Устройство для считывания графиков

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 603979

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.09.75(21) 217 67 02/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.04.78Бюллетень № 15 (51) М. Кл.

С; 06 К 11/00

Государственный комитет

Совета Миииотров СССР по делам изооретеиий и открытий (53) УДК 681.327.12 (088. 8) (45) Дата опубликования описания!О.Рч. 43 (72) Авторы изобретения

В. В. Колтунов, С. Ф. Гученко, В. Т. Бондарь, B. К. Базанов и 10. Н. Петров (71) Заявитель

:(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИКОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматического преобразова ния графиков, записанных на пленке в виде прозрачной линии.

Известны считыватели графиков следящего и развертывающего преобразования, имеющие перемещающиеся механические или развертывающие оптоэлектронные элементы, ограничивающие скорость обработки информации (1).

° Известны многоканальные устройства, использующие матричные фотоприемники или волоконно-оптические элементы, точность измерений которых ограничена размером дискретного элемента (2) .

Указанные недостатки устранены считывателями графиков, работающими по принципу статических преобразователей (3) — (5).

Известно также устройство для считывания линий графиков с пленки, которое имеет дополнительный элемент-призму, установленную между источником света и носителем графичес- оо кой информации (4).

Это устройство удовлетворительно работает при считывании графической информации, например с пленки, которая имеет коэффициент пропускания фоновой части поля пленки, близкии к нулю. Реальные пленки имеют коэффи- 25 циент пропускания 0,1 — 0,3 или контраст изображения =0,6. Световой поток от участков не соответствующих линии графика 1Т. е. фоновой части поля) вносит значительную погрешность в определении ординаты графика, так как это устройство определяет усредненный центр яркости для исследуемого участка графика и всего, ограниченного диафрагмой, участка пленки.

Следовательно, чем больше яркость и поверхность фонового участка пленки, тем ближе измеренная ордината графика к среднему значению, независимо от действительного положения графика, т. е. где Е,, — освещенность пленки; коэффициент пропускания участка линии |-.рафика, т — коэффициент пропускания пленки вне линии графика;

S» — плошадь участка пленки, ограниченного диафрагмой;

S — площадь линии графика, ограниченная диафрагмой;

603979

a — коэффициент поглощения фотометрического клина; у„— измеренная ордината. сли ) (г

iзк-э=, зс то у -con (Таким образом, известное устройство имеет пониженную точность измерения.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для расшифровки осциллограмм, содержащее оптически связанные осветитель, щелевую диафрагму и объектив и оптически связанные первый светодслительный элемент, два фотометрических клина, линзы и два фотоприемника, два логарифматора, выходы которых подключены к «хемс сравнения (51.

1селью изобретения является повышение точности считывания.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее оптически связанны«осветитель, щелевую диафрагму и обьектпв и оптически связанные первый светоделительный элемент, два фотометрических клина, линзы и два фотоприемника, два логарпфматора, выходы которых подключены к схеме сравнен! я. введены третий фотоприемник, блоки pû÷èòàllèÿ и второй светоделительный элc мент, установленный между объективом и первым свс тоделптельным элементом If оптически связанный через светофильтр и дополнительную . ипзу с третьим фотопри«мником, выход которого подключен к одним из входов блоков пычит ili!I>f, другие входы которых соедипепы «выходамп первого и второго фотопри«мп. ков. а выходы — — с входами соотвстствук> нных;, огtl риф маторов.

На",ртсжс прсдставлена структурная «хема Ilðåä.:Ièã;Iå>iîãî устройства.

Устройство содержит оптически «вязанные о«ветптсхзь 1, носитель 2 информации с 3BIIHсанной линией 1рафика, щслевую диафрагму

3, объектив 4, ii"рвый 5 и второй 6 светоделитсльны«элементы, оптически связанные светофильтр 7, линзу 8 и фотоприемник 9, фотоме.— риче«кий клин О, линзу 11 и фотоприемник

12, фотометрический кхин 13, оптически связанный ч«р«з линзу 14 с фотоприемником !5.

1(> tt t I> i tifтания, ogHH Ha выхОдов которых «осдипены с выходом третьего фотоприемника 9, и другие --- с выходами фотоприемников !2 и 15 соответственно, два логарифматора 18 н 19, входы которых соединены с выходамп блоков !б и 17 вычитания, а выходы— со схемой 20 сравнения, и преобразователь 21

«аналог-код», включенный на выходе схемы сравнения.

Устройство работа T следующим образом.

