Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в акустических устройствах считьшания графической информации. Цель изобретения повьшение точности устройства за счет iустранения погрешностей измерения., связанных с изменением параметров воздушной среды (температура, влажность , а также движение самой средыветер ). Устройство содержит планшет, четыре линейных координатных микрофона , установленных попарно на двух ортогональных сторонах планшета,электроакустический преобразователь, акустически связанный с микрофонами, четыре усилителя, подключенных к микрофонам , четыре амплитудных дискриминатора , входы которых соединены с выходами усилителей, а выходы - с соответствукицими входами четырех времяс S импульсных преобразователей, выходы которых подключены соответственно к (Л вводам двух счетчиков координат и двух регистров эталонных расстояний, выходы которых соединены с соответствующими входами двух арифметических блоков деления, выходы которых являются выходами устройства. 1 ил. ю vi сд 4 ;о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„с 0„„1275493 А 1 бр 4 G 06 K 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3848650/24-24 (22) 29.01.85 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (71) Институт технической кибернетики

АН БССР (72) А.В. Беликов, В.А. Маслюков и В.П. Сыч (53) 681.327.12(088.8) (56) Патент США И 3720948, кл. 441-1, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 525976, кл. G 06 К 11/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 746614, кл . С 06 К 11/06, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЬ1ВАН1И ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в акустических устройствах считывания графической информации. Цель изобретения повышение точности устройства за счет.устранения погрешностей измерения., связанных с изменением параметров воздушной среды (температура, влажность, а также движение самой средыветер). Устройство содержит планшет, четыре линейных координатных микрофона, установленных попарно на двух ортогональных сторонах планшета,электроакустический преобразователь, акустически связанный с микрофонами, четыре усилителя, подключенных к микрофонам, четыре амплитудных дискриминатора, входы которых соединены с выходами усилителей, а выходы — с соответствующими входами четырех времяимпульсных преобразователей, выходы которых подключены соответственно к входам двух счетчиков координат и двух регистров эталонных расстояний, выходы которых соединены с соответствующими входами двух арифметических блоков деления, выходы которых являются выходами устройства. 1 ил.

1275493

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для полуавтоматического считывания координат точек изображения в системах оперативной 5 связи человека с вычислительной машиной, в системах обработки экспериментальной информации и в автоматизированных рабочих местах конструктора. 10

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит планшет 1, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 линейные координатные микрофоны, электроакустический преобразователь 6, на корпусе которого установлена кнопка 7, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 усилители, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый. 15 амплитудные дискриминаторы, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 времяимпульсные преоб25 . разователи, счетчики 20 и 21 координат, регистры 22 и 23 эталонных расстояний, арифметические блоки 24 и

25 деления, источник 26 высокого напряжения и генератор 27 тактовых импульсов.

Амплитудные дискриминаторы 12-15 содержат последовательно соединенные пороговый элемент (например, триггер

Шмидта) и импульсный усилитель (не 35 показаны).

Времяимпульсные преобразователи 1619 содержат триггер и элемент И (не показаны).

Арифметические блоки 24 и 25 деле- 40 ния выполнены по известным схемам и содержат регистр делителя, сумматор, регистр частного и схему управления циклами деления (не показаны).

Планшет 1 служит для закрепления на45 на нем носителя информации (карт, чертежей и т.п.), линейные координатные микрофоны 2-5 служат для приема звуковых импульсов, электроакустический преобразователь 6 — для преобразова- 50 ния электрических импульсов в акустические в считываемых точках рабочего поля планшета 1, кнопка 7 — для инициации процесса считывания, усилители 8-11 — для усиления электричес- 55 кого сигнала с микрбфонов, амплитудные дискриминаторы,12-15 — для формирования сигнала, времяимпульсные преобразователи 16 — 19 осуществляют преобразование интервала времени между двумя импульсами в серию импульсов, счетчики 20 и 21 координат Х и

У служат для фиксации координат считываемой точки, регистры 22 и 23 эталонных расстояний — для фиксации1измеренных эталонных расстояний между микрофонами 2, 4 и 3, 5, арифметические блоки 24 и 25 деления — для выполнения операций деления значений величин, находящихся в счетчиках 20 и 21 координат, на значения величин, находящихся в регистрах 22 и 23 эталонных расстояний, соответственно, источник 26 высокого напряжения служит для формирования импульса высокого напряжения, генератор 27 тактовых импульсов формирует на фиксированной частоте тактовые импульсы для измерения временных интервалов.

Линейные микрофоны 2-5 закреплены на краях рабочего планшета 1. При этом линейные микрофоны 4 и 5 несколько возвышаются по сравнению с линейными координатными микрофонами 2 и 3. Микрофоны 2-5 подключены к усилителям 8l1 соответственно. Выходы усилителей 8-11 подключены через амплитудные дискриминаторы 12-15 к вторым входам времяимпульсных преобразователей 16-19 соответственно. Генератор 27 тактовых импульсов подключен к первым входам времяимпульсных преобразователей 16-19. Электроакустический преобразователь 6, акустически связанный с линейными микрофонами 2-5, электрически связан с выходом источника 26 высокого напряжения, управляющий вход которого соединен с кнопкой 7 и третьими входами времяимпульсных преобразователей 16 и 17.

Выходы амплитудных дискриминаторов 12 и 13 подключены также к третьим входам времяимпульсных преобразователей 18 и 19 соответственно.

