Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано для ввода изображений в ЭВМ. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства . Это достигается путем анализа изображения, с. различным опорным уровнем коэффициента пропускания при максимальной интенсивности электронного луча, т.е. с максимальным отношением сигнал/шум, что обеспечивается введением цифроаналогового преобразователя 4, усилителя 6 разности, сумматора 9 и блока 12 нормирования параметров . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1425737 А1

m< G 06 »/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4228300/24-24 (22) 24.02.87 (46) 23.09.88. Бмл. Ф 35 (72) Д,В.Алешкин, В.И.Бритик, С.В.Генкин, А.И.Кривопустов и С.Д.Рубальский (53) 681.327.12 (088,8) (56) Патент США Ф 4)79684, кл. G 06 К 9/00, опублик. 1979.

Патент США Р 3885229, кл. G 06 К 9/04, опублик. 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автома-. тике, в частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано для ввода изображений н ЭВМ. Цель изобретения состоит в повышении точности устройства. Это достигается путем анализа изображения, с различным опорным уровнем коэффициента пропускания при максимальной интенсивности электронного луча, т.е. с максимальным отношением сигнал/шум, что обеспечивается введением цифроаналогового преобразователя 4, усилителя 6 разности, сумматора 9 и блока 12 нормирования параметров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для счи-. тывания графической информации, и может быть использовано для ввода изоб-.5 ражений в ЭВМ.

Цель изобретения — повышение точ ности устройства.

На фиг.l прецставлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока 16 нормирования параметров.

Устройство включает блок 1 сканирования, фотоэлектрический преобразователь 2, первый аналого-цифровой ,преобразователь 3, цифроаналоговый 15 преобразователь 4, которые образуют блок 5 определения кода зоны, усили"тель б разности, счетчик 7 числа выборок, второй аналого-цифровой преобразователь 8, сумматор 9 и регистр 26

I0, которые образуют блок II вычисления среднего значения," блок 12 нормирования параметров и синхронизатор 13 носитель 14 изображения и блок 15 обмена данными. 25

Блок 12.нормирования параметров содержит первый регистр 1б, первый вычитатель 17 (первая схема разнос" ти), сумматор 18, первый генератор

19 импульсов, первый элемент 20 sa- 36 держки, второй регистр 21, третий регистр 22„ второй вычитатель 23 (вторая схема разности), блок 24 сравнения, элемент ИЛИ-НК 25, второй генератор 26 импульсов,. коммчтатоо с

27, второй элемент 28 задержки, третий генератор 29 импульсов, Устройство работает следующим образом.

При поступлении тактовых импульсов ц) на вход блока 1 сканирования осуществляется построчное сканирование изображения 14, при этом в каждом такте выполняются следующие операции: по сигналу, приходящему с первого выхода 45 синхронизатора 13, световой сигнал через фотоснимок 14 поступает на вход фотоэлектрического преобразователя

2, где преобразуется в электрический.

С выхода преобразователя 2 электрический сигнал, несущий информацию об оптической плотности изображения в данной точке, поступает на информа" ционный вход блока 5 опредепения ко" да зоны, при этом на управляющий вход 55 блока 5 приходит сигнал со второго выхода синхронизатора 13, задержанный на время переходного процесса, вызванного изменением оптической плотности фотоснимка при переходе от предыдущего элемента изображения к последующему. По этому сигналу АЦП 3 блока 5 вырабатывает четырехразрядиый код зоны, который поступает на выход блока 5 и на входы старших разрядов ЦАП 4, который формирует аналоговый сигнал, соответствующий одному из 16 уровней, определяемых кодом зоны. Этот сигнал поступает на второй вход усилителя б разности и вычитается из первоначального сигнала, поступающего с выхода фотоэлектрического преобразования 2 на его первый вход. Коэффициент усиления разности сигналов выбирается таким образом, чтобы максимальное значение разности соответствовало рабочему диапазону АЦП 8.

В следующий момент времени сигнал с третьего выхода синхронизатора поступает на вход счетчика 7 числа выборок, при этом двоичный реверсивньпЪ счетчик записывает начальное значение, определяемое двоичным числом на его входах и равное числу выборок,, (устанавливается пользователем), Таким образом, на первом выходе счетчика 7 сформируется последовательность импульсов, численностью равная числу выборок. На втором выходе появляются те же импульсы, задержанные на время срабатывания АЦП 8, в момент импульсов с первого выхода счетчика 7 на управляющий вход преобразователя напряжение — код и поступающих на вход

"Запуск АЦП" АЦП 8 преобразовывает разностный сигнал с информационного входа в восьмиразрядный код и вылает их последовательно на информационный вход блока II вычисления среднего значения, Первое число, пришелшее на инфор" мационный вход блока 11, поступает на второй вход сумматора 9, где складывается с нулем (так как управляющий сигнал, приходящий в начале цикла работы устройства с первого выхода синхронизатора 13 на первый управляющий вход "Сброс" регистра 10 устанавливает последний в состояние "0").

