Устройство для считывания графической информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 19 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСН тике жет б но-вы темах вания в сис темах в сисного проектироучения, а такжерованной обраачестве средствй информации сда ее в ЭВМ. ислительных с атизирова вления, о автоматиз то емах изоб нии боткисчитывфотоно графичес ей для в сител оматиожет но- ема аци сис ия сиски читыфотое у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Каунасский политехнический институт им.,Антанаса Снечкуса (72) А.Ю.Амбразас, А.Ю.Лепуонис и И.-Г.К,Пунис(56) Авторское свидетельство СССР В 1037295, кл. О 06 К 11/00, 1982.Авторское свидетельство СССР В 180938, кл. Ы 06 К 11/00, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДИ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автома и вычислительнои технике и моть использовано в информацион Изобретение относитсе и вычислительной техниыть использовано в инфоычислительных системах,автоматизированного проектиров управления, обучения, а также темах автоматизированной обраб изображений в качестве средств вания графической информации с носителей для ввода ее в ЭВМ.Цель изобретения - упрощени ройства. Цель изобретения - упрощение устройстваЦель достигается в устройстве, содержащем телевизионный индикатор, формирователи сигналов, блоки отклонения луча, элемент ИЛИ, триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, счетчик, группу элементов И, тем, что оно содержит группу элементов НЕ, группу элементов ИСКЛВ)ЧАИЦЕЕ ИЛИ, первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов. В устройстве обеспечивается оптимизация параметров сканирования путем использования рекурсивной развертки Гильберта, позволяющей повысить число последователь. но считываемых соседних точек иэображения при вводе двумерной информации по сравнению с нерекурсивными развертками. Развертка Гильберта получа-,. ется путем преобразования кода счет .чика на два кода координат, которые управляют отклоняющими токами электронного луча индикатора. 1 з,п. ф-лы, 5 ил. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема . формирователя сигналов; на фиг,3 - эталонная ячейка развертки Гильберта; на фиг.4 - годограф электронного пуча индикатора для растра размерами 8 х 8 элементов; на фиг.5 - годографы телевизионной, спирально-прямоугольной и рекурсивной разверток для сравнительной оценки эффективности считывания графической информации, 3 146237Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, элемент 2 задержки, элемент ИЛИ 3, элемент И 4, триг-.гер 5, счетчик 6, группу 7 элементов5И, группу 8 элементов НЕ, группу 9элементов ИСЮПОЧАЗ)ЩЕЕ ИЛИ, формирователи 1 О и 11 управляющих сигналов,перный 12 и второй 13 коммутаторы,первый 14 и второй 15 блоки иннерторов, Формирователь 16 управляющихсигналов, блоки 17 и 18 отклонениялуча и телевизионный индикатор 19.Позициями 20 и 21 обозначены входыустройства, а позициями 22 и 23 -выходы устройства.Формирователи 10 и 11 сигналон(фиг.2) выполнены на элементахИСКЛИЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24.Предлагаемое устройство производит сканирование графической информации по рекурсинной развертке Гильберта. Из-за свойств этой разверткипри считывании точки всегда последовательно просматриваются от трех до 25семи соседних точек, что способствует двумерной природе вводимой информации н большей степени, чем в изве-стных устройствах.Устройство работает следующим30образом.Сигнал включения, появившийся навходе 20 устройстна, поступает наэлемент 2 задержки и переводит в нулевое состояние и-разрядный счетчик356, где и - число двоичных разрядов,необходимых для считывания всехточек растра в кадре. Выходные разряды счетчика 6 разделены на Е пар,где к=и/2. -я пара (=1,К) включаетн себя нечетный (2-)-й и четный2-й разряды, счетчика 6. Каждая параподключена к нходам соответствующегоэлемента ИСЮПОЧА)ЩЕЕ ИЛИ группы 9.Так как на нсе входы этих элементовпоступают нули, то на их выходах также будут нули, т.е. К-разрядный нулевой код (код координаты У). Этоткод поступает на одни входы коммутаторов 12 и 13, на другие входы которых поступает К-разрядный код отчетных разрядов счетчика 6 (код координаты Х). Каждый 3.