Способ считывания графической информации и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Соцкалмстических

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и,734752 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25, 1 1.,77(21) 2546709/18 24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

G 06 К 11/00

Гооудврстееииый комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 327, . 12(088.8) Опубликовано 15,05,80 Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15,05,80 (72) Автор изобретения

А, С. Ивойлов (7l) Заявитель (54) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОС УШЕ СТВЛЕ Н И Я

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания устройств полуавтоматического ввода в электронные вычислительные машины графической ин» форм ации.

Известны способы и устройства считывания графической информации, основанные на определении координат путем разбиения поля считывания на дискре то ные участки, формировании электромагнит. ного поля HQ каждом участке при поочере,аной подаче импульсов в каждый проводник дпя грубого" определения участка нахождения искомой координаты и после I S дующем изменении амплитуды импульсов тока в последовательностях при точном» определении . координат (1) .

Недостаток известного способа и устройства состоит в том, что при изменении толщины носителя информации может быть неправильно определено положение центра съемника, т. е. координата считываемой точки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ, основанный на, на разбиении поля считывания на дискретные . уч астки формировании электромагнитного поля путем поочередной подачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие дискретные учась ки, преобразовании электромагнитного поля в управляющий сигнал н выделении ., дискретного участка считываемой точки по моменту изменения полярчости управляющего сигнала. Устройство дпя считывания графической информации содержит коммутаторы, выходы которых соответственно соединены с ортогональными прево,пниками планшета, одни входы коммутаторов соединены с выходами распредели— телей импульсов, сьемник координат, подключенный через послеpîâàòåëüío соединенные усилитель-формирователь и узел стробирования к одному входу блока уг равления, другой вход которого. соединен с выходом генератора импульсов, подклвэ7347 ченного к импульсным входам распределителей импульсов, узла стробирования логического блока и блока определения координат, выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутаторов, распределителей импульсов, логического блока и блока опрепепения координат $2) .

Недостаток этого устр ойств а — ни экая точность при считывании с носителей t0 информации различной толщины. Целью изобретения является повышение точности считывания.

Указанная цель достигается тем, что в способе формируют разностное элек- 15 тромагнитное поле путем одновременной подачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие выделенный участок, соответственно изменяют амплитуду импульсов тока в указанных проводниках до мо- Zo мента повторного изменения полярности управляющего сигнала и определяют координату считываемой точки, а также тем, что устройство содержит блок изменения амплитуды импульсов тока, один в од ко- 25 которого соединен с выходом генератора импульсов, другой - с выходом логического блока, а выходы — с другими входами коммутаторов.

На фиг. 1 представлены экспериментально установленные зависимости сигналов электродвижущей силы (ЭДС), индуцируемой в катушке съемника координат до проводника планшета, возбуждаемого импульсом тока, на фиг. 2-участок планше-3» та, ограниченный двумя проводниками, на фиг. 3 — блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ считывания графической информации.

Устройство содержит планшет 1, на котбром расположены две ортогональные системы проводников, съемник 2 коорди=-- нат, представляющий собой однослойную . катушку индуктивности, усилитель-формирователь 3, узел 4 стробирования, генера-4 тор 5 импульсов, блок 6 управления, логический блок 7, распределители 8 импульсов, коммутаторы 9, блок 10 изменения амплитуды импульсов тока и блок 11 определения координат. Предварительное «грубое» определение считываемой точки графика, т. е. выде ление участка планшета, в котором находится эта точка, производится по изменению полярности управляющего сигнала со съем-5

55 ника координат. При этом катушка индук» тивности съемника эквивалентна рамке грубого отсчета.

52 4

Точное определение точки кодирования линии и графика поясняется фиг. 1, 2и3.

Предлагаемый способ считывания графической информации основывается на принципе суперпозиции электромагнитных полей от двух проводников (рамок), возбуждаемых с помощью последовательнос тей импульсов тока, с взаимно изменяемыми амплитудами.

Зависимости (фиг. 1) приведены дпя двух катушек съемника с различными радиусами. Первая — дпя радиуса 10 мм.

