой равно количеству строк. Частота следования этих импульсов непостоянна и изменяется в соответствии с изменением нелинейности и нестабильности тока в строчной отклоняющей катушке. Количество импульсов, поступивших с выхода схемы сравнения 15 на счетчик 18, определяется длительностью измерительного импульса, поступающего на второй вход схемы совпадения 17 с выхода схемы задержки 8. Длительность измерительного импульса соответствует расстоянию от начала строки до светящейся точки-указателя, совмещенной с точкой изображения, координаты которой необходимо определить. После прекращения действия измерительного импульса на счетчике 18 фиксируется цифровое значение координаты Х, соответствующее расстоянию точки-указателя от начала отсчета по строке.Блок 6 определения координаты У работает следующим образом. С контрольного резистора, включенного последовательно с кадровой отклоняющей катушкой телевизионного датчика 2, на вход усилителя напряжения 22 подается напряжение, пропорциональное отклоняющему току в кадровой отклоняющей катушке и повторяющему закон его изменения. Это напряжение, усиленное по амплитуде до величины напряжения на выходе ПКН 20, соответствующего максимальному коду его счетчика, подается на один из входов схемы сравнения 21, на второй вход которой подается напряжение первой ступеньки аппроксимирующего напряжения, предварительно сформированного на выходе ПКН 20 импульсом с выхода е блока 7. В момент времени, когда напряжение на выходе усилителя 22 возрастает до напряжения первой ступеньки, схема сравнения 21 формирует первый импульс последовательности, который поступает на один вход схемы совпадения 23, на другой вход которой с выхода схемы задержки 9 поступает измерительный импульс, разрешающий прохождение импульсов с выхода схемы совпадения 23 на счетный вход счетчика 24, Кроме этого, первый импульс с выхода схемы сравнения 21 через схему ИЛИ 19 поступает на счетный вход счетчика ПКН 20, и на его выходе формируется вторая ступенька аппроксимирующего напряжения, В момент времени, когда напряжение на выходе усилителя 22 возраста. ет до напряжения второй ступеньки, схемасравнения 21 формирует второй импульс последовательности, который поступает на счетчик координаты 24 и на счетчик ПКН 20, в результате чего на выходе ПКН 20 устанавливается очередная ступенька аппроксимирующего напряжения, В дальнейшем указанные операции повторяются,Формирование ступенчатого аппроксимирующего напряжения на выходе ПКН 20 продолжается до окончания прямого хода напряжения развертки по кадру. Количество импульсов, поступивших на счетчик 24, определяется длительностью импульса, поступающего с выхода схемы задержки 9 на схему совпадения 23, После прекращения действия измерительного импульса на счетчике 24 фиксируется цифровое значение координаты ,У, соответствующее расстоянию точки-указателя от начала координат по кадру. Измерение координат элементов изображения осуществляется путем визуального совмещения точки-указателя с соответствующими точками изображения на экране видео- контрольного устройства,Таким образом, устройство значительно повышает точность определения координат изображений, считываемых телевизионным датчиком, благодаря учету нелинейности и нестабильности телевизионного растра. Предмет изобретения Устройство для считывания графическойинформации, содержащее блок синхрониза ции, подключенный к телевизионному датчику, блоку видеоконтроля, блоку электронной указки, соединенному с блоком видеоконтроля; блок управления, подключенный к счетчикам координат, счетные входы которых соеди иены с логическими элементами И, преобразователи код в напряжен по двум координатам; усилители напряжения и схему ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения коорди нат, оно содержит две схемы сравнения покаждой, координате, один из входов которых через соответствующие усилители напряжения подключены к телевизионному датчику, другие к преобразователям код - напряжение по 20 соответствующей координате, а выходы схемсравнения соединены с соответствующими логическими элементами И, другие входы которых подключены к блоку электронной указки; преобразователь код в напряжен по 25 координате Х подключен к блокам синхронизации и управления, а преобразователь код - напряжение по координате У - непосредственно и через схему ИЛИ, другой вход которой соединен со схемой сравнения по коор динате У, подключен к блоку управления,