Устройство для считывания графической информации

- 1м ю."ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЫДИТИЗЬСТВУ Союз Советских Социалистнчесннк Республик(51)М, (л,2 С Об К 11/006 06 К 7/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 621. 391. .19(088,8) Дата опубликования описания 300680(72) Авторизобретения В.Я, Зенин Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к области логического элемента И и счетчика,автоматики и вычислительной техники подключенного к одному из входов сум"и может найти применение при разра- матора, причем установочные входыботке систем автоматического считыва- триггеров обОих каналов преобразования и кодирования машиностроительнйх 5 ния соединены с выходом видеоусилитечертежей, треков ядерных частиц и ля, а второй установочный вход и втодругих графических изображений. рой вход логического элемента И пер- Известны устройства для считыва- вого канала преобразования соединеныния графической информации действие с выходом первого усилителя-формироГ10которых основано на сканировании ана- вателя 2).лиэируемого изображения бегущим лу- ОсновнЫм недостатком такого устройчом, положение которого контролирует- ства является невысокая точность счися оптическими каналами коррекции тывания, обусловленная принципиальнойкоординат (13 . невозможностью получения минимального15 отсчета координат одинаковой величиныНаиболее близким по технической пообоим осям и невозможность осусущности к предложенному устройству ществления иэмерейий на всей площадиявляется устройство для считываниярастра,графической информации, содержащее Цель изобретения - повышение точ-,источник бегущего луча и оптически 20 ности считывания,связанные с ним через светоделитель Для достижения поставленной целиканал считывания, первый и второй в состав известного устройства дополканалы коррекции координат, видеоуси- нительно введены блок селекции опорлитель, подключенный к выходам кана- ной линии, вход которого подключен кла считывания, первый и второй уси выходу второго усилителя-формирователители-формирователи, подключенные ля, а выходы - к установочному входук выходам первого и второго каналов триггера и второму входу логическогокоррекции координат, сумматор и два элемента И второго канала преобраэоваканала преобразования, состоящие. иэ ния, и блок временной селекции, одинпоследовательно соединенных триггера 30 иэ входов которого подключен к выхо744658 а координаты точек, лежащих в областиАВС, - уравнениямих =пду = пьИф , -(2)где д - расстояние между репернымилиниями решетки первого канала 3 коррекции координат;Ьт- расстояние между репернымилиниями решеток второго канала 4 коррекции координатуи - число реперных линий решетки первого канала 3 коррекции координат, пройденныхсветовым пятном от началастроки до встречи с изобра жением точки И на носителеграфической информации;щ - число линий решетки, пройденных световым пятном отмомента встречи с опорной 20 линией до момента встречи сточкой И во втором каналекоррекции координат;в- количество реперных линийрешетки, отсчитанных от момента встречи луча с точкойМ 1 на изображении до момента встречи лучом опорной линии,Таким образом, если в системе оптических решеток (фиг, 2) однозначноопределено местоположение опорной линии, то координаты определяются навсей площади растра. Чтобы шаг квантования по обоим осям был при этомодинаковым, необходимо выполнить условиеЬ=ЬсовЮ= дров 45 = О, 7071 д(3)Тогда в зоне АСД координата у определяется каку = пд- щ дл (4)а в зоне АВС,каку = пдФ щд (5)Устройство работает следующим образом.Отклоняющая система источника бегущего луча обеспечивает формирова;ние растра, который в системе репер ных решеток располагается как показано на фиг 2. В момент пересечениястрокой растра первой линии репернойрешетки первого канала 3 коррекции координат триггер 10 видеоимпульсом с выхода усилителя-формирователя 8 устанавливается в единичное состояние и в счетчик 14 начинают поступать счетные импульсы из первого канала коррекции координат через открытый логический элемент 12 И. При встрече этой же строкой линии изображения вканале 2 считывания импульс видеоусилителя опрокидывает триггер 10и поступление счетных импульсов в счетчик 14 прекращается. В нем регистрируется число и, которое пересылается в сумматор 16. Триггер 11 второго канала преобразования может устанавливаться в единичное состояду блока селекции опорной линии, другой - к выходу видеоусилителя, а вы"ходы - к управляющим входамсумматора и установочным входам триггера второго канала преобразования, Кроме того, в состав второго канала коррекции введена,дополнительная:репернаярешетка, установленная в одной плоскости с основной и выделенная опорной линией.