Устройство для считывания графической информации

Союз Советских Соцналнстнческнх РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТЮУосударственный кот 4 итетСовета Министров СССРпо делан изобретений(43) Опубликовано 25,04,77. Бюллетень И (46) Дата опубликования описаиии 101,6.7 УДК 681,327,12(088.8) 2) Авторы иэобретени Чеголин, Б. И. Худомиискнй, В. Ф. Курочкин В, П, Сыч, В. А, Маслюков и В, Я. Зенин 71) Заявитель ЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦ 4) УСтРОЙСтво ДЛЯ плоскостью проесистемы.В резульдля считьтваблоков и связвозможности,кодированиячатков,сти автоматики ть использо они я кт тройство новых но в устроиствах поиска и кодиров да илоскопической информации,Известно устройство для считывания графкой информации по авт.св. М 525976,Недостатком известного устройства являютсяограниченные функциональные возможности, поскольку в нем осуществляется только считываниекоординат точек графического изображения. 10Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей устройства. Этодостигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок хранения кодов, блок идентификации, 1 бблок формирования кодов, подключенный к выхо.дам счетчиков каналов преобразования, и последовательно соединенные функциональную клавиатуруэлементов дактилоскопических отпечатков и шифратор, соединенный с блоком формирования кодов, 20подключенным к блоку идентификации непосредсгвенно и через блок хранения кодов.Кроме того, устройство содержит оптическуюпроЕкционную систему, а поверхность планшетавыполнена в виде матового стекла, совмещенного с 25 тате введения в известноения графической информациией расширяются его функцитак как обеспечивается вои поиска дактилоскопиче пал ьные ичес. 5 можностьих отпеНа фиг. 1 приведена блок-схема устройства; иафункциональная схема известного устрой.я считывания графической информации; на фиг. 3-5 - конструкция пабочего места оператора.Устройство (см.фиг, 1) содержит планшет 1, оптическую проекционную систему, состоящую из элементов 2 8; блок 9 формирования кодов, блок 10 идентификации дактилоскопических отпечатков, блок 11 хранения кодов отпечатков, электроакустическиц преобразователь 12, генератор 13 цикла измерения координат, линейные координатные микрофоны 14, 15, каналы 16-18 преобразования, блок 19 коррекции координат, функциональную клавиатуру 20 элементов дактилоско., пических отпечатков и дешифратор 21,Элементы и блоки 12-18 входят в состав известного устройства для измерения координат.фиг. 2 -ства дл зобретение относится к обла ительиой техтйтки и может ции оптической проекционнойамплитуды,Триггеры 28-30 амплитуды длительн дения звуком рассто преЬбраэователя до Логические злформиру стью, рав яния от э соответс енты ют прямоугольные гой времени прохож лектроакустического твующего микрофона. И 31-33 служат дляьсов на входы соотобразователь 37 нэлу льсы для зондиров(см,фиг. 2), Три канала преобразования 16-18 это.го устройства являются идентичными и состоят изусилите 43 й 22-24. амплитудных дискриминаторов 25.27, триггеров 28-30, логических элементов"И" 3133 и счетчиков 34-36.Блок 19 коррекции, кроме того, содержит дополнительный электроакустический преобразовахель 37, микрофон 38 коррекции, генератор 39 цикла коррекции, схему 40 сравнения, блок 41 постоянной памяти, реверсивный счетчик 42, цифроиалоговый преобразователь 43 и генератор тактовых импульсов 44.Планшет 1 служит экраном, на который с помощью источника света 2, отражателя 3, конденсатора 4, зеркал 5 7 и объектива 8 проецируетсяизображение отпечатка пальца, снятого на фото.пленку. Планшет 1 выполнен из стекла, имеющего сверхней стороны матовую поверхность, Он установлен в проеме и может быть легко заменен планшетом нз любого другого материала, предусматривающего известные методы крепежа носителя графической информации ( с помощью кнопок, вакуум.ный, магнитный, электростатический и т.