Способ считывания графической информации

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1711.76 (21) 2421638/18-24 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 06 К 11/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий( 54 ) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 10 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств для считывания гра фической информации.Известны способы считывания графической информации, основанные на разбиении поля считывания на дискретные участки, формировании на каждом из участков электромагнитного поля с помощью последовательности спрашивающих импульсов, амплитуду которых изменяют по линейному закону, преобразовании электроМагнит ного поля в электрический управляю" щий сигнал 1).Недостатком данного способа является большая относительная погрешность измерения координат, зави симость точности измерения координат от дестабилизирующих факторов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ считывания 25 графической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля в дискретных участках поля считывания с помощью серии импульсов опроса и преобразовании электро. магнитного поля в зоне считыванияв электрические сигналы, по которьм определяют координату считываемой точки. В этом способе операцияпреобразования электромагнитного поляв электрический управляющий сигналвключает установку зонда в определенное место поля считывания планшета и линейное усиление импульсов,наведенных в зонде за счет емкостикоординатная шина-зонд. После операции линейного усиления в считываемом сигнале имеется не только импульс,считанный с выбранной шины (с ближайшей к зонду шины), но и импульсы,считанные с невыбранных шин, расположенных сиьиетрично слева исправа по отношению к выбранной шинеи попадающих в зону чувствительностизонда. Под зоной чувствительностизонда при установке зонда непосредственно над выбранной шиной и постоянной высоте подъема зонда понимается область с диаметром Ръ, вкоторой сигнал, считываемый с шин,превышает порог запирания усилителязочда и в принципе может быть усилендо необходимого значения. Здесь Л1 шаг квантования планшета координатны 741290ми шинами (ширина дискретного участка); Р - количес. во импульсов в пачке считываемых импульсов, превышающих по уровню порог запиранияусилителя зонда (21.Импульс, считываемый с выбранной шины, является полезным сигналом,а импульсы, считываемые с невыбранных шин, представляют помеху, Максимальная помеха считывается с невыбранных шин, ближайших к выбранной, исоставляет примерно 0,7 от амплитудыполезного сигнала. Если высота подьема зонда над поверхностью планшетамала, то огибающая амплитуд считанных импульсов имеет ярко выраженныймаксимум, и, выбирая уровень ограничения снизу, равный амплитуде максимальной помехи, легко выделить импульс, считанный с выбранной шины,По мере увеличения высоты подъемазонда при съеме информации амплитудаимпульса, считанного с выбранной шины,уменьшается, а уровень ограничения остается постоянным. При критической высоте Н кР, когда амплитудаимпульса, считанного с выбраннойшины, станет равна уровню ограничения, может не произойти считыванияинформации. По данному способу притолщине защитного диэлектрическогослоя планшета ЬЬ =1 Нк = 0,411Поэтому недостатком даййого способаявляется малая высота подъема зондапри считывании графической информации, обусловленная тем, что послелинейного усиления считанные импульсы ограничивают снизу таким уровнем,чтобы выделить в считываемом сигналетолько импульс , имеющий максимальную амплитуду, Вследствие этого диапазон толщин носителей графическойинформации ограничен, так как, толщинаграфоносителя не должна превышать НкКроме того, при установке зонда посредине между координатными шинамв(в равносигнальной зоне) считываютсядва импульса, имеющие максимальнуюамплитуду. Фиксирование координатыпо моменту появления первого импульсаХсопровождается погрешностью --а2по моменту появления второго импульсакоордината считывается с логрев- ностью + Поэтому данный способхарактеризуется недостаточной точностью считывания информации, оцре"деляемой шагом квантования планшета 1Цель изобретения - повышение точности считывания путем исключенияпогрешности, вызванной изменениемтолщины носителя информации, т,е.обеспечение независимости результата считывания от толщины носителяграфической информации,Укаэанная цель достигается тем,что электрические сигналы Формируют в виде серии управляющих импульсов, фиксируют серию импульсов опроса по моменту появления первого управляющего импульса в серии, а координату считываемой точки определяют путем 5добавления к зафиксированной серии импульсов опроса последующих управляющих импульсов. На фиг. 1 показана форма и распределение электрического сигнала 6 (х) 10 вдоль оси Х для двух разных высотподъема зонда над поверхностью планшета - Н 1 и Н 2; на фиг, 2 - вариантустройства для реализации предложенного способа.На Фиг. 1 обозначена зона 1 чувствительности зонда на высоте Н 1,зона 2 чувствительности зонда навысоте Н 2, уровень 3 ограниченияэлектрического сигнала снизу, импульсы 4, содержащиеся в электрическомсигнале, огибающая 5 амплитуд серииимпульсов на высоте Н 1, огибающая 6амплитуд серии импульсов на высоте Н 2, ширина, дискретного участка 7 Я(шаг квантования планшета шинами),промежуточная координата 8 Хо (Н 1)для высоты Н 1;приращение координаты 94 Х(Н 1) для высоты Н 1, истинная координата 10 Х 1(Н 1) для высоты Н 1,.промежуточная координата 11 ХО(Н 2) для ЗО высоты Н 2, приращение координаты 12дХ(Н 2) для высоты Н 2, истинная координата 13 Х 1(Н 2) для высоты Н 2.Устройство для реализации способа содержит генератор 14 тактовой 35 частоты, ключ 15 1-го полуцикла,ключ 16 2-го полуцикла, триггер 171-го полуцикла, триггер 18 2-гополуцвкла, блок 19 опроса координатыХу блок 20 овроса координаты 1,планшет 21, выходной счетчик 22координаты Х, выходной счетчик 23координаты 1, блок 24 ключей выдачи кода Х, блок 25 ключей выдачи кода У, зонд 2 б (элемент счвтываввя), усилитель 27, блок 28 управ .