Способ считывания графической информации и устройство для его осуществления

(и)976457 Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 08,0,81 (21) 3287601/18-2 Йс присоеаиненнект заявки М(51)М. Кл. 6 06 К 11/06 еввударстмнвыв квинтет СССР ав делам взебретеквй к открытий(5 Й) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании устроймфройств полуавтоматического кодирования и ввода в ЭВМ информации, представленной в графической Форме. Известен способ считывания графической информации, который основан на разбиении поля считывания на дискретные участки, формировании электромаг- О нитного поля путем поочередной подачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие дискретные участки, преобразовании электромагнитного поля в управттяющий сигнал, выделении дискретного участка считываемой точки по моменту изменения полярности управляющего сигнала формировании раэностного электромагнитного поля путем од новременной подачи импульсов тока ви проводники планшета, ограничивающие выделенный участок, соответственного изменения амплитуды импульсов тока в указанных проводниках до момента повторного изменения полярности управляющего сигнала и определении .координаты считываемой точки 1 1Известно устройство для реализацииспособа, которое содержит планшет сортогональными координатными шинами,коммутаторы, соединенные с распределителем импульсов, и блоки Формирования координат11Этот способ и устройство основанына использовании линейной зависимостиЭДС, имдуктируемой в катушке съемникаимпульсом тока в проводнике планшета,от смещения центра катушки относительно оси проводника,Недостатком способа и устройства является то, что отсчет координаты производится в два этапа, поэтому код "грубого" отсчета необходимо суммироваТь с кодом "точного" отсчета, дляlчего в устройстве нужен сумматор, а такгне блок изменения амплитуды импуль 976457сов тока, что усложняет устройство,снижая его надежность.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ считывания графической информации,основанный на разбиении поля считыва"ния на дискретные участки, формировании разностного электромагнитного поля, смещающегося вдоль координатнойоси путем одновременного возбуждения 1 е, координатных шин, ограничивающих дискретные участки импульсами с парафазнымвысокочастотным заполнением, преобразовании электромагнитного поля в сигналФиксации координаты и формированииИкода путем непрерывного счета импульсов до момента получения сигнала фиксации 1,2,Устройство для реализации способасодержит планшет, выполненный в виде 26системы двух взаимно ортогональныхкоординатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам, блоки формирования парафазных импульсов возбуждения, входы которых соединены с рас- Ипределителем импульсов и с генератором частоты, соединенными между собой,а выходы - с соответствующим коммута.тором, усилитель, соединенный со съемником координат и одним входом фаэового детектора, другой вход которогоподключен к генератору цастоты, последовательно соединенные фильтр, входкоторого подклюцен к выходу фазовогодетектора, нуль-орган, преобразовательвременного интервала в код, выход ко-,.торого подключен к выходу устройства 2 ,Недостаток способа и устройствазаключается в невысокой точности".считывания графической информации. 40Цель изобретения - повышение точности считывания графической информа =ции,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, основанному наразбиении поля считывания на дискретные участки, формировании разностногоэлектромагнитного поля путем одновременного возбуждения дискретных уцастков импуль"ами с парафазным высоко- фОчастотным заполнением, преобразовании.его в последовательность опорных сигналов и задержке их на кратные периоды времени, формировании поровогонапряжения, последовательно суммируют Бамплитуды опорных .