д.). Этопозволяет обрабатывать док 1 менты, выполненныена любых носителях графической информации,Оптическая система устройства построена так,что ее дианроектор (элементы 2-5 и 8) расположенсправа от планшета (см.фиг. 1 и 3). Причем оператор имеет свободный доступ к объективу дляфокусировки изображения и к сменной кассете,имеющей электрический привод и соответствую.щую схему управления последним,Блок 9 формирования кодов содержит регист.ры для приема кодов координат и кодов шифратора 21, специализированный вычислитель для выполнения расчета расстояния Г между особенностямт 4элементов отпечатка по их известным координа.там Х; У; н Хс Ус согласно выражению и схему управления.Такой состав блока 9 обусловлен тем, что качестве характеристик, ннварнантных относител но преобразований сдвига и поворота дактилоск пического отпечатка на плоскости планшета, приняты расстояния между координатами идентификационных признаков, Это уетраняет центровку отпе. чатка. На входе блока 9 формируются коды наименований двух идентификационцых признаков и код расстояния между этими признаками.Блок 10 идентифицирует запрашиваемый и искомый отпечатки по множеству тройных характе. ристик, первая н вторая из которых - это наименования, двух идентификационных признаков, а третья. численное значение расстояния между этими идентификационными признака ми,Блок 11 хранит коды множества тройных характеристик отпечатков и фактически является картотекой дактилоскопических отпечатков. 6 10 16 20 26 ЭО 36 Электроакустический преобразователь 12 формирует кратковременные звуковые импульсы.В рассматриваемом устройстве .использованыдва типа преобразователя: первый выполнен в видеавторучки, имеющей излучатель на основе искрового разряда, и позволяет измерять координаты спогрешностью 0,3.0,5 мм; второй выполнен в виделупы с визиром и позволяет измерять координаты спогрешностью 0,1 мм. Оба преобразователя взаимо.заменяемы и подключаются к устройству черезразъем.Генератор 13 цикла измерения координат слу.жит для подачи электрических импульсов наэлектроды преобразователя 12. Он может работатьв режиме генерирования одиночного импульса вмомент нажатия кнопки Кн, размещенной в преоб.разователе 12, либо в автоколебательном режиме сзаданной частотой повторения цикла измерения,Микрофоны 14, 15 предназначены для преобразования принятой звуковой волны в электрическиеимпульсы.Каналы преобразования 16, 17 осуществляютпреобразование времени распространения звуковойволны от электроакустического преобразователя домикрофона в цифровой код.Блок 19 коррекции делает устройство измерения координат нечувствительным к изменениямпараметров (температуры, влажности, давления, газового состава) воздушной среды.Клавиатура 20 и шифратор 21 позволяют учестьнаименование идентификационных признаков. Кла.виатура 20 расположена слева от планшета 1 (фиг, 3и 4), что позволяет одновременно со съемом координат правой рукой вводить идентификационныйпризнак левой.Канал 18 преобразования идентичен каналам 16,17 преобразования координат.Микрофонные, усилители 22-24 согласованы повходу с высоким выходным сопротивлением конденсата ных микрофонов и обеспечивают на своихвыходах амплитуду сигнала, необходимую для нормальной работы амплитудных дискриминаторов 25-27,Амплитудные дискриминаторы 25-27 служатдля устранения ложных срабатываний на сигналымалой амплитуды и обеспечивают формированиеимпульсов останова счетчиков всегда по одному итому же уровню микрофонного сигнала (например,половинному) относительно его максимальной пускания тактовых импултвующих счетчиков 34-36 Электроакустический пре короткие звуковые имп эталонного расстояния 6 эМикрофон 38 установлен на эталонном расстоянии от злектроакустического преобразователя 37 и.предназначен для регистрации времени лрохожде.ния звуком эталонного расстояния.Генератор 39 цикла коррекции работает в автоколебательном режиме, непрерывно подавая импульсы на электроды злектроакустического преоб.