Устройство для считывания графической информации

оп,:й 1 и и И ОВРИТЕ Н ИЯ Союз СоеетсиииСоциалистическиеРеспублии и 1 746613 СТВУ РСКОМУ СВИ 6 ) Дополнительное к авт. св 22) Заявлено 03.01,78 (21) 1)М. Кл,566 758 П 8-2 6 06 К 11/00 присоединением заявки РЙтооуаарственньй 1 комитет СССР23) Приоритетао делам изобретеии и аткрмтийОпубликовано 07,07.80. Бюллетень Ж 25Дата опубликования описания 09.07.80 ДК 681,3 2 (088.8) Гузов М Г Дубров В В Тараси Л. Я. Фабрикант 72) Авторы изобретения влорусской ССР Институт твх) Заявитель рн этики ко О ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГР ИНФОРМАЦИИ54) УСТРО К вктричвовживании 1 2Изобретение относится к автоматикв информации, содвржащвв фотоэлвктричвся вычислитвльной технике, в частности к кий првсбразоватвль, механически свяэанобластн првсбразования графических изоб- ный с приводами, соединенными с датчиражвний в электрические сигналы, и мо- ками координат, первый и второй выходы жвт быть исттользовано в устройствах которого подключены к входам фотоэлвктачнзиэания рафиков, чертежей, карт.5ричвского првобразоватвла, выход котороИзввстнй устройства для считывания го соединен с пврвым входом блока следа графичвской информации, основанныв на щвй разввртки, третий и четвертый вымвтоде слвдящвй развертки, и содвржащив ходы которого подключены к одним,из элвктроннэ-лучввув трубку, входы кото- входов сумматоров, другие входы которыхторой соединены с вътходами блока развврт- соединены с выходами датчиков координат, . кн, генераторы, синусного и косинусного а выходы - с входами буферных рвгисънапряжвний и рвгистрьт координат 1 . ров, выходы которых подктпочвны к вхэОднако примвнвнив чисто электронных дам блока обмена информацией 2. слвдищих развврток на основа элвхтронно-, В известном устройстве фотовлвктрилучввых трубок фбвгущвго луча ипи пе- чвский првобразоватвль перемещается рвдающих твлввизионных трубок нв повво- . вдоль края или оси отслвживавмой кривой лает с достаточно высокой точностью по нвкоторой леманоВ линии, парамвтри счюывать графичвскую информацию с но- которой обусловлвны характвристиками ситвлвй большого формата - чвртвжвй о элвктромвханичвской слвдящвй системы или карт, пврвмвщвния фотоэлектрического првобрвНаиболее близхим к изобрвтвнию по зоватвла. При этом дпина пути, проходитвоцтичвской сущности юлявтся иаввстнов мого фотоэл ким првобразоватвустройство для считывания графичвской лвм ври отсл кривой, больша длерия 3 апертуры, диссектора граница рабофчей эоны 4 фотокатода диссектора (проекция на носитель 1 ) в исходном положении,центр 0, входная точка А пересечениякривой с границей рабочей эоны фотокатода, выходная точка В пересечения кривойс границей рабочей 30 ны фотокатода, граница рабочей зоны 8 фотокатода диссектора после первого поворота рабочей эоны фотокатода (поворачивают диссектор) вокругвходной точки А 02- центр рабочей зоны,Йходная точка А, выходная точка С, граница рабочей эоны 6 фотокатода диссекто.ра после второго поворота. рабочей зоныфотокатода вокруг входной точки А, 03 центр рабочей эоны, входная точка А,выходная точка Д, граница рабочей зоны7 фотокатода диссзктора после перемещения центра рабочей зоны фотокатода (перэмещение диссектора) в направлениивыкодной точки Д вдоль айпрбксймирувщезо го отрезка АЙ, 04 - центр рабочей зоны,входная точка А, выходная точка Р, 01,02, 04 - траекторий движения диссектораври отслеживании кривой 2 от точкиА до точки Р . Стрелками показаны движение сканирукипей траектории вдоль оьслеживаемой кривой 1 и . движении аперфгуры диссектора вдоль аппроксимирувицихотрезков АИ, АС, АД, А Р.,На фиг. 2-4 изображены корпус 8,прозрачная входная планшайба 9, линия 4010 границы рабочей зоны, нанесенная на.планшайбу 9, Отслеживаемая кривая 11 нацланшайбе 9, а, 8 - точки пересечениятраектории сканирования с отслеживаемой 45кривой, с,д- точки пересеченйя траекториисканирования с линией границы рабочейэоны; фотоэлектрический преобразователь .(диссектор) 12, ходовые винзы 13с гайками, приводы 14 координатныхосей; датчики 18 координат диссектоуа,б лк 16 следящей развертки, блок 17 аппроксимации, интерполятор 18, квадратичныйфункциональный преобразователь 19,блок 20 дифференцирования, сумматоры 21, буферйые регистры 22, блок 23 обмена информацией, преобразователи 24 ,.