Устройство для считывания графической информации

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. 6 06 К 11/06 Гасударстюкыа кемктет СССР ва делан наабретеикй я аткрытяй(72) Авторы изобретения Институт технической кибернетики АН Белорусской СОР4(71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам графического ввода, и может быть использовано для преобразования сложной графической информации (например, топографических карт) в цифровую форму с последующим введением ее в ЭВМ.Известно устройство для считывания графической информации, которое содержит планшет с координатными шинами, блок управления, включающий узел управления координатным перемещением и узел задания режимов, фотоголовку, блок памяти блок измерения координа и блок управления считыванием. В этомустройстве предусмотрен ручной ввод дискретных и автоматическое отслеживание линейных элементов, причем ручной ввод используется для задания программы следящей развертки 1 1.20Недостатком этого устройства является низкая точность и надежность ввода, обусловленные частыми сбоями при считывании сложной графической информации, содержащий большое количество ответвлений и пересечений.Наиболее близким к изобретению является уСтройство, содержащее повторитель линий, включающий планшет с электроприводом, на каретке которого установлен чувствительный элемент блок контроля линейного слежения, вычислитель включающий средст ва оцифровки линии по определенной программе в зависимости от характера линии, средства сверки оцифрованных данных с заложенными в вычислитель критериями сверки, запоминающее устройство (ЗУ) для временного хранения последних групп координатных данных, консоль управления вычислителем, блок управления вычерчиванием и телевизионный экран, В этом случае по мере продвижения чувствительного элемента вдоль линии координатные данные поступают в вычислитель, где после оцифровки по определенной программе и83 3 9207сверки с установленными заранее критериями истинная информация поступаетв ЗУ, а ошибочная стирается. Если повторитель линии случайно сбивается слинии, то оператор с консоли можетвернуть повторитель, используя временно записанные координатные данные вточку на линии, которая была вернооцифрована. При этом ошибочные координаты стираются 2 3.1 ОЕго недостаток заключается в низкой точности и надежности цифрования.Требуемая достоверность цифрованияможет быть получена путем многократного редактирования оцифрованной графической информации, Из-за отсутствия оперативного контроля вводимойинформации в реальном масштабе времени оценить правильность ввода можнотолько после полного оцифрованияграфической информации, полученияграфической копии, сверки ее с оригиналом.Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства,25Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее планшет,привод которого соединен с первымраспределителем импульсов, подключенным к пульту управления, первый ивторой коммутаторы, входы которыхсоединены с распределителями импульсов и с пультом управления, а выходыподключены к соответствующим сумматорам, блок памяти, соединенный с35первым распределителем импульсов,блок формирования сигналов, выходкоторого подключен ко входу второгораспределителя импульсов, элемент И,входы которого соединены с сумматора 4 Оми, а выход подключен к выходу устройства, регистры сдвига, соединенные с распределителями импульсов,с соответствующими сумматорами, входы которых подключены ко второму рас 45пределителю импульсов, и с блокомпамяти, при этом выход первого регистра сдвига подключен к первому коммутатору, и последовательно оптически связанные источник излучения, фокусирующий элемент, первый светоделительный элемент, оптически связанный с планшетом, проецирующий элементвторой светоделительный элемент иматрицу светочувствительных элементов, входы которой подключены к соответствующим регистрам сдвига, а выходсоединен с блоком формирования сигналов, подключенным к пульту управления, введены блок контроля и коррекции информации, входы которого соединены с первым распределителем импульсов, с пультом управления и входом устройства а выходы подключены к коммутаторам, к первому распределителю импульсов, и к выходу устройства, третий коммутатор, соединенный с регистрами сдвига, с блоком контроля и коррекции информации и с выходом устройства, полупрозрачный экран, оптически связанный со вторым светоделительным элементом и подключенный к пульту управления.Блок контроля и коррекции информации содержит узел памяти, подключенный к формирователю координат, соединенному со входом блока, и к счетчику, и последовательно соединенные узел сравнения, подключенный к узлу памяти, третий распределитель импульсов, входы которого подключены к счетчику и входам блока, узел регистрации информации, подключенныйк счетчику, фотосчитывающий элемент, подключенный к третьему распределителю импульсов, и элемент И-НЕ, подключенный ко входу и выходу блока, к формирователю координат и к счетчику.