Блок. селекции опорной линии содержит.последовательно соединенные элемент задержки, инвертор, смеситель ипервый преобразователь, Логическийэлемент ИЛИ, один вход которого подключен ко входу элемента задержки ивторому входу смесителя, а второй -к выходу элемента задержки, и второйформирователь, вход которого подключен к выходу лбгического Элемента ИЛИ.Блок временной селекции содержитдве -цепочки из последовательно вклюЧенных одновибратора илогическогоэлемента И,Иа фиг. 1 показана оптическаячасть устройстват фиг, 2 - используемая в-устройстве система отсчетакоординат; на фиг. 3-функциональнаясхемЬ электронной. части устройства;на фиг, 4 - временные диаграммы, пояаняйщие работу блока селекции видеоймпуйьсов опорной линии.30Устройство содержит источник 1бегущего луча, канай 2 считывания,первый канал 3 коррекций координат,второй канал 4 коррекции координат,светоделитель 5 и дополнительную ре-З 5перную решетку б (фиг. 1); видеоуси" литель 7, первый усилитель-формирователь 8, второй усилитель-формирователь 9, триггеры 10 и 11, логическиеэлементы И 12, И 13, счетчики 14и 15 (фиг. 3). Элементы 10, 12 и 14 40относятся к первому каналу преобразоВания; а элементы 11, 13 и 15 - ковторому каналу преобразования. Устройство содержит также сумматор 16;элемент 17 задержки, инвертор 18, 45смеситель 19, первый формирователь20, логическйй элемент 21 ИЛЙ и второй формирователь 22 блока селекцииопорной линии, одновибраторы 23 и 24и логические элементы И 25 и 26 блока увременной селекции. Репернйе решеткивторого канала 4,коррекции координатповернутыотносительно реперной ре" "щетки первого канала 3 коррекции координат на уголЧ =45 О (фиг. 2),(здесь все решетки приведены к одному оптическому каналу) . Если началомотсчета во втором канале 4 коррекциикоординат считать опорную линию дополнительной реперной решетки 6, то.координатй точек, лежащих в области 60АСР растра,в этой системе отсчета .описываются уравнениямих = пдйдусовЮ65ние либо видеоимпульсом от линииизображения, либо видеоимпульсомопорной линии. Если строка растрараньше встречается с линией изображения, чем с опорной линией, то триггер 11 устанавливается в единицу видеоимпульсом канала считывания (с выхода видеоусилителя 7). Элемент 13 Иоткрывается и через него в счетчик 15начинают поступать видеоимпульсы1)й из второго канала 4 коррекциикоординат 4, При встрече строки растра с опорной линией импульс 04(С) селектора опорной линии, пройдя черезэлемент И 26, открытый одновибратором 24; опрокидывает триггер 11, поступление счетных импульсов в счетчик 15 прекращается. В нем регистрируется числош. Если строка растрараньше встречается с опорной линией,чем с линией изображения, то триггер11 устанавливается в единичное со Остояние видеоимпульсом Б 4 с выхода Формирователя 20, а опрокидывается в исходное состояние видеоимпульсом канала считывания, Этот импульспопадает на установочный вход триггера с выхода видеоусилителя 7, пройдя логический элемент 25 И, открытыйодновибратором 23, При этом в счетчике 15 регистрируется число ш. И втом, и в другом случае содержимое 30счетчика 15 пересылается в сумматор16. Последний выполнен по схеме сумматора-вычитателя. Управляющие команды сумматор 16 получает от временного селектора. Селектор выдает команду сложение, если строка растра встречается с линией изображенияв канале считывания раньше, чем сопорной линией во втором канале коррекции координат 4. В этом случае ви О деоимпульс канала считывания с выхода видеоусилителя 7 поступает на входы одновибратора 24 и элемента 25 И.Одновибратор 24 опрокидывается и открывает логический элемент 26 И, через который видеоимпульс Ид(1) отопорной линии проходит на управлйющий вход фсложение сумматора-вычитателя 16, Если строка растра встре"чается с диагональной линией раньше,чем с линией изображения, то откры"тым в момент считывания линии чертежа оказывается логический элемент 25,через который видеоимпульс с выходаканала 2 считывания проходит на уп равляющий вход вычитание с сумматора 16. Таким образом на выходе сумматора 16 всегда, формируется координата у, вычисленная по выражениям(4) или (5) .