Устройство для считывания графической информации

ОПИСАНИЕЙЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советския Социалистических Республик(22) Заявлено 01,08,76 (21) 2392265/18-24с присоединением заявки Но(51)М, Кл,2 О 06 К 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Опубликовано 05,05,79, Бюллетень М 17 Дата ойубликования описания 0505,79.(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ, ИНФОРМАЦИИ 2 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для считывания и ввода графической ин-, формации в электронные вычислительные машины.Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет с системами взаимно (О перпендикулярных координатных шин, под- ключенных через соответствующие бло= ки вентилей и дешифраторы к счетчи-., кам координат, элемент считывания. информации, соединенный с усилителем считывания, блок управления и преобразования информации (1) .Известное устройство содержит большой объем оборудования и не обеспечивает высокой точности при считывании графической информации с носителей, имеющих различную толщину.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройствуявляется известное устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами: взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор импульсов, выход которого соединен с управлякщими вхо;дами первого и второго блока вентилей,. а управляющий вход - с одчим из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, ко входам счетчика точного отсчета координат и ко входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены с входами коммутаторов, съемник коор-. динат, подключенный к усилителю считывания (2) .Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не может обеспечить высокой точности определения координат при изменении толщины носителя информации и изменении амплитуды опрашивающих импульсов, поскольку вносимые дополнительные погрешности от этих .причин могут снижать точность отсчета в 2-3 раза.Целью изобретения является повышение точйости устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит первый и второй блоки памяти, блоки деления и блок сравнения, выход которого подкЛючен ко входу блока управле661578 3ния, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входамипервого и второго блоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравнения, а другие входы - через первый и второй блоки памяти к прямому и инверсному выходам усилителя считывания.Яа Фиг, 1 представлена блок-схема устройства для считывания графической информации на фиг. 2 пред "ставлена диаграмма распределения амп"литуд считываемых сигналов, используемая при грубом определении .координаты;на фиг.3 представлена линейная часть распределения амплитуд, ис пользуемая при точном определении координаты. Устройство считывания графическойинформации содержит планшет 1, с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, блок 2 управления,выход которого соединен со входом генератора 3 импульсов, блоки 4 и 5вентилей, через которые координатныешины планшета 1 соединены с коммутаторами б, 7, подключенными к выходамсчетчика 8 грубого отсчета координаты, съемник 9 координат подключен кусилителю 10 считывания, прямой иинверсный выходы которого подключены 30к блокам 11 и 12 памяти и через блоки 13 и 14 деления - ко входам блока 15 сравнения, выход которого подключен ко входу блока 2 управления,соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами блоков11 и 12 памяти и блоков 13 и 14 деления, а также к счетчику 16 точногоотсчета координаты и к счетчику 8грубого отсчета координаты, выходыкоторого подключены ко входам блока17 вентилей, управляющие входы которого подключены к блоку 2 управле."ния-,Устройство работает следующим образом.45По сигналу пуска блок 2 управления включает генератор 3 импульсов,который вырабатывает последовательность импульсов, спрашивающих поочередно"шины планшета 1, с номерами 50И и Б+ 1; выбираемые блоками 4и 5 вентилей и коммутаторами 6, 7.Счетчик 8 грубого отсчета координат управляет входами коммутаторов6, 7 и изменяет номера опрашиваемых 55шин последовательно Н и И, И иИ + 1. Блок 2 управления управляетвходами + и - счетчика 8грубого отсчета координат и изменяетего состояние по -программе.Сигналы съемника 9 координат, находящегося в области опрашиваемых шин,усиливают усилителем 10 считывания.Сигналы усилителя 10 считывания спрямого выхода ф+ при опросе ши-.ны М запоминают в блоке 11 памяти,4а с инверсного выхода - при опросе шины И+1 - в блоке 12 памяти.Выбор блока памяти 11 или 12 осуществляет блок 2 управления по управляющим входам.Сигналы с выходов блоков 11, 12памяти поступают через блоки 13, 14деления на блок 15 сравнения. Приэтом делители блоков 13, 14 деленияпереключены на коэффициент деления,равный 1 с помощью блока 2 управления. На выходе блока 15 сравнениявозникают сигналы при условии, чтосигнал от Ы + 1 шины превышает сигналот И шины по амплитуде. Это свидетельствует об окончании определениягрубого значения координаты, В счетчике 8 грубого отсчета координатыс помощью блока 2 управления устанавливают значение 11, после чегопроисходит вычисление точного значения координаты,Получение точного отсчета координаты происходит следующим образом.