-й (=1,К) разрядкоммутатора 12 и -й разряд коммутатора 13 образуют пару коммутаторов,которая при наличии управляющегоединичного сигнала на -м входе,поступающего от формирователя 1 сигналон, меняет -е разряды кодов 4координат Х и У между собой. Так как на входы обоих коммутаторов 12 и 3 поступают нулевые коды, то независимо от переключения их разрядов, на их выходе также будут нулевые коды, которые поступают на входы блоков 14 и 15 инверторов. Каждый,-й элемент этих блоков является элементом ИСКЛЧАЯ)ПЕЕ ИЛИ и предназначен для инвертирования -го разряда кода, поступающего на его первый вход, при наличии управляющего единичного сигнала, поступающего от формирователя 1 О сигналов, на втором входе. И данном случае формирователь 10 не вырабатывает единичных управляйщих сигналов, так как нулевой кодкоординаты Х от четных разрядов счетчика 6 поступает на одни входы группы 7 элементов И, формируя ка ее выходе также нулевой код, поступающий ка входы Формирователя 10, Таким образом, как в первом 14, так и во втором 15 блоках инверторов ни один разряд не инвертируется и дна нулевых кода поступают на блоки 17 и 18 отклонения луча, определяя соответст- вующий отклоняющий ток луча телевизионного индикатора 19. Так как триггер 5 в исходный момент находится. н нулевом состоянии, то ка выходе формирователя 16, подключенного к модулятору индикатора 19, будет сиг" нал, гасящий луч (закрывающий модулятор). Следовательно, погашенный луч перемещается в правый нижний угол экрана, т.е. точку 00 (Фиг.4; цифрами на годографе показаны номера растровых точек, считываемых счетчиком 6 и последовательно прослеживаемых электронным лучом в соответствии с разверткой Гильберта, а цифрами на координатных осях показаны коды, поступающие на блоки 17 и 18 отклонения луча).Импульс включения, пройдя элемент 2 задержки, устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Это приводит к тому, что формирователь 16 снимает сигнал гашения луча и луч телевизионного индикатора 19 засвечивается а на элемент И 4 поступает сигнал разрешения для прохождения тактовых импульсов от генератора 1 на суммирующий вхддсчетчика 6. Задержка на элементе 2 необходима для того, чтобы луч индикатора 19 успел перейти в исходную точку экрана прежде,374 6разрядов (.=1, К) кодов координатХ и У, Инвертировать разряды этихкодов надо только в том случае,если число пар более старших разря;,дов нечетное, причем каждая парадля 1-го разряда (1=2, К) содержитнулевой элемент в 1-м разряде кодакоординаты У и единичный элемент в-м разряде кода координаты Х. Выбортаких пар осуществляется группой8 элементов НЕ и группой 7 элементовИ, а определение их нечетности ивыработка управляющих сигналов длясоответствующих разрядов производятся формирователем 10 сигналов. Вформирователях 10 и 11 сигналов неиспользуются младшие входные и старшие выходные разряды. Поэтому группа8 элементов НЕ и группа 7 элементовИ не содержат элементы обработки первых разрядов, а коммутаторы 12 и 13и блоки 14 н 15 инверторов не модиФицируют старшие разряды кодов координат,Режим сканирования продолжаетсядо тех пор, пока счетчик 6 не заполнится, т.е. его "одержимое не станетравным "111". При поступленииеще одного тактового импульса онпереходит в состояние 0000, аимпульс переполнения с его выходачерез элемент И 31 И 3 устанавливаеттриггер 5 в нулевое состояние, Приэтом луч индикатора 19 гасится, аэлемент И 4 запрещает поступлениетактовых импульсов от. генератора 1в счетчик 6.Устройство может прекратить такжепроцесс сканирования при поступлениина вход 21 устройства сигнала выключения, .который через элемент ИЛИ 3сбрасывает триггер 5 в нулевое состояние.На Фиг.5 а изображена телевизионнаяразвертка; на Фиг.5 б - спиральнопрямоугольная развертка; на фиг.5 в -рекурсивная развертка для растра сразмерами 4 х 4 точек, Рядом с точкамиотсчетов обозначены коэффициенты,показывающие количество элементов,которые были считаны последовательнобез выхода сканирующего луча из данного фрагмента, Обозначим окрестностным индексом А среднее значение указанных коэффициентов, вычисленныхдля всех точек растра. Имеем следующие значения: для телевизионной развертки (Фиг.5 а) А=24/16=1,5; для 5 1462чем он засветится. В счетчике 6 тактовые импульсы суммируются, п-разрядный код с его выходов делится на два1-разрядных кода причем один код -Ф5код координаты Х - получается путемвыбора четных разрядов счетчика 6,а другой код - код координаты У -путем выполнения операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над четными и нечетными разрядами в группе элементов 9. Разрядыэтих двух кодов модифицируются на коммутаторах 12 и 3, а также на блоках 14 и 15 инверторов и поступаютв виде управляющих кодов в блоки 1715и 18 отклонения луча, заставляя лучиндикатора 19 перемещаться по законуразвертки Гильберта. Кроме того, полученные коды координат по выходам22 и 23 устройства могут быть запи Осаны во внешнюю буферную память потребителя графической информации,например, в те моменты времени,когда в процессе сканирования луч индикатора 19 выходит на точку графической информации.