Устройство для ввода графической информации

Союз Соаетскиа Социалистинескик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11742982(22) Заявлено 100478 (21) 2602560/18-24 С 06 К 11/00 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н откр ытн й(72) Авторы изобретения Ю.С. Павленко. и Г, Н, Сагинашвили Киевский технологический институт легкой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для ввода графической.информации. 5Известно устройство оперативного графического взаимодействия, содержащее блок визуальной информации на ЭЛТ, блок формирования графических изображений, блок обработки, 10 блок памяти, блок сопряжения, световое перо, клавиатуру (11.Недостатками этого устройства являются сложность и недостаточно высокая точностьНаиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для ввода графической информации, содержащее привод, считывающий элемент, соединенный с блоком формирования сигналов, первый и второй блоки управления, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к25 приводу 2. Недостатком указанного устройстваявляется значительная погрешностьпри вводе кривых сложной форьы. Цель изобретения - повышение точности устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что .устройство содержит последовательно соединненые первый дешифратор,первый шифратор и первый инвертор, первый и второй компараторы,второй и третий инзерторы, элементИ-НЕ, последовательно соединенныевторой дешифратор, второй шифратори регистр, выход которого подключенк первому входу второго блока управления, вход второго дешифратора соединен с выходом блока формированиясигналов и входом первого дешифратора,выход считывающего элемента подключенк одним входам. первого и второго компараторов, другие входы которых соединены с источниками пороговых напряжений, выходы соответственно - с первым входом элемента И-НЕ и входомвторого инвертора, выход которогоподключен к второму входу элементаИ-НЕ, третий вход которого соединенс выходом первого инвертора, а выход - с вторым входом второго блокауправления и входом третьего инвертора, выход которого подключен квходу первого блока управления, тре742982 19, 21, 22, 23 19, 20, 22, 23 19, 20, 21, 23 2319,21,22,23 1920 с 2223 19,20,21,23 1 9,20,22,23 20,21 19,20 19, 22, 2 19, 21, 2 О, 23 1, 22 2, 23 9 г 22, 23 9, 21, 22 9, 20, 23 9, 20, 21 9, 20, 23 19, 20 21 20, 21 1314 20, 2 15. тий вход второго блока управления соединен с выходом блока формирования сигналов.На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - расположение считывающих элементов; на фиг.3 траектория перемещения оптического центра считывающих элементов относительно границы кривой,Устройство содержит привод 1,счи,тывающие элементы 2, блок 3 формиро.вания сигналов, первый дешифратор 4,первый шифратор 5, первый инверторб:, третий инвертор 7, первый компаратор 8, элемент 9 И-НЕ, второй компаратор 10, второй инвертор 11, первЫй,блок 12 управления, первый коммутатор 13, второй дешифратор 14,второй шифратор 15, регистр 1 б, второй блок 17 управления, второй коммутатор 18,УстРойство работает следующимобразом.Координаты точек отслеживаемойкривой определяются путем алгебраического суммирования импульсов,вЫрабатываемых первым и вторым блоками 12 и 17 управления для управления первым и вторым коммутаторами13 .и 18, непосредственно .управляющими приводом 1, который перемещаетсчитывающие элементы 2 по осям хХ.и У,Считывающие элементы 2 вырабатывают сигналы, характеризующие расположение соответствующих элементовотносительно границы считываемой кривой. Считывающие элементы 2 разделены на три группы, Первая группа состоит из одного элемента 19, расположенного в центре, и является оптической осью, вторая группа состоитиз четырех элементов 20, 21, 22 и23, размещенных вокруг первой группы,и третья группа состоит из одногоэлемента 24, размещенного в видекольца вокругпервой и второй групп.