левия считыванием, вход 29 устрой"стаа.Поле.считывания разбито на дискретные уаасткв путем укладки наполе считывания с шагом 1 . взаимно 50 перпевдикуларвых, язодированных другот друга токопроводящих .шин. Формирование электромагнвтного поля осуществляют с помощью йоследовательноств импульсов напряжения, опраши вающих каждую шиву. Во время операции преобразования электромагнитногополя в электрический сигнал сначалаустанавливают зонд в определенноеместо поля считывания планшета, азатем линейно усиливают считываефо май сигнал, наведенный на острие зонда за счет емкостной связи системызонд - координатная шина. После операции преобразования электромагнитного поля в электрический сигнал .сначала выделяют всю серию импульсов 4,попадающих в зону 1(2) чувствительности зонда, за счет небольшого порога 3 запирания усилителя 27, азатем усиливают их до логическойединицы, По первому импульсу серииформируют промежуточную координатуХО(Н 1), а затем получают истиннуюкоординату путем увеличения промежуточной координаты на Л/2 накаждый импульс серии, не считая одно- (Ого импульса. Таким образом определяют середину серии импульсов,которая при последовательном опросевсегда однозначно соответствуетмаксимуму огибающей амплитуд считанных импульсов, Поэтому истинную координату Х 1 (Н 1) можно представитькак сумму промежуточной координатыХО (Н 1) с приращением координатыЕХ(Н 1), которое заключено междупервым импульсом пачки и серединой 2 Опачки считываемых импульсов,Аналогично для высоты Н 2 подъемазонда над поверхностью планшета координаты точки считывания Х 1(Н 2) будет определена как сумма промежуточной координаты ХО(Н 2) и приращенияаХ(Н 2)При различных толщинах носителейинФормации Н 1 и Н 2 координата точкисчитывания будет иметь одно и то же 30значение, те, Х 1(Н 1) = Х 2(Н 2).Устройство для реализации предло.женного способа работает следующимобразом.формирование кода координат какойлибо точки, выбранной на планшете 21з:;ментом 26 считывания (зондом),прм.:ходит за два полуцикла. В первом полуцикле блок 19 опроса координаты Х опрашивает шины планшета нокоординате Х, а во втором полуциклеблоком 20 опрашиваются шины 1 планшета. Начало формирования кодов коор- .динат происходит с момента приходана вход 29 импульса запуска. С этогомомента высокий потенциал с выходатриггера 17 первого полуцикла разрешает прохождение импульсов тактовой частоты на блок 19 опроса шин Х.Под воздействием импульсов тактовойчастоты меняется состояние блока 19,причем в каждомтакте первого полуцикЛа состояние блока 19 однозначносвязано с номером опрашиваемой шиныХ. При установке зонда 26 на поверхность планшета на выходе зонда вырабатывается электрический сигнал.Электрический сигнал представляетсобой серию считанных импульсов свыбранной и невыбранных шин, причемимпульс с выбранной шины находится бОв центре серии импульсов. Проходячерез усилитель 27, серия импульсовусиливается до логической единицы,а затем поступает на вход блока 28управления считыванием. В каждом . 65 полуцикле блок 28 разделяет импульсы на первый импульс и серию последующих, а также вырабатывает импульс сброса после того, как серия импульсов закончится, В первом полуцикле 1-ый импульс серии поступает с выхода блока 28 на управ ляющий вход блока 24 ключей выдачи кода Х. При этом в выходной счетчик22 переписывается одно из состояний блока 19, соответствующее началу серии. Через такт на счетный вход счетчика 22 начнет поступать серия последующих импульсов пачки, по окончании которой в счетчике 22 сформируется код координаты Х, соответствующий выбранной тбчке на планшете. после того, как сформировалась координата Х, блок 28 вырабатывает импульс сброса, которьМ сбрасывает в нуль триггер 17 н взводит в единичное состояние триггер 18, начинается 2-ой полуцикл. Во время второго полуцикла Формируется координата У и работают блоки 20, 25 и выходной счетчик 23. Код координат в выходных счетчиках 22 и 23 Формируется эа два приема. Сначала в счетчике лереписываетсй (п) старших разрядов параллельного кода, а затем по счетному входу через дополнительный младщий разряд формируется последовательнае поправка (и - разрядность устройства считывания графической информации).Данный способ по сравнению с известным повышает точность считывания в два раза, а выиграв в высоте подъема зонда над планшетомРв:оВщ -0,62.где Р - количество импульсов в пачке считываемых импульсов, при установке зонда непосредственно на защитный диэлектрический слой планажта (графоноситель отсутствует),Формула изобретенияСпособ считывания граФической информации, основанный на возбуждении электромагнитного поля в дискретных участках поля считывания с поиэщью серии импульсов опроса н преобразовании электромагнитного поля в зоне считывания в электрические сигналы, по которым определаот координату счи-. тываемой точки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности считывания, электрические сигналы формируют в виде серии управляющих импульсов, фиксируют серию импульсов опроса по моменту появления первого управляющего импульса в серии, а координату считываемой точки определяют путем добавления741290 1. Авторское свидетельство СССР У 484536, кл. С 06 К 11/00, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Р 503263, кл. С 06 К 11/00, 1972Составитель Т. Ничипоровичедактор 0 . КолесниковаТехред О.Андрейко Корректор М. Пож Тираж 75 ЦНИИПИ Государств по делам иэобр 3035, Москва, Ж326 За лиал ППП фПатент, г Проектная,горо к эафиксированной серии импульсов опроса последующих управляющих импульсов.Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе ного коений иРаушска Подписноетета СССРкрытийнаб., д. 4/