Устройство для считывания графической информации

 

43.. ф. 408 петен . т ии еск н ю6615 ) ЬОПИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву ° (22) Заявлено 01,08.76 (21) 2392265/18-24 с присоединением заявки H9(23) Приоритет

Союз Советския

Социалистических

Республик (51), Кл,2

Q 06 К ll/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 327.12 (088. 8) Опубликовано 05,05.79, Бюллетень М 17

Дата ойубликования описания 05 05 .79 (72) Авторы изобретения в.в.клюжин, В.B.Íàçàðîâ, Л.М.Арсентьев и В.М.Хмячин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ, ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для считывания и ввода графической ин-, формации в электронные вычислитель-. ные машины.

Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет с системами взаимно (О перпендикулярных координатных шин, подключенных через соответствующие бло= ки вентилей и дешифраторы к счетчи-., кам координат, элемент считывания информации, соединенный с усилителем считывания, блок управления и преобразования информации fl) .

Известное устройство содержит большой объем оборудования и не обеспечивает высокой точности при считывании графической информации с носителей, имеющих различную толщину.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству 25 является известное устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами-: взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор импульсов, выход которого соединен с управлякщими вхо;дами первого и второго блока вентилей,. а управляющий вход — с одчим из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, ко входам счетчика точного отсчета координат и ко входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены с входами коммутаторов, съемник коор-. динат, подключенный к усилителю считывания (2).

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не может обеспечить высокой точности определения координат при изменении толщины носителя информации и изменении амплитуды опрашивающих импульсов, поскольку вносимые дополнительные погрешности от этих -причин могут снижать точность отсчета в 2-3 раза..

Целью изобретения является повышение точйости устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит первый и второй блоки памяти, блоки деления и блок сравнения, выход которого подкЛючен ко входу блока управле661578

3 ния, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго блоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравнения, а другие входы — через первый и второй блоки памяти к прямому и инверсному выходам усилителя считывания.

Яа фиг. 1 представлена блок-схема устройства для считывания графической информации; на фиг. 2 пред- 10

"ставлена диаграмма распределения амп"литуд считываемых сигналов, используемая при грубом определении .координатыуна фиr.3 представлена линейная часть распределения амплитуд, ис- 15 пользуемая при точном определении координаты.

Устройство считывания графической информации содержит планшет 1, с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, блок 2 управления, выход которого соединен со входом генератора 3 импульсов, блоки 4 и 5 вентилей, через которые координатные шины планшета 1 соединены с коммутаторами 6, 7, подключенными к выходам счетчика 8 грубого отсчета координаты, съемник 9 координат подключен к усилителю 10 считывания, прямой и инверсный выходы которого подключены 30 к блокам 11 и 12 памяти и через блоки 13 и 14 деления — ко входам блока 15 сравнения, выход которого подключен ко входу блока 2 управления, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами блоков

11 и 12 памяти и блоков 13 и 14 деления, а также к счетчику 16 точного отсчета координаты и к счетчику 8 грубого отсчета координаты, выходы 40 которого подключены ко входам блока

17 вентилей, управляющие входы которого подключены к блоку 2 управле -- ". ния-.Устройство работает следующим образом.

По сигналу пуска блок 2 управления включает генератор 3 импульсов, который вырабатывает последователь ность импульсов, спрашивающих поочередно"шины планшета 1, с номерами 50

N и N+ 1; выбираемые блоками 4 и 5 вентилей и коммутаторами 6, 7.

Счетчик 8 грубого отсчета координат управляет входами коммутаторов

6, 7 и.изменяет номера опрашиваемых 55 шин последовательно N- 1 и N, N u

N + 1. Блок 2 управления управляет входами + и - счетчика 8 грубого отсчета координат и изменя- ет его состояние по программе. 60

Сигналы съемника 9 координат, находящегося в области опрашиваемых шин, усиливают усилителем 10 считывания.

Сигналы усилителя 10 считывания с прямого выхода + при опросе ши.ны N запоминают в блоке 11 памяти, 4 а с инверсного выхода - при опросе шины N+1 — в блоке 12 памяти.

Выбор блока памяти 11 или 12 осуществляет блок 2 управления по управляющим входам.

Сигналы с выходов блоков 11, 12 памяти поступают через блоки 13, 14 деления на блок 15 сравнения. При этом делители блоков 13, 14 деления переключены на коэффициент деления, равный 1 с помощью блока 2 управления. На выходе блока 15 сравнения возникают сигналы при условии, что сигнал от N + 1 шины превышает сигнал от N шины по амплитуде. Это свидетельствует об окончании определения грубого значения координаты. В счетчике 8 грубого отсчета координаты с помощью блока 2 управления устанавливают значение N после чего происходит вычисление точного значения координаты.

Получение точного отсчета координаты происходит следующим образом.

Блок 2 управления изменяет состояние счетчика 8 грубого отсчета координаты и по нему опрашивают шины с номерами И - 1 и N+ 1. Сигналы со съемника 9 координат усиливает усилитель 10 считывания. Сигналы усилителя 10 считывания с прямого выхода + при опросе шины N — 1 запоминают в блоке 11 памяти, а с инверсного выхода - при опросе шины N + 1 в блоке 12 памяти. Выбор блоков памяти производит блок 2 управления. Сигналы с выходов блоков

11, 12 памяти, через делители блоков.13, 14 деления поступают на блок

15 сравнения, при этом устанавливают коэффициенты деления равными 1 ° Сигналы блоков 13, 14 памяти сравнивают и по соотношению сигна лов устанавливают, что ось съемника 9 координат находится слева или справа от шины N . После этого блок

2 управления поочередно переключает делители блока 13 деления, если ось съемника 9 координат правее ши- ны Й, и делители:блока 14 деления, если ось съемника 9 координат левее шины N ..