сигналов с амплитудами задержанных сигналов соответствующих периодов времени, интегрируя их, сравнивают суммарную амплитуду спороговым напряжением и по результатусравнения судят о величине считаннойкоординаты,В устройство для реализации способа, содержащее планшет, выполненныйв виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных ксоответствующим коммутаторам, формирователи парафазных импульсов, входы,которых соединеныс генератором частоты и с распределителем импульсов,а выходы подключены к входам соответствующих коммутаторов, усилитель,соединенный со съемниками координат и сФазовым детектором, другой вход которого подключен к генератору частоты,соединенному с распределителем импульсов, выход которого подключен к преобразователю временного интервала вкод, введеныпоследовательно соединенные первый фильтр, входы которогоподклюцены к Фазовому детектору, второй фильтр другой Вход которог 9 подключен к распределителю импульсов, интегратор, пороговый элемент и дефференцирующий элемент, выход которогоподключен к преобразователю временно -го интервала в код. На фиг, 1 и 2 изображены диаграммы,которые поясняют сущность предложенного способа ; на фиг, 3 - блок.-схемаустройства; на фиг. 1 - временная диаграмма работы устройства.Предлагаемый способ считывания графической информации основывается наследующем.формируется разностное электромагнитное поле, которое получается в результате суперпозиции полей, создаваемых четырьмя или более координатными шинами, возбуждаемыми одновременно.импульсами с парафаэным заполнением,причем на две соседние шины поданимпульс одной фазы, а на две другие -противоположной.Электромагнитное поле индуцируетна съемнике координат ЭДС 11, зависимость которой от смещения центра съемника И =Г(х) приведена на фиг, 1 а,Электромагнитное поле смещаетсявдоль координатной оси скачками эасчет поочередного переключения возбуждающего напряжения в каждом коммутационном такте, в, результате чегосигнал, индуцируемый на съемнике(фиг . 16) представляет собой дискретную выборку амплитуд,97645За длительность одного такта полесмещается вдоль оси на величину шагаукладки координатных шин планшета.По дискретному сигналу выборкипроизводится восстановление огибающей эисходного сигнала, смещение которойна оси времени пропорционально величине смещения центра съемника вдолькоординатной оси.Процесс восстановления огибающейпроизводится путем суммирования сигнала, принятого съемником (фиг. 2 а,сплошная линия), и этого же сигнала,не задержанного на половину такта(фиг. 2 а, пунктир), и повторного суммирования результирующего сигналапервого суммирования (Фиг. 2 б) и такого же сигналано задержанного начетверть такта. Результат второгосуммирования приведен на Фиг. 2 в. На 20фиг. 2 г и 2 д показаны СИ 1 и СИ 2, покоторым соответственно производитсязадержка сигналов первым и вторымФильтрами.Восставновленный сигнал интегрируется, в результате чего получается:колоколообразный сигнал, Положениевершины коолоколообразного сигнала(Фиг. 4 в) на временной оси совпадаетс моментом изменения полярности исход-, 30.ного сигнала. Интегрирование сигналапозволяет учесть информацию о положении съемника из амплитуды дискретногосигнала, принимаемого съемником в так-,товые интервалы, предшествующие момен- Иту фиксации кода координат.Для исключения влияния шумовых вы"боров на точность фиксации координаты .на дальнейшую обработку поступает частьвыходного сигнала интегратора, превысившая заданный пороговый уровень(Фиг. 4 г),Формирование импульса фиксации координаты производится путем дифференцирования сигнала, превысившего порог (фиг. 4 д), Фиксация производится по переднему Фронту отрицательного выброса на выходе дифференцирующей цепи.Устройство, реализующее способ, содержит планшет 1, образованный двумя системами взаимно ортсгональных координатных шин, которые подключены к выходам коммутаторов 2 и 3, формирователи 5 и 4 парафазных импульсов возЯ буждения координатных шин по осям Х и У, выходы которых подключены к входам коммутаторов, а входы - к выходам генератора 6 и распределителя 7 им 7 епульсов.,Плоский емкостный съемник 8 координат и съемник 9 типа "карандаши соединены с входом усилителя 10, выход которого подключен к последовательно соединенным фаэовому детектору 11, первому 12 и второму 13 фильтрам (каждый из которых включает в себя блок задержки и сумматор соответственно 15 и 14), интегратору 16, пороговому элементу 17 и дифференцирующему элементу 18. Опорные колебания для фазового детектора подводятся с одного иэ выходов генератора 6. Одни их вхо-дов сумматора и блока задержки объединены и образуют вход дискретного фильтра, выход блока задержки соединен сдругим входом сумматоравыход которого является выходом дискретного фильтра. На вторые входы блоков задержки каждого из фильтров подаются синхронизирующие импульсы СИ 1 и СИ 2 с выходов распределителя 7 импульсов.