Выходы времяимпульсных преобразователей 16, 17 и 18, 19 соответственно подключены к входам счетчиков 20 и 21 координат и регистров 22 и 23 эталонных расстояний. Выходы счетчиков 20 и 21 координат и регистров 22 и 23 эталонных расстояний подсоединены к входам соответствующих арифметических блоков 24 и 25 деления, выходы которых являются выходами устройства.

1275493

Устройство работает следующим образом.

Оператор совмещает указатель электроакустического преобразователя 6 с точкой рабочего планшета 1, коор— динаты которой необходимо определить, и нажимает кнопку 7. С выхода источника 26 высокого напряжения в электроакустический преобразователь 6 поступает импульс тока и преобразуется в нем в ультразвуковой импульс, распространяющийся в воздушной среде в виде сферической волны и достигающий сначала линейных координатных микрофонов 2 и 3 (Х, У), а затем 15 линейных микрофонов 4 и 5. Вместе с началом распространения звуковой волны открываются времяимпульсные преобразователи 16 и 17, и импульсы с генератора 27 тактовых импульсов 20 поступают на счетчики 21 и 20 координат.

В момент, когда сферический волновой фронт достигает линейных координатных микрофонов 2 и 3, на их вы- 25 ходах образуются сигналы, которые усиливаются и формируются усилителями 8 и 9 и амплитудными дискриминаторами 12 и 13. Сформированные сигналы с выходов последних подаются 30 соответственно на вторые входы времяимпульсных преобразователей 16 и 17, закрывая их, и на третьи входы времяимпульсных преобразователей 18 и 19, открывая их. Таким образом, с прекращением поступления импульсов в счетчики 20 и 21 координат Х и У начинается поступление импульсов в соответствующие регистры 22 и 23 эталонных расстояний. Заполнение ре- 40 гистров 22 и 23 эталонных расстояний импульсами прекращается при достижении звуковой волны линейных микрофонов 4 и 5 соответственно.

В связи с непостоянством скорости звука в воздушной среде, вызванном изменением параметров воздушной среды (температуры, влажности и т.д.), а также движением самой среды (век- 50 тор), при фиксированной тактовой частоте устройства значения координат

Х и У в счетчиках 20 и 21 координат оказываются искаженными. Поэтому в устройстве предусмотрена коррекция 55 координат, учитывающая изменения параметров воздунной среды, а также влияние ветра. Коррекция достигается за счет того, что точные координаты точки определяются по формулам

Х=- -; Y=-%S Х . SAPPY (1)

Бхэт «эт где Б„ и Б„ — эталонные расстоя«эт ния по осям Х и У;

Б„, и Б, — измеренные эталонные расстояния, хранящиеся в регистрах 22 и 23;

Х и Y — измеренные координаты, хранящиеся в счетчиках 20 и 21 координат.

В устройстве после прекращения накапливания импульсов двумя регистрами 22 и 23 эталонных расстояний в арифметических блоках 24 и 25 деления осуществляется коррекция координат путем деления значений из счетчиков 20 и 21 координат на значения из регистров 22 и 23 эталонных расстояний соответственно (цепь синхронизации не показана).

Учет значений Б„ и S„, при кор«эт гэч рекции согласно выражениям (1) в уст-. ройстве осуществляется следующим образом.

Величина S в линейном масштабе рабочего поля выбрана такой, что ей соответствует 2 тактовых импульса устройства, и заполнение счетчиков

20 и 21 координат импульсами в процессе измерения начинается не с нулевого разряда, а с п-го. В результате после заполнения счетчиков 20 и 21 координат в них оказываются записанными значения Б„ Х и Я„ " Y.

При реализации предлагаемого устройства для считывания графической . ° информации благодаря совмещению ориентацией эталонного и измерительного каналов и использованию коэффициентов коррекции Б„ - /Б„ „ и

Б„ /Б„ достигается независимость чэт результатов измерения координат от параметров воздушной среды, а также от скорости движения воздушной среды и значительно повьппается точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, параллельно сторонам которого установлены четыре линейных координатных микрофона, подключенных черев

1275493

Составитель Т. Ничипорович

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор В. Бутяга

Заказ 6564/43 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 1 соответствующие последовательно соединенные усилители и амплитудные дискриминаторы к первым входам первого, второго, третьего и четвертого времяимпульсных преобразователей, выходы первого и второго времяимпульсных преобразоватеЛей соединены с входами счетчиков координат, злектроакустический преобразователь, акустически связанный с линейными координатными микрофонами и подключенный к источнику высокого напряжения, управляющий вход которого соединен с вторыми входами первого и второго времяимпульсных преобразователей, генератор тактовых импульсов, подключенный к третьим входам времяимпульсных преобразователей, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит два блока деления, выходы которых являются выходами устройства, и два регистра эталонных расстояний, .входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого времяимпульсных преобразователей, а выходы — с первыми входами арифметических блоков деления, вторые входы которых подключены к выходам счетчиков координат, вторые

10 входы третьего и четвертого времяимпульсных преобразователей соеди.нены соответственно с первыми входами первого и второго времяимпульсных преобразователей, причем третий и

15 четвертый линейные координатные микрофоны установлены попарно соответственно с первым и вторым линейными координатными микрофонами на фиксированных расстояниях друг от друга щ на артогональных сторонах планшета.