Делители блоков 13 и 14 деления настраивают предварительно на коэффициенты ряда:

N-1 N-2. N-3 1

) I е ° (1)

1 ! ф ф ° ° °

N+1 N+2 N+3 3

После каждого деления на очередной делитель блок 2 управления анализирует выходной сигнал блока 15 сравнения. По.результату сравнения состояние счетчика 16 точного отсчета координаты изменяется на +1, если ось съемника 9 координат находится справа от шины Й и сигнал блока 13 деления превышает сигнал блока 14 деления, и изменяется на -1, если ось съемника 9 коорди661578 нат расположена слева от шины N и сигнал блока 14 деления превышает сигнал блока 13 деления. Когда поделенный сигнал станет меньше сигнала, подаваемого без деления на вход блока 15 сравнения, то по сигналу с выхода блока 15 сравнения блок 2 управления заканчивает точное измерение координаты, а в качестве точного отсчета принимают значение счетчика .16 точного отсчета координаты. Выдачу кодов коорди- l0 .наты со счетчиков грубого и точного отсчета производят с помощью вентилей 17, управляемых блоком 2 управления. Работа устройства считывания графической информации пояс- 15 . няется фиг.2 и фиг. 3 °

Характер распределения амплитуд считываемых сигналов зависит от положения оси съемника 9 координат относительно опрашиваемой шины планшета 1;

Установим расстояние между координатными шинами 4..

Выбираем зону точного отсчета — В, равной промежутку 4 и поделим ее на п участков величиной — 8 .

Тогда величину координаты можно выразить соотношением х-> + — )((2)

П где N — номер координатной шины, бли- 30 жайшей к оси съемника координату

Х - номер участка точного отсчетау, n — заданное количество точных отсчетов .

А 35

В=- (3)

И

Определение грубого значения координаты производят последовательным опросом проводников N-1 и N, N и N+l.

Сигналы съемника 9 координат от опроса этих шин сравнивают до выполнения условия е2 ) )е1 ° . (4)

Это условие будет выполнено в зо- 45 не В, вблизи шины N, где находится ось съемника 9 координат (см. фиг. 2).

Результат определения N не изменится, если изменить толщину носителя или амплитуду тока опроса шин, так как 50 при этом Произойдет относительное изменение сигналов съемника координат 9 — el и е2. Точное измерение производят в пределах участка В с использованием линейной части распределения сигналов съемника 9 координат. Точное определение координаты сводят к определению номера Х участ- ка 4 в зоне В (см.фиг. 3), по величине отношения З1 и l)2 сигналов съемников 9 координат от шин N-1 и N+l.

I)1= е1: е2 (5)

X)2 = e2: e i еl — сигнал съемника 9 координат от шины N - -1 ° 65 е2 — сигнал съемника 9 координат от шины )4 + 1.

Легко показать, что значения отношений принимает ряд значений в дискретных точках на участках Π— n/2 для

22 и О-f-n/2} для З1 °

Г) пО и- 1 п-2 2 и+О n

2! е1=е2 I3i

С учетом погрешности с конечным значением о е2 g>ei I)2 (9) связанной

ei + у> е2 Di

Подс тавля я в выражения 1 0 и 11 значения D из выражения (7), производят проверку этих выражений и накопление точного значения в счетчике 16 точного отсчета координаты.

Предлагаемое устройство считывания графической информации имеет большую точность по сравнению с прототипом, так как из обшей погрешности считывания координат исключены погрешности от изменения амплитуды опрашивающих импульсов и от изменения толщины носителя информации.

Предлагаемое устройство реализовано на микросхемах 133 и 140 серий и подтвердило его осуществимость и повышенную точность. Достигнута разрешающая способность 0,025 мм при изменении толщины носителя информации на 3 мм или амплитуды опрашивающих импульсов в 2 раза.

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с системами взаимно перпендикулярных координатных шин, подключенных через первый и второй блоки вентилей к коммутаторам, генератор импульсов, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блока вентилей, а Управляющий вход — с одним из выходов блока управления, другие выходы которого подключены соответственно к управляющему входу третьего блока вентилей, ко входам счетчика точного отсчета координат и ко входам счетчика грубого отсчета координат, выходы которого соединены со входами коммутаторов, съемник координат, подключенный к усилителю считывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит первый и второй

° °

661578

7, блоки памяти, блоки деления и блок с "равйения, выход которого подключен ко входу блока управления, соответ"ствующие выходы которого соединены с óïðàâëÿþöèìè входами первого и второго блоков памяти и блоков деления, выходы которых подключены к блоку сравнения, а другие входы — через первый и второй блоки памяти к прямому и инверсному выходам усилителя считывайия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чеголин П.М. и др.Автоматизация преобразования сложных форм графической информации. Минск ° Наука

5 и техника, 1973, с. 117..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 466552, кл. G 06 К 1.1/00, 17.12.71.

Филиал ППП Патент

r. Ужгород, ул. Проектная, 4