Блок 2 управления изменяет состояние счетчика 8 грубого отсчетакоординаты и по нему опрашивают шины с номерами И - 1 и М + 1. Сигналы со съемника 9 координат усиливает усилитель 10 считывания. Сигналыусилителя 10 считывания с прямоговыхода + при опросе шины Бзапоминают в блоке 11 памяти, а синверсного выхода - при опросешины М + 1 в блоке 12 памяти. Выборблоков памяти производит блок 2 управления, Сигналы с выходов блоков11, 12 памяти, через делители блоков 13, 14 деления поступают на блок15 сравнения, при этом устанавливают коэффициенты деления равнымиф 1Сигналы блоков 13, 14 памятисравнивают и по соотношению сигналов устанавливают, что ось съемника 9 координат находится слева илисправа от шины М . После этого блок2 управления поочередно переключаетделители блока 13 деления, еслиось съемника 9 координат правее ши-ны Й, и делители. блока 14 деления,если ось съемника 9 координат левеешины М. Делители блоков 13 и 14 деления настраивают предварительно на коэффициенты ряда:БИ, И-З 11 в4 . ф(1)1ф фИ+1 0+2 И+3 3После каждого деления на очередной делитель блок 2 управления анализирует выходной сигнал блока 15 сравнения. По.результату сравнения состояние счетчика 16 точного отсчета координаты изменяется на +1", если ось съемника 9 координат находится справа от шины Й и сигнал блока 13 деления превышает сигнал блока 14 деления, и изменяется на-1, если ось съемника 9 координат расположена слева от шины И и сигнал блока 14 деления превышает сигнал блока 13 деления. Когда поделенный сигнал станет меньше сигнала, подаваемого без деления на вход блока 15 сравнения, то по сигналу с выхода блока 15 сравне ния блок 2 управления заканчивает точное измерение координаты, а в качестве точного отсчета принимают значение счетчика .16 точного отсчета координаты. Выдачу кодов коорди ,наты со счетчиков грубого и точного отсчета производят с помощью вентилей 17, управляемых блоком 2 управления. Работа устройства считывания графической информации пояс няется фиг.2 и фиг. 3.Характер распределения амплитуд считываемых сигналов зависит от положения оси съемника 9 координат относительно опрашиваемой шиныпланшета 1;Установим расстояние между координатными шинами ЬВыбираем зону точного отсчета - В, равной промежутку Ь и поделим ее на И участков величиной - 8.25Тогда величину координаты можно выразить соотношением)(-Ь Я+ - Х (2)7где И - номер координатной шины, бли жайшей к оси съемника координат;Х - номер участка точного отсчетар, и - заданное количествоточных отсчетов .Ь 353: (3)ИОпределение грубого значения координаты производят последовательным опросом проводников Ии И, Б и И+1.Сигналы съемника 9 координат от опроса этих шин сравнивают до выпол-. нения условияе 2 ) )е 1. (4)Это условие будет выполнено в зо не В, вблизи шины И , где находится ось съемника 9 координат (см. фиг, 2). Результат определения И не изменится, если изменить толщину носителя или амплитуду тока опроса шин, так как 50 при этом произойдет относительное изменение сигналов съемника координат 9 - е 1 и е 2, Точное измерение производят в пределах участка В с использованием линейной части распределения сигналов съемника 9 координат. Точное определение координаты сводят к определению номера Х участ-ка Ь в зоне В (см.фиг. 3), по величине отношения З 1 и 1)2 сигналов съем- ников 9 координат от шин Би И+1.21= е 1: е 2 (5)Р 2=е 2 е 1е 1 - сигнал съемника 9 координат от шины Н - 1 65иппии 2и+О и 1 и+2,ина промежутке О-(- - "12е 1:е 2 Р 1С учетом погрешностис конечным значением ое 2 ) е 1 Р 2(10) (11) Е 1 УЕ 2 Э 1 Подставляя в выражения 10 и 11 значения Э из выражения (7), производят проверку этих выражений и накопление точного значения в счетчике. 16 точного отсчета координаты.Предлагаемое устройство считывания графической информации имеет большую точность по сравнению с прототипом, так как из обшей погрешности считывания координат исключены погрешности от изменения амплитуды опрашивающих импульсов и от изменения толщины носителя информации.Предлагаемое устройство реализовано на микросхемах 133 и 140 серий и подтвердило его осуществимость и повышенную точность. Достигнута разрешающая способность 0,025 мм при изменении толщины носителя информации на 3 мм или амплитуды опрашивающих импульсов в 2 раза. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блока вентилей, а управляющий вход - с одним из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, ко входам счетчика точного отсчета координат и ко входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены со входами коммутаторов, съемник координат, подключенный к усилителю считывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит первый и второй е 2 - сигнал съемника 9 координат от шины й + 1,Легко показать, что значения отношений принимает ряд значений в дискретных точках на участках О - И/2 для 22 и Ои/2) для 21661578 7,блоки памяти, блоки деления и блокс"равйения, выход которого подключенко входу блока управления, соответ"ствуюаие выходы которого соединены"с управляющими входами первого и второго блоков памяти и блоков деления,выходы которых подключены к блокусравнения, а другие входы - черезпервый и второй блоки памяти к прямому и инверсному выходам усилителя считывайия,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 1, Чеголин П.М. и др,Автоматизация преобразования сложных форм графической информации. Минск"Наука 5 и техника, 1973, с. 117 2. Авторское свидетельство СССРР 466552, кл. 6 06 К 1,1/00,17.12.71.