Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-вычислительных системах, J, в системах автоматизированного проектирования , управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ. I Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационновычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ. Цель изобретения - упрощение устройства . Цель изобретения - упрощение устройства . Цель достигается в устройстве, содержащем телевизионный индикатор, формирователи сигналов, блоки отклонения луча, элемент ИЛИ, триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов , элемент задержки, счетчик, группу элементов И, тем, что оно содержит группу элементов НЕ, группу элементов ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов. В устройстве обеспечивается оптимизация параметров сканирования путем использования рекурсивной развертки Гильберта, позволяющей повысить число последовательно считываемых соседних точек изображения при вводе двумерной информации по сравнению с нерекурсивными развертками . Развертка Гильберта получает ется путем преобразования кода счетчика на два кода координат, которые управляют отклоняющими токами электронного луча индикатора. 1 з,п. ф-лы, 5 ил. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема , формирователя сигналов; на фиг.З - эталонная ячейка развертки Гильберта; на фиг.4 - годограф электронного луча индикатора для растра размерами 8x8 элементов; на фиг.5 .- годографы телевизионной, спирально-прямоугольной и рекурсивной разверток для сравнительной оценки эффективности считывания графической информации. с (Л Од кэ оо 4;:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 0 06 К ll/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

УРН ГКНТ СССР (2l) 4180399/24-24 (22) 12.01.87 (46) 28.02.89. Вюл. ¹ 8 (71) Каунасский политехнический институт им.,Антанаса Снечкуса (72) А.10.Амбразаср А.10.Ëåïóîíèñ и И.-Г.К.Пунис (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ир 1037295, кл. G 06 К 11/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1(р 1180938, кл. 4 06 К 11/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО Д)и СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-вычислительных системах,, в системах автоматизированного .проектирования, управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационновычислительных системах, в системах автоматизированного пронктированияр управления, обучения, а также в системах автоматизированной обработки изображений в качестве средств считывания графической информации с фотоносителей для ввода ее в ЭВМ.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Цель изобретения — упрощение устройства ° Цель достигается в устройстве, содержащем телевизионный индикатор, формирователи сигналов, блоки отклонения луча, элемент ИЛИ, триггер, элемент И, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, счетчик, групя пу элементов И, тем, что оно содержит группу элементов НЕ, группу элементов ИСКЛВ)ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов. В устройстве обеспечивается оптимизация параметров сканирования путем использования рекурсивной развертки Гильберта, позволяющей повысить число последователь- а

Ж но считываемых соседних точек иэображения нрн вводе двумерной информации (/) по сравнению с нерекурсивными развертками. Развертка Гильберта получа-.. С ется путем преобразования кода счетчика на два кода координат, которые управляют отклоняющими токами электронного луча индикатора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

На фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — схема . формирователя сигналов; на фиг,3— эталонная ячейка развертки Гильберта; на фиг.4 — годограф электронного пуча индикатора для растра размерами

8х8 элементов; на фиг.5 — годографы телевизионной, спирально-прямоугольной и рекурсивной разверток для сравнительной оценки эффективности считывания графической информации.

3 146237

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент 2 задержки, элемент ИЛИ 3, элемент И 4, триг-. гер 5, счетчик 6, группу 7 элементов

И, группу 8 элементов НЕ, группу 9 элементов ИСЮПОЧАЗ)ЩЕЕ ИЛИ, формирователи 10 и 11 управляющих. сигналов, перный 12 и второй 13 коммутаторы, первый 14 и второй 15 блоки иннерторов, формирователь 16 управляющих сигналов, блоки 17 и 18 отклонения луча и телевизионный индикатор 19.

Позициями 20 и 21 обозначены входы устройства, а позициями 22 и 23— выходы устройства.

Формирователи 10 и 11 сигналон (фиг.2) выполнены на элементах

ИСКЛИЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24.

Предлагаемое устройство производит сканирование графической информации по рекурсинной развертке Гильберта. Из-за свойств этой развертки при считывании точки всегда последовательно просматриваются от трех до 25 семи соседних точек, что способствует двумерной природе вводимой информации в большей степени, чем в изве=. стных устройствах.

Устройство работает следующим 0 образом.

Сигнал включения, появившийся на входе 20 устройства, поступает на элемент 2 задержки и переводит в нулевое состояние и-разрядный счетчик

6, где и — число двоичных разрядов, необходимых для считывания всех точек растра в кадре. Ныходкые разряды счетчика 6 разделены на k пар, где к=п/2. i-я пара (i=1,К) включает 4О н себя нечетный (2i-!)-й и четный

2i-й разряды .счетчика 6. Каждая пара подключена к нходам соответствующего элемента ИСК)ПОЧАВ)ЩЕЕ ИЛИ группы 9.