код-напряжение (ПКН), генератор 28сканирующей траекчФрии, реверсивные 26 Ьчеччики, узел 27 управления движением 746ны атой кривой, а режим работы прйводов перемещения фотоэлектрического преобразователя реверсивный, причем, изме" нение наПравлерия вращенич и величиныскорости вращения двигателейприводовОпределяется кривизной отслеживаемойкривой, точностью слакений и скоростьюдвижения фотоэлектрического преобразователя вдоль отслеживаемой кривой и проис.ходит с выеокой частотой даже при малыз" сгоростях слежения, что ограничиваетбыстродействие при считывании графической информации,Белью изобретения-явлиется повьпценйебыстродействия.Достигается это те 4, чтО ояб содержят"интерполятор, квадратичный функциональныйпреобразователь, блок дифференцирования иблок апцроксимацйи, первый вюд которогосоединен с выходом фотоэлектрическогопреобразователя, второй вход-с пятым вь- ходом блока следящей развертки, третий: "и четвертый входы - с выходами буферныхрегйстров, йятйй и шестой входй - с вы"хоаамидатчиков координат, а ийкодыс управляющими входами блока обменайнформацией и "с соответствующйми входа"ми интерПолятора, одйи из которых под"ключены к входам квадратичного функционального преобразователя, выход которогосоединен с входом блока дифференцярова" нйя", выход Которого подключен к другому" мед%йены соответственно с упрдвляйщимивходамиприводов и вторым входом блокаследящей развертки, Кроме того, в усъ-ройстве графической информации блок аплроксймапии содержйт коммута%ф; регистры координат, управляющий триггер,узелсравнения. кодов исчетчик, одинвходкоторого соединен с первым входом упомя-нутого блока, второй вход которого под" ключей к другому входу счетчйка и=однимЮ входов узла сравйенйя кодов, другие"-жодй "кторого соединены с выходамисчетчика, а выход - с входом управляющего тритгера, выходы коммутатора под =1 ФФЖены" к входам регисзюв координат, аабды соответственно к выходам узласравйения к 6 дов, управляющего триггера,третьему, четвертому, пятому и шестомувходам блока, выходыкоторого соединены"с выходами узла сравнения кодов, управлйквцего триггера и регистров координат.На фиг, 1 показана траектория движения сканирующей апертуры фотоэлектрического преобразователя (дяссектора)Откосительно обслеживаемой кривой вафиг, 2 - схематично изображен диссектор 6134 на фиг. 3 - определение координат точки пересечения отслеживаемой кривой с границей рабочей зоны фотокатода диссектора на фиг, 4 изображена блок-схема устройства.На фиг. 1 приняты следующие обозначения: носитель информации 1, отслежи:ваемая . кривая 2, сканирующая траекто36триггера 30 будет заблокирована выдачакоординат точек кривой 2 с блока 23 обмена информацией, координаты выходнойточки В пересечения кривой 2 с границейрабочей зоны 4 с регистров 22 будут через коммутатор 31 переданы в регистр32, а в третий регистр 32 будут переданы координаты центра рабочей зоны фотокатода диссектора 12 с датчиков 15 координат диссектора 12. Координаты точек А и В передаются в интерполятор 1.8и квадратичный функциональный преобразователь 19, Кроме того, в интерполятор18 передаются координаты точки 01 центра рабочей эоны фотокатода диссектора 12. В квадратичном функциональнрм преобразователе 19 вычисляется квадрат длины аппроксимируюшегоотрезка АВвсоотввтствии с выражением . ( х- х д ф (Ч Д ф по" лучвнная в блоке 19 величина дифференцируегся в блоке 20 и по знаку производной определяется направление поворота диссвктора 12 вокруг входной точки А рабочей зоны диссектора 12, По координате входной точки А - центр вращения, координате пвнтра рабочей зоны точка -, 01 - начало дуги, постоянной величине Й. - радиусе рабочей зонырадиусе окружностии знаке производной длины аппроксимирующего отрезка в интерполято. ре 18 формируются сигналы круговой интерполяции, поступающие на приводы 13. ,:Таким образом, центр рабочей зоны фотокатода движется по дуге 01, 02, радиуса , К вокруг точки А с началом движения вточке 01, Это движение эквивалентно повороту рабочей зоны фотокатода, вокруг входной точки А. Одновременно с движением