Годограф развертки Гильберта(фиг.4) получается от эталонных ячеекразвертки (Фиг.3), причем эти ячейкисоответственно поворачиваются или 30зеркально отражаются.Совокупность эталонных ячеек повсему кадру Формируется по начальнымкодам координат Х и У из четных разрядов счетчика 6 и на выходе группы359 элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Повороты этих ячеек выполняются на коммутаторах 12 и 13 путем обмена разрядамимежду кодами координат. Менять разряды этих кодов необходимо только в 40том случае, когда число нулей в более старших разрядах кода координатыУ нечетное. Управляющие сигналы накоммутаторы 12 и 13 поступают от формирователя 11 сигналов. Единичныйуправляющий сигнал на х-м выходномразряде (.=.1, 1-1) этого блока появится тогда, когда нечетное число единиц поступит на его более старшиевходные разряды. Определение нечеткости единиц выполняется последоваттельно соединенными элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24. На входы формирователя 11 сигналов поступают нули кодакоординаты У, преобразованные в единицы группой 8 элементов НЕ.Зеркальные отражения эталонныхячеек выполняютсяблоками 14 и 15инверторов путем инвертирования -х14623 201.Устройство для считывания графической информации, содержащее телевизионный индикатор, информационный Ьход котОрого подключен к выходу перЬого Формирователя сигналов, а входы Отклонения луча - к выходам блоков1 отклонения луча, элемент ИЛИ, первый вход которого является первым управляющим входом устройства, а выход подключен к первому установочному 30 Входу триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу Генератора тактовых импульсов, элемент задержки, счетчик, второй и тре- Зв 1 ий формирователи сигналов, группа Элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройст."., ва, оно содержит группу элементов НЕ, Группу элементов ИСИПОЧАЭЗЩЕЕ ИЛИ, 40 первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов, выходы которых подключены к входам блоков отклонения луча и являются выходами спирально-прямоугольной развертки (фиг.5 б) А,=48/163; для рекурсивной развертки Гильберта (фиг.5 в), реализованной в данном устройстве, А г = 68/16=4,25.Рекурсивная развертка повышает окрестностный индекс даже при небольпих размерах растра.При увеличении числа точек растра 10 ,окрестностный индекс для рекурсивной развертки Гильберта приближается к значению 4,6, что позвдляет повысить среднее число считываемых соседних .элементов в 2-3 раза по отноше иию к другим видам рассмотренных разюерток. формула изобретения 74 8устройства, вторым управляющим входом которого является вход элемента задержки, подключенный к установочному входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к управляющему входу первого формирователя сигналов, выход элемента задерж- ки соединен с вторым установочным входом триггера, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу переполнения счетчика, информационные выходы которого подключены соответственно к информационным входам групп элементов И, ИСКЛЮЧАЭ)ЩЕЕ ИЛИ, первого и второго коммутаторов, выход группы элементов ИСКЛЮЧАЭ)ЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов и входом группы элементов НЕ, выход которой подключен к управляющим входам третьего формирователя сигналов и группы элементов И, выход которого соединен с управляющим входом второго формирователя сигналов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков инверторов, информационные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго коммутаторов, вторые управляющие входы которых соединены с выходом третьего Формирователя сигналов.2.Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что второй и третий формирователи сигналов содержат элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы каждого элемента соединены с вйходом предьщущего элемента, вторые входы элементов являются информационными входами формирователей, выходами которых являются выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.1462374 б Составитель Т.Ничипоровичдактор А.Огар Техред Л.Сердюкова ектор С.Шекма венног 113035 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 Заказ 716/5 О ВНИИПИ Госуд тираж 667омитета поосква, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., д. 4/5