Выход дифференцирующего элемента 18 подключен к одному входу преобразователя 19 временного интервала в код, другой вход его соединен с распределителем 7 импульсов, а выходы преобразователя 1 О подводятся к ЭВИ.Устройство работает следующим образом.Центр одного из съемников совмещают с кодируемой точкой чертежа.ОРаспределитель 7 импульсов вырабатывает управляющие сигналы для формирователя 4 парафазных импульсов возбуждения координатных шин по оси Х,который осуществляет коммутацию шин и синхронное с ней переключенйе фазывысокочастотных колебаний, подаваемых на другой вход Формирователя 4 парафазных импульсов возбуждения с генератора 6. Выходные сигналы Формирователя 4 усиливаются по мощности в коммутаторе 2 и подводятся к координатным шинам. Для сокращения объема коммутационной аппаратуры координатные шины разбиты на группы, а выбор шин в группах с четными и нечетными чомерами производится соответствующими коммутаторами, Из временной диаграммы процесса коммутации групп и шин (фиг,4 а) видно, что в каждом такте оказываются одновременно возбужденными четыре координатные шины.В момент начала коммутационного цикла .по сигналу с распределителя 7 импульсов разрешается подсчет синхроимпульсов счетчиком преобразователя,.19, По мере поочередной коммутации координатных шин электромагнитное поле приближается к съемнику 8 и возрастает ЭДС, индуцируемая на съемнике (момент й, на фиг. 4 б),3С выхода фазового детектора 11 ступенчатый дискретный сигнал поступает на вход первого дискретного фильтра 12, блок 14 задержки которого работа" ет по оси СИ 1. Результат суммирования 11 прямого и,задержанного сигналов с выхода сумматора 15 подается на следую" щий дискретный Фильтр 13, блок 14 задержки которого работает по СИ 2. С сумматора 15 сигнал , форма которого 13 приведена на Фиг. 2 в, подается на вход интегратора 16, на выходе которого получается сглаженный колоколообраз- ный сигнал фиг. 4 в), Наличие выходного сигнала с порогового элемента 17 20 свидетельствует о том, что выходной сигнал интегратора превысил установленный пороговый уровень. Этот уровень задается таким образом, чтобы вероятность превышения его шумовым М выбросом была минимальна. Одновремен" но в гороговом элементе 17 произво" дится эполнительное усиление сигнала превысившего порог.Фиксация координаты производится ЗО по переднему фронту отрицательного выброса выходного сигнала дифференцирующего элемента 18.Введение новой последовательности операций и новых узлов и элементов р позволили существенно повысить точность считывания графической информации.40Формула изобретения1, Способ считывания графической информации, основанный на разбиении поля считывания на дискретные участки 4 формировании раэностного электромагнитного поля путем одновременного возбуждения дискретных участков импульсами с парафазным высокочастотным за-полнением, преобразовании его в последовательность опорных сигналов и задержке их на кратные периоды времени и 1 информировании порогового напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности считывания, последовательно суммируют амплитуды опорных сигналов с амплитудами задержанных сигналов соответствующих периодов времени, интегрируя их, сравнивают суммарную амплитуду с пороговым напряжением и по результату сравнения судят о величине считанной координаты,2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к соответствующим коммутаторам, формирователи парафазных импульсов, входы которых соединены с генератором частоты и с распределителем импульсов; а выходы подключены к входам соответствующих коммутаторов, усилитель, соединенный со съемниками координат и с фазовым детектором, другой вход которого подключен к генератору частоты, соединенному с распределителем импульсов, выход которого подключен к преобразователю временного интервала в код, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные первый фильтР входы которого подключены к фазовому детектору, второй фильтр, другой вход которого подключен к распределителю имттульсов, интегратор, пороговый элемент и дифференцирующий элемент, выход которого подключен к преобразователю временного интервала в код.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРй 734752, кл. 6 06 К 11/06, 1977.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке йф 2961179/18-24,кл. С 06 К 11/00, 1980 (прототип).иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная НИИП Заказ 900 976457 раж дписное