Так как на все входы этих элементов поступают нули, то на их выходах также будут нули, т.e. k-разрядный нулевой код (код координаты Y). Этот код поступает на одни входы коммутаторов 12 и 13, на другие входы которых поступает k-разрядный код от четных разрядов счетчика 6 (код координаты X). Каждый i-й (i.=l,К) разряд коммутатора 12 и i-й разряд коммутатора 13 образуют пару коммутаторов, которая при наличии управляющего единичного сигнала на i-м входе, поступающего от формирователя ll сигналон, меняет i-е разряды кодов

4 координат Х и У между собой. Так как на входы обоих коммутаторов 12 и !

3 поступают нулевые коды, то независимо от переключения их разрядов, на их выходе также будут нулевые коды, которые поступают на входы блоков 14 и 15 инверторов. Каждый,i-й элемент этих блоков является элементом HCKJl))ЧАЯ)ЩЕЕ ИЛИ и предназначен для инвертирования i-го разряда кода, поступающего на его первый вход, при наличии управляющего единичного сигнала, поступающего от формирователя 10 сигналов, на втором входе.

И данном случае формирователь 10 не вырабатывает единичных управляющих сигналов, так как нулевой код координаты Х от четных разрядов счетчика 6 поступает на одни входы группы 7 элементов И, формируя ка ее выходе также нулевой код, поступающий ка входы формирователя 10, Таким образом, как в первом 14, так и во втором 15 блоках инверторов ни один раз » ряд не инвертируется и дна нулевых кода поступают на блоки 17 и 18 отклонения луча, определяя соответст-.. вующий отклоняющий ток луча телевизионного индикатора 19. Так как триггер 5 в исходный момент находится. н нулевом состоянии, то ка выходе формирователя 16, подключенного к модулятору индикатора 19, будет сиг". нал, гасящий луч (закрывающий модулятор). Следовательно, погашенный луч перемещается в правый нижний угол экрана, т.е. точку 00 (фиг.4; цифрами на годографе показаны номера растровых точек, считываемых счетчиком 6 и последовательно прослеживаемых электронным лучом в соответствии с разверткой Гильберта, а цифрами на координатных осях показаны коды, поступающие на блоки 17 и 18 отклонения луча).

Импульс включения, пройдя элемент

2 задержки, устанавлинает триггер 5 в единичное состояние. Это приводит к тому, что формирователь 16 снимает сигнал гашения луча и луч телевизионного индикатора 19 засвечивается а на элемент И 4 поступает сигнал разрешения для прохождения тактовых импульсов от генератора 1 на суммирующий вхдд..счетчика 6. Задержка на элементе 2 необходима для того, чтобы луч индикатора 19 успел перейти в исходную точку экрана прежде, 374 6 разрядов (j.= l, К-1 ) кодов коорди

Х и У, Инвертировать разряды этих кодов надо только в том случае, если число пар более старших разря;, дов нечетное, причем каждая пара для j --ro разряда (j=2, k) содержит нулевой элемент в 1-м разряде кода координаты Y и единичный элемент в

i-м разряде кода координаты Х. Выбор таких пар осуществляется группой

8 элементов НЕ и группой 7 элементов

И, а определение их нечетности и выработка управляющих сигналов для соответствующих разрядов производятся формирователем 10 сигналов. В формирователях 10 и 11 сигналов не используются младшие входные и стар шие выходные разряды. Поэтому группа

8 элементов НЕ и группа 7 элементов

И не содержат элементы обработки первых разрядов, а коммутаторы 12 и 13 и блоки 14 и 15 инверторов не модифицируют старшие разряды кодов координат.

Режим сканирования продолжается до тех пор, пока счетчик 6 не заполнится, т.е. его =одержимое не станет равным "111...!". При поступлении еще одного тактового импульса он переходит в состояние "000...0", а импульс переполнения с его выхода через элемент KIH 3 устанавливает триггер 5 в нулевое состояние, При этом луч индикатора 19 гасится, а элемент И 4 запрещает поступление тактовых импульсов от. генератора 1 в счетчик 6.

Устройство может прекратить также процесс сканирования при поступлении на вход 21 устройства сигнала выключения, .который через элемент ИЛИ 3 сбрасывает триггер 5 в нулевое сос тояние.