разователя 37. Этот генератор идентичен генератору 13 цикла измерения координат,Счетчик 34 регистрирует число тактовых импульсов, укладывающихся во временном интервалеот момента излучения звукового импульса до егоприема.Схема 40 сравнивает содержимое счетчика 34 сэталонным кодом блока 41 постоянной памяти иформирует сигналы управления (" больше", мень.ше", "равно") для реверсивного счетчика 42, кодкоторого с помощью цифроаналогового преобразо.вателя 43 преобразуется в напряжение, управляю.щее частотой генератора тактовых импульсов 44.Счетчики 35 и 36 по окончании цикла измерения фиксируют коды координат Х и У,Планшет 1 оптически связан с диапроектором(элементы 2, 3, 4, 5, 8) через зеркала 6 и 7,Электроакустический преобразователь 12 (съемниккоординат) подключен к генератору 13 и первымвходам каналов 16, 17 преобразования. Он акусти.чески связан с линейными координатными микрофонами, 14, 15, подкл оченными ко вторым входам каналов 16, 17 преобразования, третьи входыкоторыхподсоединены к блоку коррекции 19, авыходы - к блоку 9 формирования кодов, Послед.ний связан с клавиатурой 20 через шифратор 21, а сблоком 10 идентификации непосредственно и черезблок 11 хранения кодов, Электфоакустический пре.образователь 37 подключен к генератору 39 и кпервому входу канала 18 преобразования, второйвход которого связан с микрофоном 38, а третий -с выходом генератора 44.Устройство для считывания графическойинформации в режиме кодирования и поиска дактилоскопических отпечатков работает следующимобразом.В лентопротяжный механизм диапроектораустанавливают кассету с отпечатками, выполненными на позитивной фотопленке, С помощью авто.магической протяжки устанавливают в проекционном канале необходимый кадр, фокусируют егоизображение на планшете и с помощью электроакустического преобразователя 12 осуществляютсьем координат идентификационных признаков,предварительно указывая их наименования с по.мощью клавиатуры 20,Для получения кодов координат пишущий стержень или перекрестие визира преобразователя 12помещают в точку, координаты которой необходи+ мо определить, нажимают па кнопку Кн (путем Нажатия на пишущий стержень в преобразователе первого типа). При этом генератор 13 формируетсигнал, поступающий на электроды электроакусти.5 10 15 20 Ж 30 35 40 45 65 ческого преобразователя 12 и входы триггеров 29 и 30. Счетчики 35, 36 начинают счет, а электроакустический преобразователь 12 излучает звуковой им. пульс. В моменты, когда звуковая волна ,достигает плоскости чувствительных микрофонов 14, 15, на их выходах формируются сигналы, прекращающие поступление тактовых импульсов с выхода генера тора 44 в счетчики 35, 36, При этом фиксируются координаты Хи У.Независимость результатов измерения коорди. нат от изменений параметров воздушной среды обеспечивается следующим образом.В момент включения устройства начинает рабо. тать в автоколебательном режиме генератор 39 цик. ла коррекции, который возбуждает эталонный электроакустический иреобразовагель 37. Период повторения цикла коррекциивыбирается превышающим время, необходимое для прохождения звуковой волной расстояния от электроакустического преобразователя 37 до микрофона 38.В начале каждого цикла коррекции импульс с выхода генератора 39 поступает на преобразователь 37 и триггер 28, который открывает логичсс. кий элемент "И" 31, разрешающий поступление тактовых импульсов на счетчик 34, В момент, кдгда акустическая волна достигает микрофона 38 (это происходит раньше, чем начинается следующий цикл), на его выходе формируется сигнал, поступающий через усилитель 22, амплитудный дискриминатор 25 на вход триггера 28, который возвра. щается в исхоЯое состояние.При этом поступление тактовых импульсов с геиератора 44 в счетчик 34 через логический эле. мент "И 31 прекращается и в нем оказывается записанным некоторое число. Если это число по какой-либо причине (вследствие изменения темпе. ратуры, влажности, состава воздуха и т.