Сигналы, снимаемые с считывающегоэлемента 19, служат для управленияперемещением головки в процессеотслеживания кривой по методу с совмещенным тактом поиска и обходаКроме того, эти сигналы служат для 15 определения текущей координаты кривой.. Сигналы, снимаемые с элементов20, 21, 22 и 23, служат для управления перемещением считывающих эле ментов 2 по методу фиксированныхнаправленийСигналы, снимаемые ссчитывающего элемента 24, предназначены для выбора метода слежения взависимости от формы отслеживаемойкривой.Блок 3 формирования сигналов используется для формирования дискретных сигналов Освещен или фЗагтемненф по сигналам, снимаемым ссчитывающих элементов 19, 20, 21,22 и 23. В зависимости от их комбинаций, в первом блоке управлениявырабатываются команды перемещениясчитывающих элементов 2 по методуфиксированных направлений, приведенные в таблице.Первый дешифратор 4 и первый шиФратор 5 предназначены для выявления комбинаций состояний считывающих элементов, не используемых для слежения по методу фиксированных направлений, 5В устройстве ввода при слежении за кривой используются два блока управления слежением. Первый блок 12 управления слежением по методу фиксированных направлений предназначен 10 для отслеживания кривых, содержащих участки, радиус которых больше радиуса окружности элемента третьей группы, а второй блок 17 управления используется метод с совмещенным тактом 15 поиска и обхода при отслеживании кривых, содержащих участки с равным или меньшим радиусом кривизны окружности элемента 24, или при обходе вершин углов.Анализ отслеживаемой кривой в цоле зрения считывающих элементов 2 с последующим выбором метода слежения осуществляется при помощи первого инвертора б, третьего инвертора 7, первого и второго компараторов 8 и 10, элемента 9 И-НЕ и второго инвертора 11. Сигнал, снимаемый с элемента 24 третьей группы, сравнивается с двумя значениями пороговых напряжений 0 и 0, где 0 " нижнее значение порогового напряжения, а 0 - верхнее значение порогового напряжения. Разность пороговых напряжений определяет зону нечувствительности, а оптическая ось головки проходит примерно через середину зоны нечувствительности.Пороговые напряжения формируются известными способами, причем Ц, ( 0. На выходахлЯ .первого и второго компараторов 8 й 10 40 образуются сигналы логического нуля, если сигнал с элемента 24 большеили равен пороговому напряжению 0Если указанный сигнал меньше порогового напряжения 0, но больше поро гового напряжения 0 то на выходе первого компаратора 8 вырабатывается сигнал логической единицы, а на выходе второго компаратора 10 - логического нул я, 50Если этот сигнал меньше значения порогового напряжения 0, или равен ему, то на выходах обоих компараторов вырабатываются сигналы логической единицы. 55Если указанный сигнал больше значения порогового напряжения 0 п или меньше значения порогового напряжения 0 1, или имеется сигнал поМехи, то устройство работает по методу с совмещенным тактом поиска и обхода; 6 О используя второй блок 17 управления,Если этот сигнал меньше значения порогового напряжения 0 и больше значения порогового напряжения 0. и.отсутствует сигнал помехи, то 65 устройство работает по методу фиксированных направлений с использованием первого блока 12 управленияТаким образом вырабатываютсясигналы управления вторым блоком 17управления при выполнении логического условия а - вп,где а - сигнал с выхода первого компаратора 8;в - сигнал с выхода второго компаратора 10;п - сигнал с выхода первого шифратора 5,Сигнал управления первым блоком12 управления вырабатывается привыполнении логического условия:авпТехническая реализация этих логических условий осуществляетсяинверторами 6, 11 и 7 и логическимэлементом 9 И-НЕ.Второй дешифратор 14, второй шифратор 15 и регистр 16 предназначеныдля устранения поискового движениясчитывающих элементов 2 при переходе от метода Фиксированных направлений на метод с совмещенным тактомпоиска и обхода,На указанных функциональных элементах анализируются сигналы, характеризующие предыдущее направлениеперемещения считывающих элементов2 и текущее состояние элемента 19,По этим сигналам указанные элементывырабатывают сигналы, соответствующие четырем направлениям перемещениясчитывающих элементов 2.