диссектора 12 по дуге 01-02 интерполятор 18, управляемый потенциалом триггера 30 и Сигналом из узла 29 срав кения кодов, в соответствии с введенными в него координатами точек А и В - входной и выходной, вьшавт сигналы линейной интерполяции на блок 1 6 следящей развертки и через схему 27 управления движениемапертуры, счетчики 26 и ПКН 24 перемещает апертуру диссектора вдоль отрезка АВ иэ точки В в точку А до пересече ния границы 4 рабочейэоны фотокатода сканирующей фаекторией 3; В момент пересечения координаты точки пересечения по сигналам узла 29 и триггера 30 заносятся в соответствующий регистр 32, а иэ него в интерполятор 18 и в квадратичный функциональный преобразователь 19, Триггер 30 по сигналу из узла 29 изме нит состояние по его потенциалу апертуры, в соответствии с сигналами иэ интерпогщ 74661апертуры, счетчик 28, узел 29 сравнения1 ода, управляющий 30 триггер, коммутатор 31, регистры 32 координат входнойи выходной точек и координат центра рабочей эоны фотокатода. Счетчик 28, узел29 сравнения кода, управляющий триггер30 образуют. схему фиксации концов ап проксимирующего отрезка.Устройство работает следующим образом.10В исходном состоянии апертура диссектора 12, (см, фиг. 4) расположена вовходной точке А (см фиг. 1) пересеченияотслеживаемой кривой 2 с границей 10рабочей зоны фотокатода 4 (фиг, 2),Координаты точки А занесены в один иэрегистров 32, координат. По сигналамиз блока 16 следяшей развертки аперту-.ра перемещается вдоль отслеживаемойкривой 2. При этом генератор 25 скани-,рующей траектории через ПКН 24 выдаетсоответствующие напряжения на отклоняющую систему диссектора 12, например,синусно-косинусные напряжения в случаекруговой сканирующей травкторииф узел 25управления движением апертуры 27 посигналам из диссектора 12 с помощьюсчетчиков 26 и ПКН 24. перемвщаегцентр сканирующей трактории 3 вдольотслеживаемой кривой 2. Координаты.апертуры в подвижной системе координатднссвктора со счетчиков 26 откладываются в сумматорах 21 с координатамидиссвктора 12, поступающими с датчиков 15и иэ суьайаторов 21, и поступают на буферные регистры 22, из которых черезблок 22 обмена информацией координатыточек отслеживаемой кривой 2 передаютсяв ЖМ. При этом схема фиксации концоваппроксимирующего отрезка, состоящаяиз счетчика 28 и узла 29 сравнения кодов и триггера 30 в блоке 17 аппроксимации, анализирует число точек пересечения сканирующей траектории.с кривой 2:.за один цикл сканирования (число видеоимпульсов за один цикл сканирования),:При слежении эа кривой 2 число видвоимпульсов эа цикл равно двум: и узел 29сравнения кодов нв выдает сигнала. Послетого, как апертура подойдет вдоль кривой2 к границе 4 рабочей зоны фотокатодаточкв В, число пересечений (видеоимпульсов) эа один цикл сканирования будетбрлъше двух (см. фиг. 2). Таким образом:в момент нахождения апертуры диссектвра 12 в точке В узел 29 сравнения сфор,мирует сигнал, по которому изменит состояние триггер 30 направления движенийапертуры. По этому сигналу и потенциалу7, 746613 8тра 18, будет перемещачъся в обратном графической информации за счет сокраще: направлении от точки А в точку В. ния длины траектории движения диссектоЗа вреюя перемещения апертур из ра по сравнению с .длиной отслеживаемойючки В в точву А и обратно вдоль отрез- кривой и эа счет уменьшения кривизны ка прямой АВ диссектор был повернуттраектории движения диесектора. Это вокруг точки А тж, что его центр пере- позволяет повысить быстродействие при местился нэ О 1 в 02 и выходной точкой считывании графической информации без стала точка С. Поэтому после приходаповышения характеристик элекгромеханиапертуры в точку В по сигналу конца. ческой следящей системы перемещения фо линвйного интерполирования йз йнтерполя тоэлектрического преобразователя. Времятора 18 схема 27 управления движением считыванйя графической информации по апертуры осуществляет захват кривой 2, сравнению С известными способами уменьотслващвает кривую 2 от точки В до точ- щается в 2-3 раза в зависимости от сложки С - новой точки выход, при этбм венности считываемой графической информатиль 23 открыти разрешает выдачу коор ции.