Устройство для считывания графической информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее стартстопньш лентопротяжный узел, сканирующий элемент, подключенный к входу усилителя-формирователя, датчи ,ки ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к ОДНОМУ из управляющих входов электропривода , преобразователь угол-код, блок вывода информации, элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя и выходом стартстопного лентопротяжного узла, отличающееся тем, что, с целью повышения .быстродействия и точности, оно содержит дополнительньпЧ триггер, элемент регулируемой задержки и сумматор , входы которого соединены с выходами преобразователя угол-код, а выходы подключены к входам блока вывода информации, выход элемента И i соединен с входомпреобразователя угол-код и со счетным входом дополнительного триггера, выход которого подключен к управляющему входу блока вывода информации и входу элемента регулируемой задержки, выход которого 2 соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла, счетным входом триггера и управляющим входом сумматора . ю о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NMW

РЕСПУБЛИН (1И (И) 1 11 С 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599548/24-24 (22) 03.06.83 (46) 23.10.84. Бюл. И - 39 (72) Э.И.Акулов и В.З.Либхен (71) Кишиневское производственное объединение "Виброприбор" (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 367436, кл. G 06 К 11/00, 1973.

2. Авторское. свидетельство СССР

N 419927, кл. G 06 К 11/00, 1974.

3. Патент США Р 3671936, кл. G P6 К 9/16, 1972.

4. Преобразователь графиков

ФО18. ТУ 25-04. 3627-78. Кишинев, ПО

"Виброприбор" (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее стартстопный лентопротяжный узел, сканирующий элемент, подключенный к входу усилителя-формирователя, датчи,ки ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к одному из управляющих входоВ электропривода, преобразователь угол-код, блок вывода информации, элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя и выходом стартстопного лентопротяжного узла, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, оно содержит дополнительный триггер, элемент регулируемой задержки и сумматор, входы которого соединены с выходами преобразователя угол-код, а выходы подключены к входам блока вывода информации, выход элемента И соединен с входом преобразователя Е

Ф угол-код и со счетным входом дополнительного триггера, выход которого под ключен к управляющему входу блока вы- ( вода информации и входу элемента регулируемой задержки, выход которого Я соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла, счетным входом триггера и управляющим входом суммаВаи тора.

3120377

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам считывания графической информации в ниде однозначных функций.

Известно устройство для считывания 5 графической информации, содердащее считывающую головку с фотоприемниками, генератор, коммутатор, блок задания величины шага квантования, шаговоимпульсный привод, блок регистрации, триггеры, схемы НЕ, блок индикации совмещения и компараторы (1) .

Устройство позволяет в режиме слежения считывать ординаты графика с высоким быстродействием, но достигается это путем усложнения фотоголовки, которая содержит три фотоприемника и три канала усиления и формирования импульсов.

Кроме того, недостатком устройства 20 является то, что оно не обеспечивает считывание ординат с достаточной точностью привязки их значений к середине линии графика. На крутых участках графической функции возможно одновре-25 менное затемнение всех трех фотопри-емников, при этом режим слежения становится неустойчивым и середина линии не может быть определена.

Известно устройство для считываниями » графической информации, содержащее блок развертки, генератор тактовой частоты, видеоусилитель, узел форьирования модуля и знака ординаты, схему изменения масштаба ординат, триггер, элемент регулируемой задержки, генератор тактовой частоты, блок задания зоны восприятия графика, содержащий схему задержки и схему, формирования импульса зоны f2) .

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает при считывании ординат привязку их значений к середине линии графика. Это приводит к возрастанию погрешности преобразованных ординат при считывании графиков с широкими линиями записи, особенно на крутых участках. Кроме того точность считывания ординат в значительной степени определяется линейностью блока электронной развертки и стабильностью генератора тактовых импульсов.

Известен дискретный обрабатывающий прибор .для автоматической систе- 55 мы слежения кривой, содержащий блок обработки, состоящий из программируемого запоминающего устройства, с,чет-iиков, накопителя информации, J1;"..êñ— дирующего устройства, блока ввода-вывода, пульта и схемы управления, чувствительный элемент, включающий в себя детектор с усилителем, приводной механизм, состоящий из схемы управления и шагового привода по осям

Хну j3).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания графической инфорщации, содержащее стартстопный лентопротяжный узел, сканирующий элемент, подключенный к входу усилителя-формирователя, датчики ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к одному из управляющих входов электропривода, преобразователь угол-код, блок выво да информации„ элемент И, входы которого соединены соответственно с выходами усилителя-формирователя и стартстопного лентопротяжного узла (41 .