На фиг.5а изображена телевизионная развертка; на фиг.5б — спиральнопрямоугольная развертка; на фиг.5в— рекурсивная развертка для растра с размерами 4хч точек. Рядом с точками отсчетов обозначены коэффициенты, показывающие количество элементов, которые были считаны последовательно без выхода сканирующего луча из данного фрагмента, Обозначим окрестностным индексом А среднее значение указанных коэффициентов, вычисленных для всех точек растра. Имеем следующие значения: для телевизионной развертки (фиг.5a) А =24/16=1,5; для

5 1462 чем он засветится. В счетчике 6 тактовые импульсы суммируются, и-разрядный код с его выходов делится на два

k-разрядных кода причем один код—

Э

5 код координаты Х вЂ” получается путем выбора четных разрядов счетчика 6, а другой код — код координаты Y —путем выполнения операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над четными и нечетными разрядами в группе элементов 9. Разряды этих двух кодов модифицируются на коммутаторах 12 и 13, а также на блоках 14 и 15 инверторов и поступают в виде управляющих кодов в блоки 17 .. 15 и 18 отклонения луча, заставляя луч индикатора 19 перемещаться по закону развертки Гильберта. Кроме того, полученные коды координат по выходам

22 и 23 устройства могут быть запи- 20 саны во внешнюю буферную память потребителя графической информации, например, в те моменты времени, когда в процессе сканирования луч индикатора 19 выходит на точку графи- 25 ческой информации.

Годограф развертки Гильберта (фиг.4) получается от эталонных ячеек развертки (фиг.3), причем эти ячейки соответственно поворачиваются или дО зеркально отражаются.

Совокупность эталонных ячеек по всему кадру формируется по начальным кодам координат Х и Y из четных разрядов счетчика 6 и на выходе группы

9 элементов ИСКЛ!ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Повороты этих ячеек выполняются на коммутаторах 12 и 13 путем обмена разрядами между кодами координат. Менять разряды этих кодов необходимо только в 40 том случае, когда число нулей в более старших разрядах кода координаты

Y нечетное. Управляющие сигналы на коммутаторы 12 и 13 поступают от формирователя ll сигналов. Единичный управляющий сигнал на i-м выходном разряде (i--l, k — 1) этого блока появится тогда, когда нечетное число единиц поступит на его более старшие входные разряды. Определение нечеткости единиц выполняется последоват тельно соединенными элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24. На входы формирователя 11 сигналов поступают нули кода координаты У, преобразованные в единицы группой 8 элементов НЕ.

Зеркальные отражения эталонных ячеек выполняются i блоками 14 и 15 инверторов путем инвертирования i-x

14623

1.Устройство для считывания графической информации, содержащее телевизионный индикатор, информационный вход котОрого подключен к выходу первого формирователя сигналов, а входы

Отклонения луча — к выходам блоков

1 отклонения луча, элемент ИЛИ, первый вход которого является первым управляющим входом устройства, а выход подключен к первому установочному 30

Входу триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу

Генератора тактовых импульсов, элемент задержки, счетчик, второй и тре- 5 гий формирователи сигналов, группа

Элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройст.".. ва, оно содержит группу элементов НЕ, Группу элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, 40 первый и второй коммутаторы и первый и второй блоки инверторов, выходы которых подключены к входам блоков отклонения луча и являются выходами спирально-прямоугольной развертки (фиг.5б) А. „ =48/16 3; для рекурсивной развертки Гильберта (фиг.5в), реализованной в данном устройстве, A г = 68/16=4,25.

Рекурсивная развертка повышает окрестностный индекс даже при неболь ших размерах растра.

При увеличении числа точек растра 10 .,окрестностный индекс для рекурсивной развертки Гильберта приближается к значению 4,6, что позваляет повысить среднее число считываемых соседиих .элементов в 2-3 раза по отноше- )5 иию к другим видам рассмотренных раз дерток. формула изобретения

74 8 устройства, вторым управляющим входом которого является вход элемента задержки, подключенный к установочному входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к управляющему входу первого формирователя сигналов, выход элемента задерж-. ки соединен с вторым установочным входом триггера, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу переполнения счетчика, информационные выходы которого подключены соответственно к информационным входам групп элементов И, ИСКЛЮЧ)ЧАВ)ЩЕЕ ИЛИ, первого и второго коммутаторов, выход группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов и входом группы элементов НЕ, выход которой подключен к управляющим входам третьего формирователя сигналов и группы элементов И, выход которого соединен с управляющим входом второго формирователя сигналов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков инверторов, информационные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго коммутаторов, вторые управляющие входы которых соединены с выходом третьего формирователя сигналов.

2.Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что второй и третий формирователи сигналов содержат элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы каждого элемента соединены с вйходом предыдущего элемента, вторые входы элементов являются информационными входами формирователей, выходами которых являются выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. т ьлз1

pue. l

0 1

Риг. 3

Фиг. 2

1462374

Редактор А.Огар

Заказ 716/50 Тираж 667 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

° «

Х . 2 ю««

Р 1

Ф Ф

1 Р

Г 2

Составитель T.Íè÷èïîðîâè÷

Техред JI.Сердюкова Корректор С«Шекмар