Устройство для считывания графической информации

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано в информационно-поисковых системах. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства. Цель достигается путем построчного анализа считываемого изображения, что обеспечивается введением формирователя опорных сигналов, второго триггера, третьего и четвертого элементов И, одновибра,- тора, третьего инвертора, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SU,„,1654 5 р ) G 06 К 11/00ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕ)ЧЬСТВУ

1 (21) 4682166/24 (22) 21.04.89 (46) 07.06,91. Бюл. ¹ 21 (71) Тульский политехнический институт (72) В.М.Игнатьев и Е.В.Ларкин (53) 681. 327. 12 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1179394, кл. G 06 К 11/00, 1983.

Патент CIIIA № 3967243, кл . G 06 К 9/12, опублик. 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автомаИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационнопоисковых системах в качестве периферийного устройства, осуществляющего считывание информации с оптического носителя, в частности микрофильма, и ввод ее в ЭВМ.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок управления; на фиг. 3 — формирователь опорных сигналов.

Устройство содержит блок 1 проецирования изображения, включающий осветитель 2 и объектив 3, блок 4 перемещения носителя информации, включающий драйвер 5 шагового двигателя, каретку 6, гайку 7, винт 8 и шаговый двигатель 9, блок 10 фотоэлектрического преобразования сигналов, выпол2 тике, в частности к устройству для считывания графической информации, и может быть использовано в информационно-поисковых системах. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства. Цель достигается путем построчного анализа считываемого изображения, что обеспечивается введением формирователя опорных сигналов, второго триггера, третьего и четвертого элементов И, одновибратора, третьего инвертора. 1 э.п. ф-лы, 3 ил. ненный в виде линейного фоточувствительного прибора с зарядовой связью, регистр 11, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 12, формирователь 13 опорных сигналов, блок 14 памяти и блок 15 управления, а кроме того, носитель 6 информации, входы

17, 18 и выходы 19-21 устройства, выходы 22-26 формирователя опорных сигналов, входы 27-34 и выходы 35-39 блока управления, входы 40-42 и выходы 43 и 44 блока памяти.

Блок управления (фиг. 2) содержит первый 45 и второй 46 триггеры, первый 47, второй 48, третий 49 и четвер- 3 тый 50 элементы И, первый счетчик 51, Э одновибратор 52, блок 53 совпадения кодов, первый 54 и второй 55 элементы задержки, первый 56, второй 57 и третий 58 инверторы, элемент ИЛИ 59 и элемент ИЛИ-НЕ 60, 1654852

Формирователь опорных сигналов (фиг. 3) содержит первый 61 и второй

62 элементы И, регистр 63, выполняющий функции формирователя фаз, эле- 5 мент И-HE 64, элемент 65 задержки, первый 66 и второй 67 счетчики, триггер 68 и генератор 69 импульсов.

Устройство работает следующим образом. 10

При поступлении на вход 17 единичного значения сигнала снимается блокировка с элементов И 48 и 49 блока 15.

Формирователь 13 формирует на сво"1g их выходах 21-26 сигналы управления, поступающие на входы блоков 10 и 15 и АЦП 12.

Основным элементом формирователя

13 опорных сигналов является регистр 20

63, который по импульсам, поступающим íà его вход через элемент И 6 1 от генератора 69, вырабатывает сигналы, поступающие на выходы 21-23.

Счетчик 67 формирователя 13 подсчи- 25 тывает номер фоточувствительной ячейки, из которой поступает. информация на выход блока 10.

Выходы счетчика 67 образуют шину адреса формирователя 13 опорных сигналов. Счетчик бб формирователя 13 определяет длительность единичного состояния сигнала с выхода 24.

Сигналы с формирователя 13 подаются на управляющие входы блока 10, на линейку фоточувствительных элементов которого сфокусировано объективом 3 изображение, хранимое в виде вариаций оптической плотности носителя 16 информации, который может перемещаться относительно оптической оси, образованной источником 2 света, центром объектива 3 и центром блока 10., Световой поток, воздействуя на блок 10, создает в его фоточувствительных ячейках распределенный электрический заряд, который сдвигается импульсами с.выходов 21-23 на выход блока 10, откуда подается на информационный вход АЦП 12, тактируемого сигналом с выхода 23 формирователя 1.

S0

На выходах АЦП 12 формируется последовательность цифровых кодов, эквивалентных оптической плотности того участка носителя 16 информации, 55 световой поток с которого с помощью объектива 3 спроецирован на соответствующую фоточувствительную ячейку блока 10.