динат точек кривой 2 в ЗВМ. Посйе при"хода апертуры в точку С снова повторяет ф о р м у л а и з о б р в т е н и я ся движение .апертуры вдоль нового ап",прйссимирующего отреэка АС от С кА 1, устройство для считывания графйи обратно до С и слежения от С к О, при20 . ч.ской информапии, содерйащее фотоелект етом движение диссектора ссушествляеТся" ри 4 вский преобразователь,-механйческиЗасчет повотора его вокруг входной точсвязанный с.приводами, совдийенными ски А в соответстьии со знаком и веййчи-: Етиками координат, блок следящей раз-йой производной длины аппроксймируюшего вертки, первый и второй-выходы которого отрезка. При равенстве этой производной И подключены ко входам фотоэлектрического нулю диссектор будет пвремещатьбя вдоль првобрайователя; выход которбго соединен -" аппрбксимируюшего огрезка по сигналам спервым входом блока следящей разверзлинейной интерполяции, посцпаюшей йзки третий и четвертый выход которого интерполятора 18 на приводы 14 Э центр подключенык" одйим из входов суммато Рабочей зоныпереходит из 03 в 04, точкао ров другие входы "которьй соединены с выхода переходит из точки О в точку Рвыходами датчиков, координат, а выходы Апертура но сигналам линейной интерпо .с входамибуферййх: регистров, выходы.ляцйи перемешается иэ точки Р вдож.;: юмпых йоаапьчвны ко входам блока оботрезка РА (см. фиг. 1), являющего мена информйщвй, о т л и ч а ю щ "е е последним аппроксимирующим отрезком, Зф с я тем., чщ с целью йовышвния быств точку А, однако, в точке А произойдет"рбдействия, оно-содержйт интерполятор, встреча,апертуры с границей рабочей:. квадратичный функцпональный првобразовавоны, после чего по сигналу иэ схемы 29 тель, блок диффервншфованяя и блок ап- и триггера 30 координаты точки А - нопроксимацйи, первый вход кбюрог 6 совди:-.вой входной точки - точки пересечения ф нен с выходом фотоэлектрического прво" аппроксимирующей прямой с границей ра" - . Разоватвпя, второй вход с пятым Выходбм бочей зоны фотокатода заносятся вооой- блока слвдицей развертки,третий и чевввтствуюший регистр 32, в интерполятор вертый входйс выходами буферныхре 18 и квадратичный функциональный пре- гистров, пятый и швбтой вхоаа с выходаобразователь 19. После этого диссектор Ю ми датчиков координат, а выходы Ф управ 12 снова будет перемешаться за счет ляюшими входами блока обмена инфбрмаповорота вокруг точки А. Центр диссекто- цией и с соответствующими.входами йнтвр ра 04 будет перемешаться по дуге.округ полятора, офенииз которых подклФчейы ко . : ности радиуса Р с центром в точке "А входам квадратичного функциоиелъного.в направлении, определяемом знакам про- фе, преобразовазеляе- выход которого соединен изводной величины аппроксимирующего с входом блока дяффервццярбввФЩ выход отрезка А Р, поступающей из блока 20 -. которого подклЮчей к другому входу индифференцирования на вход интерполятора тврполятора, выходы которого соедийены 18, соответственно с управляющими,входамилиний при считы, приводов и. вторым входом блока симаСпособ прослеживания линий при счичъю,вании графической информации и устройстщей развертки.во дЛа вго осуществления позволяют зна2, Устройство по п, 1 о т л ичвтвльно повысить скорость считывания ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок746613 10 аппроксимации содержит коммутатор, ре- . гера, трезъему, четвертому, пятсйу и гистры координат, управляющий триггер, шестому входам блока, выходы которого уэел сравнения кодов и счетчик, один соединены с выходами уэла сравнения ковход которого соединен с первым входом дов, управляющего триггера и регистров упомянутого блока, второй вход которогокоординат.подкаочен другому входу счетчика и Источники информации, Одним иэ входов уэла сравнения кодов, принятые во внимание при експертиэе другие входы которого соедйнены с выхь. Поляков В. Г. Переверэев-Ордами счетчика, а выход с входом управ- дов В. С. Электронные системы следящейи лпОФеГО триГгера, выходы коммутатора 19 раэвертки,- Я, Энергия, 1968. с. 10-3подкл(очены ко входам регистров коорди, Авторское свидетельство ССОР нат, а входысоответственно к выходам % 394.821, кл. б 06 К 11/00,а уела сравнейия кодов, управапойего триг- . 1973 (прототип).746613Юаказ 4723/81 1 Ърв фипиа ППЛ "Лете