Селектор видеоимпульсов опорной 60 линии работает следующим образом.На его вход поступают импульсы 1)4(1) с выхода второго канала коррекции координат, Эти импульсы инвертируются, задерживаются на время 1, 65 равное периоду их следования (напряжение (7(1, и складываются с исходным сигналом 0(1), В результате на выходе смесителя 19 появляется сигнал Б, который Формирователем 20 преобразуется в управляющий стандартный импульс 1)4, соответствующий временному положению опорной линии. Одновременно видеоимпульсыи видеоимпульсы с выхода элемента 17 задержки поступают на входы логического элемента 21 ИЛИ, на выходе которого появляется сигнал Бз(1) . Этот сигнал с помощью Формирователя 22 преобразуется в стандартные импульсы 06(1), которыечерез логический элемент И 13 заполняют счетчик 15. Таким образом. селектор .выделяет видеоимпульс диагональной линии и Формирует счетные импульсы для счетчика 15.В предлагаемом устройстве вся площадь растра описывается декартовыми координатами Х и У, которые формируются в счетчике 14 и сумматоре 16 соответственно. Величина минимального отсчета по вертикали и горизонтали при этом является одинакбвой. Устройство позволяет измерять координаты с высокой точностью на всей площади растра при большой нелинейности и нестабильности разверток .Формула изобретения1, Устройство для считывания граФической информации, содержащее источник бегущего луча и оптически связанные с ним через светоделитель канал считывания, первый и второй каналы коррекции координат, видеоусилитель, подключенный к выходам канала считывания, первый и второй усилители-формирователи, подключенные к выходам первого и второго каналов коррекции координат, сумматор и два канала преобразования, состоящие из последовательно соединенных триггера,логического элемента И и счетчика,подключенного к одному из входов сумматора, причем установочные. входы триггеров обоих каналов преобразования соединены с выходом видеоусилителя, а второй установочный вход и второй вход логического элемента ,И первого каНала преобразования соедивены с выходом первого усилителя- Формирователя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности считывания, оно содержит блок селекции опорной линии, вход которого подключен к выходу второго усилителя-формирователя, а выходы - к установочному входу триггера и второму входу логичесКого элемента И второго канала преобразования, и блок временной селекции, один из входов которого подклйчен: к выходу блока селекцииопорной линии,другой - к выходу видеоусилителя, а выходы - к управляюйймИГодам буййатора"и установочнйм " "входам триггера второго канала преобразования. 52, Устройство, по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй канал коррекции координат содержит дополнительную реперную решетку; установленную в одной плоскости с основ-, Оной и выделенную опорной линией.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т - л и,ч а ю ц е е с я тей, что блок Селекции опорной линии содержит последовательносоединенные элемейтзадержки, инвертор, смеситель и первый формйрователь, логический элемент ИЛИ, один вход которого подключен ко вкоду элемента задержки и второму входу смесителя, а второй - к выходу элемента задержки, и второй формирователь, вход которого подключен к вйходу "логического,элемента ИЛИ.4. Устройство по пп. 1, .2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. блок временной селекции содержит две цепочки из последовательно включенных одновнбратора и логического элемента И. Источники информации;принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 351229, кл. 6 06 К 7/10, 1969.2, Шигаев В.Н, Измерение координат треков на автоматах с нелинейным растром, ОИЯИ Р 10"3239, Дубна, 1967 (прототип) .744658 ь О. Каст вич ектоР С. Зекмар ствзобрЖ5 аеЪ%Ф ЙФйаЬц . - . щ ж Д " " /Ф Ж1 ММ Ъ.ДЦщД , лйал ППП Патентф Составител Редактор И; Нанкина Техред Ж. М5 :,": НФИЬМИЙЫЮ Щ - " Эакаэ 3820/16 Тираж 751 ЦНИИПИ Госуда йо делам 113035, Москва, Подписное енного комитета СССР етений и открытий Раушская наб., д.