Устройство для считывания гра-фической информации

Саоз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04.01.76 (21) 2309141/18-24с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 23,01,81. Бюллетень Йо 3 53)М, Кл,з 6 06 К 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(ЭЗ) УДК 681, .327.12(088.8) Дата опубликования описання 25. 01, 81 М.Л. Блюмен, А,В. Бородин, А.А, Будняк, В.Ф. Кролик, А.И, Петренко и И.Г. Петренко(72) Авторы изобретения Центральный научно-исследовательскийинститут геодезии, аэросъемки и картографии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙИНФОРМАЦИИ ФИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в ча стности к устройствам для считывания графической информации, и может быть испОпьзовано при считывании и вводе картографической информации в ЭВМ.Известно устройство для считыва-.: ния графической информации , содержащее фотоэлектронные преобразова- о тели с фотодатчиками, расположенными на следящей головке, перемещаемой . по осям координат двумя приводами с шаговыми двигателями, механизм поворота головки, датчики положения относительно осей координат, датчик угла поворота головки, задающий генератор, счетчики, дешифраторы, триггеры и логические схемы, причем фотодатчики расположены на следящей головке в виде трех групп, каждая 20 из которых состоит из двух датчиков на один из которых в режиме слежения за кривой проектируется изображение считываемого участка этой кривой, а на второй - поле носителя изображения; выходы фотодитчиков соединены с логическими схемами формирования сигналов нормального расположения фотодатчиков относительно края линии, изгиба линии, пересече ния двух линий, сигнала сбоя, а также со схемами формирования сигналов управления следящей головкой. Выходы схем формирования сигналов управления головкой по осям координат соединены со входами схем И, вторые входы которых подключены к выходам датчика угла поворота, а выходы схем И соединены через группу схем ИЛИ с импульсно-потенциальными вентилями, вторые входы которых подключены к задающему генератору. Потенциальные входы вентилей соединены с выходом триггера запуска, а их выходы - со входами блоков управления щаговыми двигателями, механически связанными с датчиками положения следящей головки, соединенными через дешифраторы с вентилями передачи кодов координат и через схемы ИЛИ - со входом счетчика формирования шага считывания, подключенного ко входам дешифратора. Выходы дешифратора через переключатель величины шага соединены со счетчиками формирования номера точки, Известное устройство обеспечивает следяпш.е считывание графических кривых 11).Однако вследствие реакции следящей.головки на черно-белую границуконтура кривой в данном устройствеимеет место погрешность определения координат считываемой кривой;возможны сбои и искажения траектории слежения при наличии дефектовграницы контура отслеживаемой кривой,Наиболее близким техническим решением к данному является устройство,содержащее фотосчитывающий элемент,соединенный с логическим блоком,приводы, соединенные с задающим генератором, с блоком управления и с датчиками координат, выходы которых че-рез блоки определения координат подключены к блоку управления (,2,Недостаток устройства заключается в низкой точности и помехоустойчивостиЦель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве входы блоковопределения координат и приводов,соединены с логическим блоком, подключенным к задающему генераторуи к блоку управления.Кроме того логический. блок содержит первые триггеры, входы которыхподключены к формирователю сигналовустановки триггеров, а выходы черезузел определения координаты и направления движения фотосчитывающегоэлемента соединены со входами вторыхтриггеров, элементы И, подключенныек первым и вторым триггерам и через элемент ИЛИ к счетчику, выходкоторого соединен с Формирователемсигналов установки триггеров, подключенным к первым триггерам.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - конструктив-.ное выполнение логического блока.Устройство включает логическийблок 1 с выходными шинами 2-9, блок10 управления., предназначенный дляуправления следящей головкой, приводы 11.и 12, содержащие узлы 13 управления и шаговые двигатели 14, датЧики координат 15 и 16, блоки 17и 18 определения координат, задающийгенератор 19, фотосчитывающий элемент 20, конструктивно закрепленныйна следящей головке (на чертеже непоказана), узел определения координат и направления движения фотосчитывающего элемента 21, первыетриггеры 22-25,вторые триггеры 2629, элементы И 30-33, элемент ИЛИ 34,счетчик 35 и формирователь 36 сигналов установки триггеров.Устройство работает следующимобразом.В режиме следящего считыванияосуществляется определение взаимногорасположения середины участка отслеживаемой кривой и оптического центрафотосчитывающего элемента 20, совпадающего с центром анализирующей развертки, на основании чего Формируется сигнал рассогласования для управления щаговыми двигателямн 14, которые обеспечивают движение следяшей з головки по траектории, совпадающейс узлами дискретной решетки поля но.сителя изображения, Кодирование координат производится с заданным шагомквантования по одной иэ координат ных осей, либо пропорционально длине кривой с выдачей данных на внешнее устройство (перфоратор, ЭВМ)в международном телеграфном коде М 2,Начало отсчета координат может бытьот заданной опорной точки, либо от 15 условного нуля координат.Работа предлагаемого устройствав режиме следящего считывания основана на принципе использования четырех направлений единииных шагов+Х, .