На фиг1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока контроля и коррекции информации. Устройство включает планшет 1 с двухкоординатным механизмом 2, привод 3, первый распределитель 4 импульсов, источник 5 излучения, фокусирующий элемент 6, первый 7 и,второй 8 светоделительные элементы, проецирующий элемент 9, матрицу светочувствительных элементов 1 О, первый 11, второй 12 и третий 13 коммутаторы, сумматоры 14 и 15, первый 16 и второй 17 регистры стдвигг, элемент И 18, второй распределитель 19 импульсов, блок 20 контроля и коррекции информации, блок 21 формирования сигналов, пульт 22 управления, содержащий узел 23 ручного ввода и функциональную клавиатуру 24, полупрозрачный экран 25 и блок 26 памяти. На чертеже показана таже ЭВИ 27, пред" ставленная вычислительным блоком, При этом блок 20 контроля и коррекции информации, содержащий узел 28 сравнения, узел 29 памяти, счетчик 30, третий распределитель импульсов 31, элемент И-НЕ 32, формирователь.Световой поток от источника 5 излучения, пройдя фокусирующий элемент 6, попадает на первый светоделительный элемент 7, который, отклоняя его на 90 по оптической связи, 1 онапример, гибкому регулярному световоду, направляет на планшет 1. Отраженный от планшета 1 световой поток,промодулированный изображением чертежа, по той же оптической связи поступает опять на первый светоделительный элемент 7, который, поворачиваяего на 90 , направляет на проецирующий элемент 9. Далее световой потокделится вторым светоделительным элементом 8 на две части, в результатецего на полупрозрачный экран 25 иматрицу светочувствительных элементов 10 проецируются два идентичныхизображейия,25Перед началом графического вводасовмещают системы координат планшета, чертежа и полупрозрачного экрана,Совмещение может быть выполнено путем ввода координат точек верхнего Золевого и верхнего правого углов цертежа с полупрозрачного экрана 25 узлом 23 ручного ввода в ЗВИ 27, в которой программно осуществляется ихпересчет,После совмещения систем координатпланшета, чертежа и полупрозрачногоэкрана производится ручной ввод дискретных элементов чертежа. По командес функциональной клавиатурь 1 24 пультауправления 22 двухкоординатный механизм 2 устанавливается в такое положение, чтобы на полупрозрачном экране25 был виден дискретный элемент цертежа. Координаты дискретных элементовчертежа вводятся узлом 23 ручноговвода в ЭВМ 27, где осуществляетсяих пересчет в системе координат чертежа.1Процесс считывания линейных элемент тов чертежа осуществляется в два этапа: сначала двухкоординатный механизм привода планшета программно по шагам выводится в фрагмент чертежа, содержащий вводимый линейный элемент, за- фф тем осуществляется отслеживание и считывание линейного элемента чертежа внутри этого фрагмента, по окончании которого проводися контроль и коррекция вводимой информации.Реализация программного перемещения двухкоординатного механизма по шагам достаточно известна например,задание программы по характеристическим точкам чертежа).Считывание внутри Фрагмента осуществляется следующим образом: с помо.щью узла 23 ручного ввода с полупрозрачного экрана 25 вводятся координатыначала линии х, у, которые черезкоммутаторы 11 и 12, сумматоры 14 и 15 и регистры 1 б и 17 сдвига поступают на управляющие входы матрицысветочувствительных элементов 10.Сигналом с Функциональной клавиатуры24 осуществляется запуск блока 21Формирования сигналов, который преобразует выходной сигнал матрицы 10 светочувствительных элементов в сиг", нал управляющей логики.Выходной сигнал блока 21 Формирования сигналов запускает распреде- . литель 19 импульсов, который синхро- низирует работу устройства в режиме считывания. По первому тактовому импульсу координаты из регистров 16 и 17 сдвига через коммутаторы 11 и 12 записываются в сумматоры 14 и 15. По второму тактовому импульсу сумматоры 14 и 15 производят операцию сло. жения координат начала линии с приращениями координат.По третьему тактовому импульсу значения х, у иэ сумматоров 14 и 15 через регистры 16 и 17 сдвига по"ступают на управляющие входы матрицы светочувствительных элементов 10, При обнаружении линии блок 21 формируетсигнал, по которому распределитель 19 импульсов выдает четвертый тактовый. импульс, разрешающий прохождение координат из регистров 16 и 17 сдвигачерез третий коммутатор 13 и ЗВМ 27,которая осуществляет пересчет координат вводимой тоцки, в блок 26 памяти. Элемент И 8 запрещает выдачу прира" щений координат из ЗВИ 27 при отсут"ствии информации в сумматорах 14 и 15. Далее координаты второй точки линии записываются по тактовым импульсам через коммутаторы 11 и 12 в сум" маторы 14 и 15, и процесс поиска оче" редной точки линии чертежа продолжается аналогично поиску и цифрованию предыдущей.Пересечение считываемой линии с границей фрагмента определяется рас92078 10 20 30 Э 5 7пределителем 4 импульсов, который включает блок 20, При этом информация, записанная в блоке 26, поступает в ЭВМ 27, которая осуществляет обратный пересчет координат считанной линии в системе координат полупрозрачного экрана, служащего планшетом. Вычисленные координаты поступают наодин из входов блока 20, Распределитель 31 управляет перемещением фотосчитывающего элемента 35 по траектории, определяемой координатами на его входе. При несовпадении траекторийпроецируемой линии и считанной Фотосцитывающий элемент 35 выдает на эле мент 32 И-НЕ и на формирователь 33координат сигнал, по которому в Формирователь 33 координат записываетсяначало и конец ошибочно введенного участка линии, Элемент 32 И-НЕ определяет по поступающей на его вход информации пересечение введенной линиис границами фрагмента и при налицииошибочно введенной информации выдает импульс на вход счетчика 30 и узла памяти 29. Одновременно этим же импульсом включается режим автоматической коррекции информации. Режим автоматической коррекции информации осуществляется в два этапа. Первый этап - поиск на фрагменте чертежа начала ошибочно введенного участка линии. При этом матрица светочувствительных элементов 10 следит 3 8должает поиск очередного начала ошибочно введенного участка линии.