Предположим, считывающие элементы после поиска (вектор 00 ) пересекают границу кривой на участке, радиус которого больше радиуса окружности элемента 24, При этом, например, элементы 21 и 22, пересекая границу кривой, попадают на темное поле изображения, а элементы 20 и 23 и элемент 19 остаются на светлом поле (позиция 15), Сигнал, снимаемый с элемента 24, меньше значения порогового напряжения 0,. При дальнейшем продвижении считывающих элементов 2 (вектор О, 0) сигнал, снимаемый с элемента 24, увеличивается и, наконец, становится больше порогового напряжения 0,. При этом оптическая ось (элемент 19 может пересечь границу кривой и перейти на темное поле изображения (позиция 10), или же пересечь границу, оставаясь на светлом поле (позиция 15), На фиг,З показано положение, соответствующее позиции 15, Устройство переходит на отслеживание кривой по методу фиксированных направлений,В процессе отслеживания кривой, . элемент 19 периодически изменяет свое состояние, но никогда не удаляет 742982ся от границы кривой на величину, бсльшую одного шагаРасположение считывающих элементов относительно границы кривой позволяет получать сигналы, центрирующие оптическую ось относительно гра ницы кривой и сигналы, продвигающие считывающие элементы 2 вдоль кривой так, чтобы граница кривой находилась в зоне нечувствительности. Расположение элемента 19 внутри элементов 20 21, 22 и 23 второй группы пОэволяет путем разнесения элементбв второй группы относительно первой значительно повысить устойчивость убтройства без потери заданной точности слежения Одновременно с выработкой сигналов направление перемещения считывающих элементов 2 второй дфдиФратор 14, второй шифратор 15 и .регистр 16 вырабатывают сигналы )направления переходного движения20 считывающих элементов, которые задерживаются на один такт.В случае наличия помехи или при подходе к участку кривой (участок 04 Оя) с радиусом, меньшим радиуса 25 окружности элемента 24, или,например, к вершине угла, величина светового потока, поступающего на элемент 24, изменится, а следовательно изменится величина сигнала, снимаемого с ука- ЗО ванного элемента. Этот сигнал станет меньше значения порогового напряжения П или больше порогового напряжения Пщ , в результате чего устройство переходит на метод слежения с у совмещенным тактом поиска и обхода. Слежение по этому методу начнется после обработки вторым блоком 17 управления переходного движения 00 .После обхода угла на участке 0 0 опять используется слежение по методу фиксированных направлений.Устройство позволяет повысить скорость и точность ввода графической информации, содержащей кривые со сложными участками, в частности контуров деталей швейных изделий. Формула изобретенияУстройство для ввода графической информации, содержащее считывающие элементы соединенные с блоком формирования сигналов, первый и второй блоки управления, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к приводу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства,оно содержит последовательно соединенные первый дешифратор, первый шифратор и первый инвертор,первый и второй компараторы,второй и третий инверторы, элемент И-НЕ,последовательно соединенные второй дешифратор, второй шифратор и регистр, выход которого под ключен к первому входу второго блока управления, вход второго дешифратора соединен с выходом блока Формирования сигналов и входом первого дешифратора, выходы считывающих элементов подключены к одним входам первого и второго кампараторов, другие входы которых соединены с источниками пороговых напряжений, выходы соответственно с первым входом элемента И-НЕ и входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход - с вторым входом второго блока управления и входом третьего инвертора, выход которого подключен к входу первого блока. управления, третий вход второго блока управления соединен с выходом блока формирования сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Вычислительная техника в машиностроении. Научно-техническийсборник, вын, 1 Ч (35) 1974, с.109115,2, Патент Франции 92093021,кл. С 06 К 11/00, 1975.илиал ППП ффПатент, г. Ужгород НИИП Заказ 3620/16 Тираж 751 одписнороектная, 4