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и нелостаточная точность при считыва .пи ординат графических функций.

Цель и.;:обретения — повышение быстродействия и точности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для считывания графической информации, содержащее стартстопный лентопротяжный узел, сканирующий элемент, мехачически связанный с электроприводом и подключенный к входу усилителя-формирователя, датчики ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к одному из управляющих входов электропривода, преобразователь угол-код, блок вывода информации., элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя и выходом стартстопного лентопротяжного узла, введены дополнительный триггер, элемент регулируемой задержки и сумматор, входы которого соединены с выходами преобразователя угол-код, а выходы подключены к входам блока вывода информации, выход элемента И соединен с входом преобразователя угол-код и со счетным входом дополнительного триггера, выход которога подключен к управляющему входу блока вывода ин1120377 формации и входу элемента регулируемой задержки, выход которого соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла,,счетным входом триггера и управляющим входом сумматора.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 граф-схема алгоритма работы устройства; :. а фиг.3 — схема пути движения сканирующего элемента по носите- 1О лю в процессе считывания; на фиг.4 график, отображающий последовательность формирования ординаты, на фиг.5 — временная диаграмма сигналов в характерных точках устройства. 15

Устройство содержит стартстопный лентопротяжный узел t сканирующий элемент 2, связанный с электроприводом 3, датчики 4 и 5 ограничения зоны сканирования, подключенные к R- 2О и S-входам первого триггера 6, выход которого соединен с электроприводом

3, (N+ 1)-разрядный сумматор 7, N-разрядный преобразователь 8 угол-код, N-разрядный блок 9 вывода информа- 25 ции, усилитель-формирователь 10,вход которого соединен со сканирующим элементом 2, двухвходовой элемент И 11 входы которого соединены соответст1венно с выходами усилителя-формиро- gg вателя 10 и стартстопного лентопротяжного узла 1. Устройство также содержит второй триггер 12, элемент 13 регулируемой задержки, N входов сумматора 7 соединены с соответству35 ющими выходами преобразователя 8, а выходы с 2-го по (N+1)-й подключены соответственно к входам блока 9 вывода информации, выход элемента И 11 н соединен с входом. "Считывание преобразователя 8 и со счетным входом второго триггера 12, выход которого подключен к входу "Запись" блока 9 вывода информации и элементу 13 регулируемой задержки, выход которого соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла 1, счетным входом первого триггера 6 и входом

"Сброс" сумматора 7.

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель узла 1 (не показан) включен на протяжении всего времени работы устройства. Скорость вращения его вала может регулировать"55 ся в широких пределах. Электромагнитная муфта стартстопного лентопротяжного узла 1 выключена, в результате чего ведомый вал лентопротяжного узла расчленен с валом электродвигателя и заторможен. Носитель записи неподвижен. По команде Пуск ведущий вал электропривода 3 начинает вращаться. Вал кинематически жестко соединен посредством элемента гибкой связи (например, стальной струной или полиамидной нитью) с преобразователем 8 угол-код и сканирующим элементом 2, свободно перемещающимся возвратно-поступательно по направляющим, сканируя поверхность носителя записи. В процессе сканирования сканирующий элемент 2, просматривая поверхность носителя, реагирует на изменение интенсивности отраженного света. Сигнал элемента 2 усиливается и формируется усилителем-формирователем 10, на выходе которого формируются два импульса от каждой линии записи, т.е. один импульс формируется при набегании растр-элемента на линию,.а второй импульс — при его сбеганин с линии.

При отсутствии графической записи элемент 2 сканирует носитель в пределах эоны, ограниченной датчиками 4 и

5, изменяя направление движения после кажцого срабатывания датчиков, сигналы которого устанавливают первый триггер 6 в определенное состояние.

Уровень сигнала на выходе триггера

6 задает направление вращения вала электропривода 3, а следовательно, и направление движения сканирующего элемента 2.

Пусть в начальный момент элемент

2 перемещается в сторону увдличейия ординаты (фиг.2 и 3), т.е. Х- Х„„,ц,.

При встрече элемента 2 с линией графика (точка 1 на фиг.3), что соот-! ветствует моменту времени t (фиг. 4), формируется код ординаты набегающего края линии графика.- Происходит это следующим образом.