По сигналу, приходящему на второй управляющий вход блока II со второго выхода счетчика 7, результат сложения записывается в регистр I0 и второе число, приходящее на информационный вход блока 11, складывается с первым, а следующее с их суммой. Таким об1 425737 нения разрядов этих входов с источниками

55 разом, после прихода чисел на информационный вход блока 11 на его выходе формируется их сумма.

С выхода блока 5 определения кода зоны через первый вход блока 12 информация о коде зоны поступает на старшие разряди первого регистра !6.

На младшие разряды через второй вход блбка !2 с выхода блока !1 поступает информация о значении коэффициента пропускания элемента иэображения.

При включении питания устройства первый генератор 19 импульса вырабатывает импульс, который поступает на третий вход второго регистра 21 и обнуляет его содержимое. Этот же сигнал поступает на вход элемента 20 задержки. Длительность сигнала, вирабатываемого генератором 19 импульса, меньше длительности задержки элемента 20 задержки. Сигналом с выходаэлемента 20 задержки, который поступает на четвертый вход второго регистра 21, в регистре устанавливается максимальное значение. Информация с выхода второго регистра 21 поступает на вход вычитаемого второй схемы

23 разности, на вход уменьшаемого которой приходит информация с выхода первого регистра 16. Значение второго регистра 21 больше значения первоFo регистра 16 и, следовательно, на втором выходе второй схемы разности появляется сигнал„ который через элемент ИЛИ-НЕ 25 разрешает работу генератору 26 импульсов.

По сигналу, который поступает с четвертого выхода синхронизатора 13 на третий вход блока 12, в регистре

16 фиксируется информация о значении элемента изображения, С выхода регистра 16 данная информация поступает на вход уменьшаемого схемы 17 разности и на вход первого слагаемого сумматора 18. На входах вычитаемого схемы 17 разности и второго слагаемого сумматора 18 зафиксировано допусти-. мое изменение коэффициента пропускания в пределах диапазона нормировки.

Фиксация осуществляется путем соедивысокого и низкого напряжения, Таким образом, с выхода схемы 17 разности на первый вход регистра 21 поступает значение нжкней границы диапазона нормировки, а с выхода сумматора 18 на первый вход третьего регистра 22— верхняя граница. Нижняя, граница диа5 15

40 пазона нормировки принимается в качестве базы нормировки.

По сигналу синхронизации также запускается генератор 26. Сигналом с выхода генератора в регистре 2.1 фиксируется нижняя граница диапазона нормировки, а в регистре 22 — верхняя граница. Этот же сигнал поступает на третий вход коммутатора 27, подключая к его выходу второй канал, и на пе;.— вый вход генератора 29 импульсов, который вырабатывает сигнал синхронизации выходной информации. Разряды второго канала коммутатора 27 соединены с источником низкого напряжения, Таким образом, на первом выходе блока

i2 устанавливается нулевое значение, которое является признаком передачи базы нормировки, Длительность импульса генератора

26 меньше длительности задержки элемента 28 задержки. Сигнал с выхода генератора 26 импульсов, задержанный элементом 28 задержки, поступает на второй вход генератора 29 импульсов и на четвертый вход коммутатора

27. К выходу коммутатора 27 подключается третий канал, на вход которого поступает информация с выхода регистра 21. На выход блока 12 поступает информация о базе нормировки, стробируемая синхросигналом с выхода генератора 29 импульсов.

При вводе следующих элементов изображения в блок 12 их значение фиксируется в регистре 16, Вторая схема 23 разности и блок 24 сравнения анализируют соотношение значения элемента изображения с нижней и верхней границей диапазона нормировки.

При нормировании элемента изображения, значение которого попадает в диапазон нормировки, схема 23 разности вычисляет его новое значение относительно базы нормировки. Эта информация с первого выхода схемы 23 разности поступает на первый вход коммутатора 27, На втором выходе схемы 23 разности и выходе схемы 24 сравнения сигналов нет. Высокий уровень на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 25 блокирует запуск ге нератора 26 импульсов. На третий и четвертый входы коммутатора 27 сигнал не поступает и к выходу подключен первый канал. Сигнал синхронизации выходной информации вырабатывается генератором 29 импульсов по

1425737 синхросигналу, поступающему на третий вход блока 12.