п.) оказывается не равным числу, записанному в блоке 41 постоянной памяти, схема 40 сравнения выдает на реверсивный счетчик 42 команду "больше" или "меньше" и засылает в этот счетчик один импульс. Код числа в счетчике 42 изменяется и благодаря цифроаналоговому преобразователю 43 изменяется величина напряжения на управляющем входе генератора 39, частота которого лри этом также изме. няется.Этот процесс повторяется каждый цикл до тех пор, пока частота генератора 44 ие установится такой, при которой измеренное с помощью счетчика 34 эталонное расстояние не буде соответствовать коду числа (расстояиня), хранящегося в блоке 41 памяти, При этом схема 40 сравнения выдает команду "равно" и в счетчике 34 остается прежний код.Каждый цикл проверки соответствия измерен. ного расстояния эталонному продолжается и при изменениях параметров воздушной среды, приводящих к изменению скорости распространения звука, соответственно изменяется частота до некоторого значения, при котором измеренные с помощьюсчетчиков 35, 36 расстояния независимо от параметров среды будут истинными,Введенные с помощью клавиатуры 20 наимено. вания идентификационных признаков и полученные описанным способом их координаты представляют отпечаток в виде некоторого множества тройных характеристик виде А, В, Т, где А и В - координаты идентификационного признака соответственно а оси ОХ и ОУ а Т - наименование этого идентификационного признака. Если родовой признак отпечатка неизвестен, то Т нрннимается равным нулю.Блок 9 преобразует такое представление отпе.- чатка в множество тройных характеристик следующего вида: первые два элемента тройной характе. рнстики - это наименования двух идеитнфнкацион.ных признаков, а третий элемент - численное значение расстояния между этими идентнфнкацион. нымнпризнаками. Расстояние вычисляется по известной формуле расстояния между двумя точками на плоскости.Сформированные таким образом коды отпечатков хранится в блоке 11 и при поступлении запроса идентифицируются в блоке 10 по следующему алгоритму.,Цле произвольные тройныв характеристики счи. таются равными между собой, если первые два элемента одной характеристики равны соответ. ствующим элементам другой (при равенстве нулю, хотя бы одного элемента это условие игнорирует. ся), если разность третьих элементов не превосходит но абсолютной величине некоторого выбранного (норогового) значения.Запрашиваемый отпечаток М и искомый отпеча. ток К считаются отождествленными, если при совпадении у ннх родовых признаков множество, соот, ветствующее отпечатку М, содержится в множествесоответствующем отпечатку К.Если окажется, что второму уелввив удовлетворяют несколько искомых отпечатков, то отожЬ:дествленным считается тот, у которого среднее,ным. Последнее есть отношение суммы разностейтретьих элементов по абсолютной величине к коли.честву элементов множества, соответствующего1 ф .заршаваемому опючатку.Испытания опытного образе устройства длякодирования и поиска дактилоскопических отпе.етков показали,.что адекватность модели даже привыборе небольшого количества точек в запраши-,1 Э ваемом отпечатке высока, а скорость поиска можетбыть доведена до 30 отпечатков в час.Формула изобретения1. Устройство для считывания графическбйчв анформацин поавт,св. 52597 б,отли чаю ще е сятем что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блокхранения кодов, блок идентификации, блок формирования кодов, подклвяеипый к выходам с ютщ 11 й ков каналов преобразования, и последовательносоединенныефункцнавльную клавиатуру элементов дактнлос 1 сопйчеаспх отпечатков и шифратор,соединенный с блоком формирования кодов, подключенным к блоку идентификации непосредственЗО,йо и через блок хранения кодов,2, Устройство по и, 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем,.что оно содержит оптическую-проекционную систе.му, а поверхность планшета выполнена в виде