Сигналы с выхода АЦП 12 поступают.на входы даиных блока 14, на входы

35 управления записью и тактирующий вход 36 которого подаются в момент записи сигналы с соответствующих вы» ходов блока 15. Эти сигналы формируются нри условиях, что на вход блока

15 поступают сигналы с входов 17 и

23, триггер 46 и выход счетчика 51 находятся в единичном состоянии., Длительность сигнала на входе 36 равняется длительности задержки сигнала элементом 54 задержки. По сигналу с входов 35 и 36 информация, подаваемая на входы блока 14, сдвигается в сдвиговом регистре этого блока и, кроме того, в счетчик — указатель магазина, входящий в состав блока 14, добавляется единица.

При запросе (сигнал на входе 18) на передачу данных из устройства для ввода видеоинформации в 3ВМ этот запрос разрешен в случае, если блок 14 не пуст, на входе 17 есть сигнал и одновибратор 52 находится в состоянии логической единицы. В этом случае триггер 45 переключается в "0" (на инверсном выходе — логическая единица). Принятый запрос с входа 18 блокирует появление сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 60, при этом формируются сигналы на инверсном выходе триггера 45. По сигналам на выходах 36 и 37 блока 15 на выходе блока 14 появляются данные, хранимые в той ячейке блока, номер которой. хранится в счетчике — указателе магазина. Внешнее устройство (ЭВМ) сни-. мает запрос с входа 18, в результате чего снимается единица с установочного входа триггера 45 и с задержкой, обеспечиваемой инвертором 57 и эле» ментом 55 задержки, на синхровход триггера 45 поступает переключающий фронт, в результате чего снимаются сигналы с выходов 36 и 37 блока 15.

В том случае, если передний фронт сигнала с входа 18 приходит на вход блока 15 раньше, чем завершается импульс на выходе одновибратора 52, блок 15 вырабатывает сигналы на выходах 19, 35 и 36 ° В том случае, если передний фронт сигнала с входа

18 поступает на вход блока 15 при нулевом значении сигнала на выходе одновибратора 52, блок 15 ожидает завершения процедуры записи, выраба5

16548 тывая при этом сигналы на выходах 35 и 36 для записи информации в блок 14 ..

При опорожнении блока 14 (нулевое состояние счетчика — указателя ма5 газика) на выходе 44 блока 14 формируется логическая единица, которая блокирует прохождение сигнала с входа 18 на установочный вход триггера 45.

При переполнении блока 14 (единичные состояния всех разрядов счетчика — указателя магазина) на выходе

43 блока 14, формируется единица, которая переводит триггер 46 блока

15 в нулевое состояние, вследствие чего на выходе 39 появляется сигнал, который записывает в регистр 11 адрес ячейки, из которой происходит последнее считывание информации, ее 20 преобразование в сигналы и запись в блок 14. Регистр 11 является параллельным регистром с записью информации фронтом управляющего сигнала.

При переходе триггера 46 в нуле- 25 вое состояние блокируется запись информации в блок 14 за счет установления на одном из входов элемента

48 и сигнала логического нуля, а также подача сигнала с выход" счетчика 51 блока 30

15 на .вход драйвера 5 шагового двигателя 9, Интерфейс внешнего устройства в это время полностью открыт для прохождения сигналов запроса с входа 18 за счет подачи на вход блокировки одновибратора 52 сигнала логического нуля с выхода триггера 46, В том случае, если после появления сигнала на выходе 39 на вход 18 устройства поступает хотя бы один запрос, меняется состояние счетчика — указателя магазина блока 14 и на выходе 43 устанавливается сигнал логического нуля, который снимает блокировку с установочного входа

45 триггера 46. При достижении адреса на входах 29 и 30 з начения на входах 27 и 28 на выходе блока 53 появляется сигнал логического нуля, а при появлении следующего кода, на 50 единицу превышающего предыдущий— сигнал логической единицы, который записывает в триггер 46 единицу с его информационного входа, в результате чего снимаются блокировки с входов элементов И 48 и 47 и разрешает55 ся запись информации в блок 14 и формирование сигналов на вход драйвера 5 шагового двигателя 9. Таким

52

6 образом, при залолнении МЭУ 14 прекращается передача данных в него.

Эта передача данных возобновляется с адреса, следующего за тем, при котором происходит заполнение блока

14, при условии, что с момента заполнения поступает хотя бы один запрос от внешнего устройства (ЭВМ) и освобождается хотя бы одна ячейка блока 14.

По окончании считывания строки данных с носителя 16 информации и передачи этих данных в 14 на выходе формирователя 13 формируется импульс, который обнуляет счетчик 51, при этом с выхода 38 переполнения счетчика 43 формируется сигнал, который поступает на вход драйвера 5 шагового двигателя 9 Драйвер 5 вырабатывает очередное сочетание управляющих напряжений, в результате чего вал шагового двигателя 9 совместно с винтом Я поворачивается на один шаг.