После окончания процесса коррекции информации в пределах Фрагмента включается режим контроля информации. Процесс контроля и коррекции информации может повторяться несколько раз. При переполнении счетчика 30 по его команде выключается распределитель 31, а узел 34 вычерчивает на прозрачном носителе, закрепленном на полупрозрачном экране, участки ошибочно введенной информации, Устройство при этом переходит в режим ручного ввода графической информации.Таким образом, ошибочно введенные участки линии, если их не удалось скорректировать, корректируются вручную пультом 22 управления. По окончании коррекции информации внутри фрагмента двухкоординатный механизм .2 перемещается в следующий фрагмент. Процесс считывания, контроля и коррекции ЙнутрИ следующего фрагмента повторяется аналогичным образом. Введение непрерывного автоматического контроля и коррекции ввода по фрагментам с совмещением его по времени с процессом цифрования позволяет значительно повысить надежность и точность ввода,формула изобретения 40 за линией по траектории, выдаваемойиз блока 26 через ЭВМ 27, сумматоры14 и 15, регистры 16 и 17 сдвига,Одновременно координаты этой линиипоступают на вход блока 20 в узел 28 сравнения, где они сравниваются смассивом координат начал ошибочновведенных участков линии, которыехранятся в узле 29 памяти. При обнаружении начала ошибочно введенного.участка линии узел 28 сравнения выдает сигнал в коммутаторы 11 и 12, врезультате чего устройство переходитв режим автоматического ввода линии,При этом результаты повторного цифрования линии через коммутатор 13 поступают в узел 28 сравнения, где происходит сравнение с массивом координат концов ошибочно введенных участков линии, и в ЭВМ 27. При обнаружении конца ошибочно введенного участка линии по команде узла 28 процессцифрования прекращается, и матрица светочувствительных элементов 10 про 1. Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет; привод которого соединен с первым распределителем импульсов, подключенным к пульту управления, первый и второй коммутаторы, входы которых соединены с распределителями импульсов и с пультом управления, а выходы подключены к соответствующим сумматорам, блок памяти, соединенный с первым распределителем импульсов, блок Формирования сигналов, выход которого подключен ко входу второго распределителя импульсов, элемент И, входы которого соединены с сумматорами, а выход подключен к выходу устройства, регистры сдвига, соединенные с распределителями импульсов, с соответ-. ствующими сумматорами, входы которых подключены ко второму распределителю импульсов, и с блоком памяти, при этом выход первого регистра сдвигаподключен к первому коммутатору, ипоследовательно оптически связанныеисточник излучения, Фокусирующий элемент, первый светоделительный элемент,оптически связанный с планщетом, проецируещий элемент, второй светоделительный элемент и матрицу светочувст-вительных элементов, входы которойподклочены к соответствующим регистрам сдвига, а выход соединен с блоком Вформирования сяпналов, подключеннымк пульту управления, о т л и ц а ющ е е с я тем, цто, с целью повышения точности и надежности, оно содержит блок контроля и коррекции информа 4 зции, входы которого соединены с пер:вым распределителем импульсов, с пультом управления и вхопом устройства,а выходы подключены к коммутаторамк первому распределителю импульсов и 20к выходу устройства, третий коимутаторсоединенный с регистрами сдвига, "сблоком контроля и коррекции информации и с выходом устройства, полупрозрачный экрану оптически связаННЫД со 25 вторым светоделительным элементом иподклоценный к пульту управления.2. Устройство по и. 1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что блок конт"роля и коррекции инфориации содержитузел памяти, подключенный к формирователо координат, соединенномч со вхопои блока, и к счетчику, и последовательно соединенные узел сравненияподключенный к узлу памяти, третийраспределитель импульсов, входы которого подключены к счетчику и входамблока, узел регистрации информации,подключенный к счетчику, фотосчитывающий элемент, подклоченный к третьему распределителю импульсов, иэлеиент И"НЕ, подключенный ко входуи выходу блока, к формирователю координат и к счетчику.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 468270, кл. С 06 К 11/00, 19732. Патент СВА И 3624283,кл. 178-6.8, опублик. 1971 1;прототип).920783Составитель Т. НичипоровичРедактор Т. Парфенова Техред Е.Харитончик Корректор В. БутягаЗаказ 2347/59Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,