Поток света, прошедший через носитель информации 2 и щелевук> диафрагму 3, с помощью объектива 4, проецируется через светоделительные эл«менты 5 и б на фотометричсские клинья 10, 13 и светофильтр 7, на которых он модулируется по амплитуде в пространств«.

Да. "е промодх лирован нь1« сигналы чсрез линз 8, 1! и 4 поступают одновремсчшо па соответствующие фотоприемники 12, 15 и где оптические сигналы преобразуются в элекгрически«.

Сигнал фотоприемника 12

Ф = Е i (т,— г )), f (у) dS + E,i f„,, f (у) dS; сигнал фотоприемнйка 15

Ф = Е „(г„— г,) (f ) (y) d S + E n г„), (, (у) 1.>, сигнал третьего фотоприемника 9 несет информацик> о пропускании (или отражении) носителя информации

Фз=kEO(T т.,) .)Ь dS+) Eg Tð(. dS, 1с где Ф; — — световой поток. падающии на соответствующий фотоприемник;

1, (у) — закон пространственной модуляции фотометрического клина, fз(у) = )с, 1= 1,2,3.

Подобрав соответствующим образом коэф15 фициент пропу«капия светофильтра 7, а именно, осугцествив нормировку

Ц(,.dS = —,),, !,() )dÁ =-,, f >(у)сЬ, можно избавить«я на входе логарифматоров от паразитной составляющей, обусловленной пропусканием (плп отражспп«м) носителя информации зн«линии графика.

С фотоприемников 12 и 15 сигналы далее поступают на одllii из входов блоков 16 и 17 вы пп ания. Одновременно на вторые входы ffoследних поступает сигнал с третьего фотоприемника 9. Разностный сигнал с выхода блоков

16 и 17 далее поступает на входы логарифматоров 18 и 19, а затем на схему 20 сравнения, на выходе которой получают фушсциональную зависимость ординаты, а именно

F(Yg) =--

Е, (т: 4),4,(1;(I . — )с) с,+

Е„(i.- -) J, (1,.су) -kl ds

Частный случай экспоненциальных фогометрических клиньев

f (Х) = — т,, ° P х; )>(у) = то . ;„(;, . с ) ) (P >. V ) ( J

C, E,(T. — I:,.) JS,(f - —,"-, ) d 0 т. е. считываемая ордината не завис t t. от фоновой составляющей коэффициента пропускания пленки и соответственно увеличивается точность считывания информации с реальных носителей. Варьируя закон пропускания света фотометрических клиньев, можно получить функциональную зависимость считываемой ординаты у„..

Использование дополнительных конструктивных элементов и связей между ними выгодно отличает предлагаемое устройство от 0 известного. так как уменьшается погрешность при считывании графической информации с носителей, имеющих конечный контраст изображения. и позволяет вводить в ЭВМ ординату, преобразованную и функциональную зависимость (в зависимости от закона модуляции фотометрического клина) в цифровом коде.

Формула изобретения

Устройство для считывания графиков, содер

60 жащее оптичЕСКи СВяЗанныЕ ОСвЕтИтЕЛь, щЕЛЕ603979 абы.г

Составитель В. Киселев

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 826 Подписное Редактор Г. Киселева

Заказ 2089/40!

lHИИПИ Государственного комит 1;I Сове а Министров ССС! по делам изобретений и открытий! 3035, Москва, Ж-35, 1 аунц кая наб. д. 4/5

Фнпнал Г1ПГ! «Г1атснб», г. Ужгород, ул, !1роектная, 4 вую диафрагму и объектив и оптически связанные первый светоделительный элемент, два фотометрических клина, линзы и два фотоприемника, два логарифматора, выходы которых подключены к схеме сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены третий фотоприемник, блоки вычитания и второй светоделительный элемент, установленный между объективом и первым светоделительным элементом и оптически связанный через светофильтр и дополнительную линзу с третьим фотоприемником, выход которого подключен к одним из входов блоков вычитания, другие входы которых соединены с выходами первого и второго фотоприемников, а выходы — с входами соответствующих логарифматоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Петренко А. И. Автоматический ввод графиков в электронные вычислительные ма5 шины. М., «Энергия», 1968.

2. Авторское свидетельство СССР Xв 233304, М. Кл. G 06 F, 17.06.67.

3. Саввов В. И. и др. Устройства ввода графической информации в ЭВМ, ж. «Механизация и автоматизация управления», 1968, № 3, с. 52.

4. Авторское свидетельство СССР № 230507, М. Кл. G 06 F, 09.02.67.

5. Авторское свидетельство СССР №.194433, М. Кл. G 06 F, 16.04.65.