В том случае, когда значение элемента иэображения не попадает в диа5 назон нормировки, на втором выходе схемы 23 или на выходе блока 24 выра;батывается сигнал, который через эле,мент ИЛИ-НЕ 25 разрешает работу I е, нератору 26 импульсов, Генератор 2б импульсов запускается синхросигналом, поступающим на второй вход. Сигналом с выхода генератора в регистры заносятся новые значения границ диапазона нормировки и в блок 15 обмена дан- 15 ными с ЭВМ передается новая база нор-! ,мировки аналогично процедуре, описанной выше гт.е. сигнал готовности дан ных со второго выхода блока нормировки поступает на управляющий вход бло- 2О ,ка 15, при этом информация фиксирует ся в буферном регистре блока 15 и поступает в канал ЭВМ, где захватывается центральным IIpoIIecccpow?. ! Использование предлагаемого. уст- 25

:ройства обеспечивает точность ввоца изображений с погрешностью 1%, в то

,время как известное устройство обес- печивает точность ввода изображений с погрешностью 3%, Эффективность Зп использования обмена ЗУ прН вводе зображений известным устройством составляет 75%, а предпагаемьп устpoHctBoM — 90%, Отсутствие интерактивного режима позволяет =,кономить

3 ) машинное время в объеме О,2 ч на одно изображение.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

c",0

1. Устройство для счить1вания графической информации, содержащее блок сканирования, управляющий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора а выход оптически связан с информационным входом фотоэлектрического преобраэователяу выход которога подключен к информационному входу первого аналого-цифрового преобра-:зователя, управляющий вход которого оединен с вторым выходом синхрониза-тора, счетчик. счетный вход которого подключен к третьему выходу синхрони" затора, второй аналого-цифровой пре-. образователь и регистр., синхронизи55 рующий вход которого подключен к пер-вому выходу синхронизатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, ч:o, с целью повышения точности устройства, в него введены цифроаналоговый преобразователь, информационные входы которого соединены с информационными выходами первого аналого-цифрового преобразователя, усилитель, информационные .входы которого подключены к выходам фотоэлектрического преобразователя и цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с информационным входом второго аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход кото,рого подключен к первому выходу счет. чика, сумматор, информационные входы которого соединены с информационными выходами регистра и второго аналогоцифрового преобразователя, а информационный выход подключен к информационному входу регистра, нулевой вход которого соединен с вторым выходом счетчика, и блок нормирования параметров, информационные входы котороI о подключены к информационным выходам регистра H первого аналого-цифроо ваго преобразователя, синхронизирующий вход соединен с соответствующим выходом синхронизатора, à HH(popMBIJH онный и синхрониэирующий выходы являются информационным и синхронизирующим выходами устройства.

2в Устройство по пф 1 у о,т и и ч а ю щ е е с я тем, что блок нормирования параметров содержит первый регистр, информационные входы которого являются информационными входами блока, синхронизирующий вход являет".я синхронизирующим входом устройства, а информационные выходы первого регистра подключены к информационным входам сумматора, первого и второго вычитателей, первый элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, второй регистр, информационный вход которого подключен к информационному выходу -первого вычитателя, нулевой вход соединен с выходом первого генерато— ра импульсов, первый синхронизирующий вход подключен K выходу первого элемента задержки, второй синхронизирующий вход соединен с выходом второго генератора импульсов, а информационный выход второго регистра подключен к другому информационному входу второго вычитателя и к одному информационному входу коммутатора, другой информационный вход которого соединен с информационным выходом второго вычитателя, синхронизируюшие вхо8

1425737

Составитель А.Романов

Техред Л.Олийнык

Корректор А.Обручар

Редактор Г. Волкова

Заказ 4774/50

Тираж 704 Подписное

3HHHIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4 ды коммутатора подключены к выходам второго генератора импульсов и вто рого элемента задержки, а выход коммутатора является информационным вы5 ходом блока, третий регистр, информа- . ционный вход которого соединен с информационным выходом сумматора, синхронизирующий вход подключен к выходу второго генератора импульсов, а ин- 10 формационный выход соединен с одним информационным входом блока сравнения, другой информационный вход которого подключен к информационному выходу первого регистра, а выход соеди- 15 нен с одним входом элемента 11ЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к синхронизирующему выходу второго вычитателя, а выход соединен с управляющим входом второго генератора импульсов, синхрониэирующий вход кото.рого подключен к синхронизирующему входу блока, а выход соединен с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к второму синхронизирующему входу третьего генератора импульсов, третий синхрониэирующий вход которого соединен с синхронизирующим входом блока.