Этот поворот преобразуется парой винт 8 — гайка 7 в линейное переме— щение каретки 6, несущей носитель 16 информации ° После перемещения носителя 16 информации на один шаг возможно считывание информаш.:и.из сле-. дующей строки после некоторого количества импульсов с выхода 24 форм 1— рователя l3, Этот временной интервал определяется числом состояний счетчика 51 и необходим для затухания переходных процессов в блоке 4 и тем самым исключения возможности "смаза" изображения за счет считывания информации в момент перемещения носителя 16 информации. В течение всего этого времени на выходе последнего разряда счетчика 51 формируется сигнал логического нуля, который блоки-рует поступление импульсов на выход элемента И 48, а также формирует на выходе одновибратора 52 логическую единицу, которая деблокирует прохождение импульсов запроса внешнего устройства (ЭВМ) через элемент И 49 и тем самым обеспечивает возможность разгрузки блока 14 °

Использование устройства для ввода видеоинформации в ЭВМ позволяет уменьшить потери информации при случайном обращении к устройству со стороны ЭВМ или другого внешнего устройства на передачу данных. При распараллеливании вычислительного процесса на ЭВМ и процесса передачи

1654852 данных существенно сокращается как время передачи данных, так и время обработки данных на 38М.

Формула из обр ет ения

1. Устройство для считывания графической информации, содержащее блок проецирования изображения, вход кото- 10 рого является информационным входом устройства, а выход оптически связан с информационным входом блока фото" электрического преобразования сигналов, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, блок памяти, информационные входы которого подключе" ны к выходам аналого-цифрового преобразователя, вход записи соединен 2g с выходом элемента ИЛИ-НЕ, вход чте" ння подключен к инверсному выходу первого триггера, управляющий вход соединен с выходом элемента ИЛИ, счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с информационным входом блока перемещения носителя информац п, блок совпадения кодов, одни информационные входы которого ЗО подключены к выходам первого регистра, второй элемент И, элементы задержки, первый и второй инверторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит формирователь опорных сигналов, выходы первой группы которого соединены с другими информационными входами блока совпадения кодов и с информационными входами 4О первого регистра, выходы второй группы формирователя опорных сигналов подключены к первому и второму управляющим входам блока фотоэлектрического преобразования сигналов, тре- я5 тий и четвертый управляющие входы которого соединены с первым и вторым выходами формирователя опорных сигналов соответственно, второй триггер, синхронизирующий вход которого подключен к выходу блока совпадения кодов, установочный вход соединен с первым выходом блока памяти, инверсный выход второго триггера подключен к синхронизирующему входу первого регистра, а прямой выход соединен с одним входом первого элемента И, другой вход которого подключен к второму выходу формирователя опорных сигналов, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом аналогоцифрового преобразователя и с первым входом второго элемента И, второй вход которого является управляющим входом устройства, третий вход подключен к прямому выходу второго триггера, четвертый вход соединен с выходом последнего разряда счетчика, а выход подключен к входу первого элемента задержки, третий элемент И, один вход которого является синхронизирующим входом устройства, второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, третий вход подключен к выходу первого инвертора, а выход соединен с установочньм, входом первого триггера, синхронизирующий вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соеди Нен с выходом второго инвертора, вход которого подключен к синхронизирующему входу устройства, одновибратор, входы которого соединены с выходами первого счетчика, второго триггера и первого элемента задержки, а выход подключен к одному входу элемента

ИЛИ-НЕ, другои вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, третий инвертор, вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, четвертый элемент И, входы которого соединены с выходами третьего инвертора и второго элемента И, а выход подключен к одному входу элемента. ИЛИ, другой вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, при этом вход первого инвертора подключен к второму выходу блока памяти.

2. Устройство по п. f о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь опорных сигналов содержит первый элемент И, входы которого соединены с выходами генератора импульсов . и триггера, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с установочным входом триггера, сигнальный вход которого подключен к выходу второго счетчика, счетный вход которого соединен с третьим инверсным выходом ре- . гистра, синхронизирующнй вход которого подключен к выходу второго элемента И, входы которого соединены с инверсным выходом триггера и выходом генератора импульсов, элемент задержки, вход которого соединен с ин1654852

17 юг.7 версным выходом триггера, и элемент

И-НЕ, входы которого соединены с вторым инверсным и третьим прямым выходами регистра, при этом выходы регистра, второго счетчика, триггера, элемента И-НЕ и элемента задержки являются выходами формирователя опорных сигналов.

1 654852

Составитель А.Романов

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская

Заказ 1953 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

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

)