Т

При неподвижном носителе записи с выхода узла задания шага дискретизации (на фиг.1 не показан) стартстопного лентопротяжного узла 1 на один из входов элемента И 11 поступает сигнал, разрешающий прохождение сформированных импульсов с выхода усилителя-формирователя 10 на вход преобразователя 8 угол-код и вход второго триггера 12. Первый пришедший импульс в момент tf изменяет состояние второго триггера и формирует на выходе

1120377 преобразователя 8 угол-код параллельный N разрядный код ординаты Х1 набегающего края линии графика. Этот код переносится в сумматор 7 и хранится в нем. В момент времени t (фиг.4), 5 соответствующий сбеганию элемента 2 с линии (точка 2 на фиг.3), импульс с выхода усилителя 10 через элемент И

11 возвращает триггер 12 в исходное состояние и осуществляет считывание кода ординаты сбегающего края линии.

Закодированное значение ординаты Т суммируется с хранящимся в сумматоре

7 значением ординаты Ig в результате чего на (N+1) выходах сумматора

7 устанавливается параллельный код суммы ординат (11+1 ) . Для получения кода ординаты середины линии графика необходимо полученное число разделить на два. Для деления закодиро- 20 ванного числа на два в предлагаемом устройстве осуществлен монтажный сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов.

Таким образом, получено значение ординаты линии графика с точностью до единицы младшего разряда кода.

Путем выбора разрядности кода всегда может быть получена заданная погрешность считывания ординат. 30

В момент возвращения триггера 12 в исходное состояние по входу "3aпись" запускается блок 9 вывода, который передает параллельный N-разрядный код в заданной последовательнос- З5 ти к цифровому регистратору (перфоратору, магнитному регистратору, ЭВИ и т.д.) .

Через время (фиг.4 и 5) на выходе элемента 13 задержки формируется щ импульс, который устанавливает сумматор 7 в ноль по входу "Сброс", подготавливая его к приему следующего числа. Кроме того, этот импульс . переключает первый триггер 6.и за пускает стартстопный лентопротяжный узел 1. Носитель записи начинает перемещаться. В этот же момент времени сигнал с выхода стартстопного лентопротяжного узла 1 выключает электро- о привод 3 и блокирует элемент И 11.

Элемент 2 некоторое время двигается по инерции с замедлением(фиг.3 качи»

3 ная с точки 2 ).

После завершения движения носителя записи на один шаг дискретизации, равной (Х 1, -Х„ ), стартстопный узел 1 отключается, а сигнал с его выхода разблокирует элемент И 11 и электропривод 3. Сканирующий элемент

2 начинает двигаться в обратном направлении, т.е. У 0 и вновь пересекает ликию графика, подходя к ней с другой стороны. Процесс считывания ординат в точках 3 и 4, их сумми1 рование и деление, а также вывод на регистрирукщее устройство аналогичен.

Если на пуги сканирующего элемента 2 не встретилась линия графика, то в этом случае элемент 2 доходит до одного из датчиков 4 или 5, триггер 6 переключается, элемент 2 изменяет направление сканирования, но стартстопный узел 1 не включается и вывод информации не производится.

Элемент 2 сканирует по одному и тому же пути на носителе записи до тех пор„ пока не вмешается оператор, или до момента срабатывания схемы блокировки (на фиг.1 не показана), в результате чего включается стартстопный лентопротяжный узел 1 и носитель перемещается ка один шаг. Время холостого сканирования задается заранее и оно ке превышает 5-7 циклов сканирования. Процесс принудительного перемещения носителя записи происходит до тех пор пока в зоне сканирования ке встретится линия графика и не произойдет ее захват сканирующим элементом 2.

Изобретение позволяет производить считывание ординат на прямом и обрат- ном ходу сканирующего элемента, чем достигается повышение быстродействия устройства. Благодаря применению локального сканирования увеличивается точность и надежность считывания ординат за счет уменьшения вероятности попадания в зону сканирования пространственных помех (случайных помарок, точек, изломов носителя и т.д.) и за счет привязки их значений к середине линии. гозп

Фию. 1! 120377

ВНИИПИ Заказ 7746/39, Тирах 698 Подписное

Филиал ШШ "йвтажт", г.Ужгород, ул.Проевтнак, 4

11 Ill

1120377