-Х, +У, -У, при этом фиксируется основное направление движения(триггеры 22-25), совпадающие с отслеживамой кривой, а по второй координате производится отработка рас согласования (триггеры 26-29). Считывающий луч фотосчитывающего элемента 20, размещенного на следящей головке, осуществляет крестообразнуюразвертку участка изображения иссле- ЗО дуемой кривой, спроектированногообъективом на фотосчитывающий элемент 20, выполняющий роль датчикакоординатного описания отслеживаемой кривой, В качестве выходногосигнала датчика используются непосредственно координатные составляющие,пропорциональные отклонению центраучастка кривой относительно ойтического центра фотосчитывающегоэлемента 20 и поступающие послеобработки узлом 21 на вход вторыхтриггеров 26-29 движения отработки,При наличии сигнала на выходе одногоиэ первых триггеров 22-25 основногодвижения, устанавливаемых в началь- Я ный момент внешней командой, обеспечивающей движение следящей головкивдоль исследуемой кривой в одном изнаправлений, соответственно +Х,-Х, +У, -У, и сигналов на выходепервых триггеров 22-25 будут иметьместо сигналы управления, которыепо шинам 2-9 через блок 10 управления подаются на узлы 11 и 12 управле- ния щаговыми двигателями 14, что обеспечивает работу устройства в режиме однокоординатного считывания. Основное движение продолжается по заданной координате и в том случае,когда появляется сигнал рассогласования по координатам отработки, Но 60 в этом случае вместе с основным движением осуществляется и движениеотработки в направлении координаты,по которой получен сигнал рассогласования. При достижении линией на клона более 45 возникает рассогласование по каналу основного движения, что является условием переключения направления основного движения. В этом случае включается цепь цифровой задержки, обеспечивающая анализ данного участка считываемой кривой.Работа данной цепи в составе устройства осуществляется следующим образом.При наличии изгиба отслеживаемой кривой под углом 45 к направлению заданного основного движения, т.е. при появлении сигнала движения отработки, противоположного направлению основного движения, должно быть осуществлено переключение координаты основного движения, причем знак новой координаты должен. соответствовать знаку отработки.Переключение направления основного движения осуществляется за счет обрабетки. сигнала с выхода элемента ИЛИ 34, входы которого соединены с выходами элементов И 30-33, служащих для Фиксирования указанных условий. При наличии сигнала на выходе элемента ИЛИ запускается счетчик 35, обеспечивающий цифровую задержку сигнала переключения направления . основного движения для устранения . случайных срабатываний схемы переключения из-за дефектов отслеживаемой кривой, и производится дискретное, обратно пропорциональное криви-. зне считываемого участка кривой, управление частотой, а соответственно, и скоростью считывания задающего генератора. Если имеет место дефект границы кривой,то после отработки определенного числа шагов в направлении заданного основного движения, определяемого схемой цифровой задержки, счетчик 35 устанавливается в исходное состояние, т.е. отслеживание данного участка кривой производится без переключения направления основного движения.Если же имеет место изгиб кривой под углом 90 , то за счет цифровой задержки следящая головка подводится к точке перегиба отслеживаемой кривой, а счетчик 35 вырабатывает сигнал, подаваемый на вход формирователя .сигналов установки триггеров 36, который осуществляет установку в единичное.,состояние одного иэ первых триггеров 22-25 в соответствии с направлением изгиба отслеживаемой кривой,. Скорость считывания выполнения логических операций как в случае наличия дефекта1. Авторское свидетельство СССР55 Р 226979, кл. 6 06 К 11/00, опуб 25 ЭО 35 40 45 50 границы кривой, таки в случае отработки изгиба кривой возвращается к своей исходной величине. Дальнейшее считывание кривой идет по описанному алгоритму.Считывание и регистрация текущих координат кривой производится с помощью блоков определения координат 17 и 18, обеспечивающих возможность произвольной установки начала координат и осуществляющих дешифрацию циклических кодов, снимаемых с датчиков 15 и 16 координаткинематически связанных с щаговыми двигателями 14.Введение новых конструктивных связей, а также новое конструктивное выполнение логического блока позволяет существенно, повысить точность и помехоустойчивость устройства. формула изобретения 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее Фото- считывающий элемент, соединенный с логическим блоком, приводы, соединен-." ные с задающим генератором, с блоком управления и с датчиками координат, выходы которых через блоки определения координат подключены к блоку управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в нем входы блоков определения координат и приводов соединены с логическим блоком, подключенным к задающему генератору и блоку управления.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что логический блок содержит первые триггеры, входы которых подключены к формирователю сигналов установки триггеров, а выходы через узел определения,координаты и направления движения фото- считывающего элемента соединены со входами вторых триггеров, элементы И, подключенные к первым и вторым триггерам и черезэлемент ИЛИ к счет чику, выход которого соединен с формирователем сигналов установки триггеров, подключенным к первым триггерам. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе