Устройство для считывания графической информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 985801 Союз СоветскинСоцмалмстическинРеспубликао делам нзооретеннй и отнрытнй(72) Авторы изобретения Институт технической кибернетики АН Б(54) УСТРОЙСТВО ЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙИНФОРМАЦИИ 1Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в качестве средств считыванияя графической информации с микрофильма в информационных и информационнопоисковых системах для ввода ее в ЦВМ,дця передачи на устройство отображенияили на устройство получения копии,Известно устройстио для считыванияграфической информации, содержащее генератор тактовых импульсов, блок памяти, соединенный со счетчиком формирования строк, подключенным к блоку коммутации канала Х и со счетчиком формирования кадров, подключенным к блокукоммутации канала У, блоки отклонениялуча по координатам Х и У, электроннолучевую трубку, триггер управления поиском, соединенный с первым элементомИ, первый элемент ИЛИ, второй элемент 2 оИЛИ, подключенный к триггеру слежения,элемент задержки, трйггер формированиярастра, счетчик слежения, блок сравнения, причем триггер формирования растра соединен с блоками коммутации кана-. лов Х и У, а элемент задержки подклю- чен к счетчику формирования строк Г 1 3В устройстве организуется режим поиска линии графического изображения путем организации сетчатого растра, .а затем осуществляется считывание информации отрезками линий. Длина отре:, ка задается временем слежения. Вначале считывается отрезок первой линии, найденной поисковой разверткой, затем оь. резок второй, третьей и так далее, пока поисковая развертка вновь не выйдет на первую линию. Тогда считывается второй отрезок линии, причем часть то чек второго отрезка, принадлежащая пер вому отрезку, считывается второй раз. Процесс считывания заканчивается по окончании формирования поисковой раз вертки. При этом оказывается, что поис-, ковая развертка дважды проходит каждую точку кадра, а за счет перекрытия отрез ков происходит многократное считывание одной и той же линии изображения. Сле3 08580 довательно, только на организацию поисковой развертки затрачивается время в два раза большее, чем на считывание кадра обычной телевизионной раэвертыо кой 13 .5Основным недостатком этого устрой- ства является большое время считывания всего кадра информации и избыточность информации.10Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для считьвания графической иифор. мации, содержащее первый элемент И, соединенный с генератором тактовых им пульсов и с первым триггером, подключенным к первому элементу ИЛИ, второй элемент ИЛИ, соединенный с первым элементом задержки, второй элемент задерж ки, второй триггер, подключенный к комму. 20 татору, блок памяти, соединенный со счетчиком строк, подключенным к бпоку отклонения луча по координате Х и со счетчиком кадров, подключенным к блоку отклонения луча по координате У, формирователь сигналов, соединеный с ЭЛТ, третий элемент ИЛИ, подключенный к третьему триггеру, счетиик тактов, подключенный к четвертому элементу ИЛИ, . селектор импульсов и пятый элементЮ ИЛИ,.причем счетчик строк соединен скоммутатором . В этом устройстве сканирование считываемого кадра осуществляется телевизионной разверткой. При этом каждый видеосигнал, соответствующий выходу луча на точку графической информации, записывает состояния счетчиков строк и кадров в блок намяти. и осуществляет гашение луча. Затем луч выводится в со 40 седнюю точку растра по направлению сканирования, возвращается на считанную позицию и засвечивается. Если появляется первый видеосигнал, то происходит выдача записанных в блоке памяти координат йа выход устройства. Если же видеосигнала нет, то погашенный луч выводится в другую соседнюю точку (против направления сканирования), возвращается на считанную цоэицию и подсвечи вается. Если появляется второй видеосигнал, то производится выдача координат из блока памяти, Если же видеосигнала нет, то координаты считанной точки не выдаются, а устройство продолжает даль-нейшее сканирование кадра, Устройство заканчивает считывание при полном зеполнении счетчиков строк и кадров 123,1 фНедостатком известного устройства, является его невысокое быстродействие,проявляющееся в том, что телевизионнаяразвертка не позволяет получать контурыизображения раньше, чем закончится считывание всего кадра. Поэтому на получение конфигурации изображения затрачивается много времени,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что известное устройство, содержащеепервый триггер, входы которого соединеныс первь 1 м элементом ИЛИ, подключеннымк селектору импульсов, и с первым элементом задержки, а выход соединен содним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, и с формировате .лем сигналов, выход которого соединенс одним входом электроннолучевой трубки, другие входы которой подключены кблокам отклонения луча, второй элементИЛИ, один вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым и вторым элементами задержки,первый коммутатор, подключенный к выходам первого элемента И и второготриггера и к одним входам второго итретьего коммутаторов, другие входыкоторых соединены с третьим триггером,а выходы подключены к одним входамсчетчиков строк и кадров соответственно,другие входы которых соединены с вторым элементом задержки и со счетчикомтактов, а выходы подключены к блокупамяти,и к соответствующим блокамотклонения луча, третий элемент ИЛИ,один вход которого является входом устройства, а выход соединен со счетчикомтактов, первый блок сравнения, подключенный к счетчику строк и к входу четвертого.элемента ИЛИ, выход которогосоединен с входом второго триггера, ипятый элемент ИЛИ, один вход которогоявляется входом устройства, а выходподключен к счетчику тактов, содержитвторой блок сравнения, входы которогосоединены с первым триггером, со счетчиком строк и кадров, а выход подключен к селектору импульсов, к входу третьего триггера и к входам четвертогои пятого элементов ИЛИ, инвертор, соединенный со счетчиком кадров и с первым блоком сравнении, и логическийблок запрета, входы которого подключенык селектору импульсов и к счетнику строки кадров, а выходы соединены с другими1 6в счетчиках 14 и 15 записывается код 100;0 (единица в старшем разряде). Задержка на элементе 9 необходима ди того, чтобы запись в счетчики 14 и 15 осуществлялась после того, как им пульс сосчитывается счетчиком 13. Код 1000 с выходов счетчиков 14 и 15 поступает в блоки 24 и 26 и определи ет отклонякпций ток ЭЛТ 28, равный половине максимального тока (максимальный ток соответствует коду 1111).Так как в исходный момент триггер 4 находится в состоянии Оф, то на выходе формирователя 25 сигналов, подключенного к модулятору ЭЛТ 28, есть потенциал, гасящий луч (закрывающий модулятор). Поэтому, погашенный луч в соответствии с кодом 1000, переходит в точку А (фиг. 3), расположен ную на диагонали считывающего кадр растра, Импульс включения, пройдя эле мент 8 задержки, устанавливает триггер 4 в состояние ф 1 ф. В результате этого формирователь 25 снимает запира ющий луч ЭЛТ 28 потенциал и луч за 1 свечивается, а на элемент И 3 поступает разрешение для прохождения импульсов генератора 1 на коммутатор 6 коор динат. Задержка на элементе 8 необходима для того, чтобы луч ЭЛТ 28 успевал выйти в точку экрана, задаваемую кодами счетчиков 14 и 15 прежде, чем он засветится. Так как триггеры 7 и 12 находят ся в состоянии фОф, то коммутатор 6 подключен к коммутатору 11, а коммута торы 10 и 11 - к вычитающим входам (-) счетчиков 14 и 15. Поэтому первый импульс, появившийся на выходе элемента И 3 поступает через коммутаторы 6 и 11 на (-) вход счетчика 15 и умень шает его содержимое на единицу, В результате на выходе счетчика 15 появляется код 0111 и луч перемещается в точку Б,(фиг. 3), а так как содержимое счетчика 14 не изменилось то на выходе инвертора 19 устанавливается код 1000. Следовательно, на выходе блока 18появляется импульс который проходит через элемент ИЛИ 22 и, поступив на счетный вход триггера 7, устанавливает его в состояние ф 1 ф. В результате коммутатор 6 подключается к коммутатору 10, а второй импульс с выхода элемента И 3, через коммутаторы 6 и 10 посту пает на (-) вход счетчика 14 и уменьшает его содержимое на единицуВ ре зультате луч перемещается в точку В 98580входами второго и третьего элементовИЛИ.При этом логический блок запретасодержит последовательно соединенныевторой элемент И, входы которого являются входами блока, а выход подключенк одному входу третьего элемента И,другой вход которого является входом блока, а выход третьего элемента И являетсявыходом блока, элемент НЕ и четвертый 10элемент И, другой вход которого является входом блока, а выход является вькодом блока.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - конкретное конструктивное выполнение логического блока запрета; на фиг. 3 и 4 поясняетсяработа устройства,Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, первый элементИЛИ 2, первый элемент И 3, первыйтриггер 4, второй элемент ИЛИ 5, первый коммутатор 6, второй триггер 7,первый элемент 8 задержки, второй элемент 9 задержки, второй коммутатор . р 510, третий коммутатор 11, третий триг- .гер 12, счетчик 13 тактов, счетчик 14строк, счетчик 15 кадров, третий элементИЛИ 16, логический блок 17 запрета,первый бпок 18 сравнения, инвертор 19, 30второй блок 20 сравнения, селектор 21импульсов, четвертый и пятый элементыИЛИ 22 и 23, блок 24 отклонения лучапо координате Х, формирователь 25 сигналов, блок 26 отклонения луча по координате У, блок 27 памяти, ЭЛТ 28, первый, второй, третий входы 29-30 устройства и выход 32,Логический блок 17 запрета содержитэлементы И 33 и 34, элемент НЕ 35и элемент И 36,Устройство работает следующим образом.Сигнал включения, появившийся навходе 30 устройства, устанавливаеттриггера 7 и 12 в состояние фОф, апройдя через элемент ИЛИ 23 записывается в счетчике 13 тактов. В результате на выходе счетчика 13 появляетсякод числа один (0001). Одновременноимпульс поступает через элемент ИЛИ 5на элементы 8 и 9 задержки и, пройдяэлемент 9 задержки, осуществляет запись. содержимого счетчика 13 в счетчики14 и 15 строк и кадров., При этом стар 55ший разряд счетчика 13 поступает вмладший разряд счетчиков 14 и 15 итд., а младший - в старший разрядсчетчиков 14 и 15. В результате записи(фиг. 3), а на выходе счетчика .14 устаь навливается код 0111, Так как содержимое счетчиков 14 и 15 оказывается равным, а триггер 4 находится в состоянии 1, то на выходе блока 20 сравнения появляется импульс, который поступает на счетный вход триггера 3.2, в селектор 21 импульсов и через элемент ИЛИ 22- на счетный вход триггера 7, а через элемент ИЛИ 23 - в счетчик 13. В резуль тате триггер 12 устанавливается в состояние 1 и переключает коммутаторы 3.0 и 11 на суммирующие входы (+) счетчиков 14 и 15, а триггер 7 переходит в состояние 0 и коммутатор 6 вновь подключается к коммутатору 11. На выходе счетчика 13 устанавливается код 003.0. Очередной импульс с выхода элемента И 3 проходит через коммутаторы 6 и 11 на (+) вход счетчика 15 и увели" чивает его содержимое на единицу. Поэтому на выходе счетчика 15 устанавливается код 1000 и луч перемщается в точку Г (фиг. 3), а на выходе инвертора 19 - код 0111. Следовательно, на выходе блока 18 сравнения появляется импульс, который через элемент ИЛИ 22 устанавливает триггер 7 в состояние 1, переключая тем самым коммутатор 6 на коммутатор 10, Новый импульс с,йдвыхода генератора 1 проходит через элемент И 3, коммутаторы 6 и 10 на (+) вход счетчика 14 строк и увеличивает его содержимое на единицу. В результате на выходе счетчика 14 устанавливается код 1000 и луч возвращается в точку А (фиг. 3), а на выходе блока 20 появляется второй импульс, который возвращает триггеры 7 и 12 в состояние О" (оба были в состоянии 1), устанавливает в счетчике 13 код 0011 (через элемент ИЛИ 23) и поступает на вход селектора 21 импульсов. Селектор 21, из двух поступивших в него имцульсов,4 выделяет второй импульс который проходит через элемент ИЛИ 2 и устанавливает триггер 4 в состояние О. В результате этого луч гасится, а в блок 29 сравнения поступает нулевой потенциал,50 запрещающий выделение импульса. Таким образом, луч совершил сканирование по квадрату, начиная с точки, расположенной в центре диагонали (А) и определяемой кодом 1000".О счетчиков 14 и 15, При этом луч ЭЛТ 28 продвигается вна 55 чале по координате У до точки симметричной в направлении У, точке начала сканирования (фиг. 3, Б). В этой точке (Б) он меняет координату движения и начинает продвигаться по координате Х до точки (В) симметричной, в направлении Х,точке, в которой произошло изменениекоординаты сканирования. Аналогично лучЭЛТ 28 вновь двигается по координатеК, затем по координате Х, возврацаясьв точку начала сканирования по импульсам,поступающим соответственно из блоков18 и 20, а направление сканированияопределяет состояние триггера 7. Еслитриггер 7 находится в состоянии О,то луч движется по координате У, а если в состоянии 1, то по координате Х,Импульс с выхода селектора 21 поступаети в блок 17, а так как счетчики 14 и15 полностью не заполнены, то проходитчерез него на элемент ИЛИ 5 и, какбыло ранее показано,переписывает содержимое счетчика 13 в счетчики 14 и 15.На выходах счетчиков 14 и 15 устанавливается код 110.0 и луч перемешается в новую точку (Д), расположенную надиагонали считываемого кадра. Так, кактриггер 4 находится в состоянии О", топосле перехода луча на новую точку начала движения по квадрату, несмотря нато, что в обоих счетчиках 14 и 15 запи-.саны одинаковые числа, на выходе блока20 импульса не будет,Описанный выше процесс движениялуча ЭЛТ 28 до квадрату и перехода нановую точку начала сканирования, расположенную на диагонали и определяемуюкодом счетчиков 14 и 15 повторяетсядо тех пор, пока счетчики 14 и 15 полностью не заполнятся. На фиг. 3 точками Д, Е, Ж, 3, Д отмечен путь луча по второму квадрату. Точки начала сканирования последовательно определяются кодами счетчиков 14 и 15; 1100, 10100, 11100 и т,д. Другими словами, очередной код точки начала сканирования получается путем увеличения кода ХОО.О счетчиков 14 и 15 на число два, начиная со старшего разряда, затем кода 13.00 и т.д. На фиг. 3 точками начала сканирования являются точки А, Д, И, К, Л, М, Н, О, Увеличение кода счетчиков 14 и 15 на число два достигается, как ранее было описано, увеличением содержимого счетчика 13 на число два, при движении луча по квадрату и соответственным образом организованной записью содержимого счетчика 13 в счетчики 14 и 15. При заполнении счетчиков 14 и 15 луч ЭЛТ 28 перемешается в крайнюю точку (0)При равенстве кодов счетчиков 14 и 15 на выходе схемы сравнения появляется высокий потенциал, по которому формирователь импульсов вырабатывает им 55 диагонали считываемого кадра, так как код 1111 определяет максимальный ток отклонения. По окончании сканирования по квадрату луч снова Возвращается в точку (О) начала движения, и как было ранее показано, на выходе селектора 21 появжется импульс, который устанавливает триггер 4 в состояние фО", закрывая элемент И 3 для прохождения тактовых импульсов генератора 1. Этот же 10 импульс поступает и в блок 17, который запрещает прохождение импульса к элементу 5 задержки но разрешает его прохождение к элементу ИЛИ 16. Таким образом, счетчик 13 обнуляется, а триг гер 4 в состояние ф 1 ф не возводится и процесс считывания кадра заканчивается.Если в процессе сканирования по любому из квадратов луч ЭЛТ 28 выходит на точку или линию графической информа ции, то на выходе 31 устройства появляется видеосигнал, который переписывает содержимое счетчиков 14 и 15 в блок 27. Из блока 27 координаты считанных точек информации выдаются на выход 32 25 по сигналам, поступающим от устройств- потребителей графической информации.Устройство может прекратить процесс считывания в любой момент времени при поступлении на вход 29 сигнала выклю- зо чения, который через элемент ИЛИ 2 устанавливает в фО" триггер 4, а через элемент ИЛИ 16 - счетчик 13 тактов.Блок 17 работает следующим образом.Если счетчики 14 и 15 полностью не заполнены; то на элемент И 33 сигналы заполнения не поступают и, следовательно, на выходе элемента И 33 сигнала не будет, но на выходе элемента НЕ 35 появляется высокий потенциал. Им пульс, поступающий из селектора 21 проходит на элементы И 34 и 36, но так как на элементе И 34 нулевой потенциал, то он проходит только через элемент И 36 и поступает на элемент ИЛИ 5. Если 45 же счетчики 14 и 15 полностью заполнены, то на выходе элемента И 33 появляется Высокий потенциал который От кроет элемент И 34, а через элемент НЕ 35 закроет элемент И 36. Поэтому импульс из селектора 21 проходит только через элемент И 34 и поступает в элемент ИЛИ. 16.Блок 20 работает следующим образом. 01 10пульс равенства. Этот импульс проходит через. элемент задержки на схему совпадения, второй вход которой подключен к выходу триггера 4. Если триггер 4 находится в состоянии ф 1 ф, то схема совпадения открыта и импульс равенства проходит на выход блока 20. Если же триггер 4 находится в состоянии уф, то импульса на выходе блока 20 не будет.Таким образом, использование сканирования по квадратам различной величины (вследствие сильной корреляции между точками изображения) позволяет получать контуры изображения гораздо быстрее, чем при телевизионной развертке. Это следует (фиг. 4) из того, что предлагае мая развертка позволяет просматривать плошадь всего кадра.Формула изобретения1. Устройство для считывания графичес.- кой информации, содержащее первый триггер, входы которого соединены с первым элементом ИЛИ, подключенным к селектору импульсов, и с первым элемен- том задержки, а выход соединен с одним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, и с формирователем сигналов, выход которого соединен с одним входом электроннолучевой трубки, другие входы которой подключены к блокам отклонения луча, второй элемент ИЛИ;один вход которого является входом уст ройства, а выход соединен с первым и вторым элементами задержки, первыйгкоммутатор, подключенный к выходам первого элемента И и второго триггера и к одним входам второго и третьего коммутаторов, другие входы которых соединены с третьим триггером, а выходы подключены к одним входам счет,чиков строк и кадров соответственно, другие входы которых соединены с вто рым элементом задержки и со счетчиком тактов, а выходы подключены к блоку памяти и к соответствующим блокам отклонения луча, третий элемент ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а выход соединен со счетчиком тактов, первый блок сравнения, подключенный к счетчику строк и к вхо ду четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго триггера, и пятый элемент ИЛИ, один вход которого является входом устройства, а11 9886 выход подключен к счетчику тактов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устрой-. ства, оно содеркит второй блок сравне 1 ния, входы которого соединены си первым триггером, счетчиками строк и кадров, а выход подключен к селектору импульсов, к входу третьего триггера и к входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, ин-вертор, инвертор, соединенный со счетчиком 1 ф кадров и с первым блоком сравнения, и логический блок запрета, входы которого подключены к селектору импульсов и к счетчику строк и кадрое, а выходы соединенй с другими входами второго и третьего элементов ИЛИ.2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что логический блок 01 12запрета содержит последовательно соединенные второй элемент И, входы которо,о являются входами блока, а выход подключен к одному входу третьего элемента И, другой вход которого является входом блока, а выход третьего элементаИ является выходом блока, элемент НЕ.и четвертый элемент И, другой вход которого является входом блока, а выходявляется выходом блока. Источники информации,принятые во внижания при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 541184, кл, 6 06 К 11/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2883088/18-24,кл, 6 06 К 11/ОО.67/70Тираж 731 По ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж 35, Раушская