Вторая — дпя радиуса 20 мм. Зависимость эта имеет сложную форму. Нулевое значение ЭДС, индуцируемой в катушке съемника координат, соответствует положению

его центра на проводнике (рамке) планшета. Максимум ЭДС соответствует расстояни.ю, равному радиусу R катушки индуктивности съемника с небольшим сдвигом к проводнику (рамке)планшета. Спадающая ветвь зависимости соответствует удалению центра съемника от проводни-. ка (рамки) планшета на расстояние большее радиуса R. Восходящая ветвь зависимости имеет значительный, близкий к линейному, участок. его длина равна 5060% радиуса R катушки съемника, а нелинейность не превышает нескольких процентров (1-2 ) Крутизна линейного участка зависит от амплитуды импульса тока последовательности, подаваемой в проводник (рамку) планшета. Незначительная нелинейность участка восходящей ветви зависимости позволяет использоват его в предпагаемом способе считывания графической информации.

На фиг. 2 показан выделенный "грубо участок планшета, ограниченный двумя проводниками А и В, в котором находится кодируемая точка пинии графика С.

Расстояние (шаг) "б(между проводниками А и В грубого отсчета определяется длиной линейного участка рассмотренной зависимости, и при радиусе катушки съемника равном 20 мм может быть 10-15 мм. Точное положение; кодируемой точки С внутри выделенного участка определяется следующим образом.

Дискретизируют выделенный участок в соответствии с заданной точностью определения координат точки С. Для упрощения рассмотрим только определение координаты X, . Границы дискретов от

1-ro до 0 показаны штриховыми линиями, При одновременной подаче импуль7347 сов тока одного направления в проводники (рамки) А и В, в катушке съемника индуцируется суммарная ЭДС. Причем знак и амплитуда суммарной ЭДС зависит от знаков и амплитуд ЭДС, индуцированных в катушке съемника от импульсов тока, подаваемых в проводники А и В. В проводник А, расположенный слева от кодируемой точки С, с которой совпадает центр съемника, подаются импульсы по- 1о стоянкой амплитуды, а в проводник Визменяемой амплитуды. Значение амплитуды ЭДС,,, индуцируемой в съемнике, при возбуждении проводника А импульсами тока и движении центра съемника вправо 15 по оси Х в точке С (фиг. 2) отрезком прямой линии, соответствующим линейнс му участку рас смотренной зависимости.

Учитывая, что полярность индуцируемой в катушке съемника ЭДС может быть 2î либо положительной, либо отрицательной, в зависимости от направления тока в проводнике и расположения центра съемника (справа или слева) относительно проводника, примем положительное значение индуцируемой ЭДС . На фиг. 2 зто показано расположением ее нац осью Х. Тогда от импульсов тока, подаваемых в проводник В, ЭДС в катушке съемника имеют противоположную, отрицательную полярность, что показано оч резками прямых линий, расположенных под осью Х. При равенстве амплитуд ЭДСОН и ЭДС амплитуда суммарной ЭДС, индуцируемой в катушке съемника, равйа нулю, причем можно добиться, изменяя амплитуду импульсов тока в проводнике

В того, что нулевые значения суммарной

ЭДС точно совпадают с границами дисЕ кретных участков. Это эквивалентно как бы введению проводников (рамок) в места соответствующие границам дискретов выделенного грубого участка планшета.

Количество пар импульсов тока, подаваемых последовательно в проводники А и

В, равно числу границ дискретных участков.

Сигнал суммарной ЭДС, т. е. управляющий сигнал, внутри каждого дискрета при нахождении в нем центра съемника отличен от нуля, а амплитуда и его полярность определяются амплитудами импульсов тока, подаваемых в проводники А и В. При прохождении цен тра съемника координат, или что то же

55 самое кодируемой точки С линии графика в l -ом дискрете, управляющий сигнал со съемника изменит свою полярность на

52 6 противоположную при подаче в прс водники Л и Б пары импульсов тока соответствующей + 1 границе дискрета, так как амплитуда ЭДС„станет меньше амплитуды ЭДС . ЭДС (управляющий сигнал) craver отрицательным.

Таким образом, из рассмотренияфиг. 2 видно, что дискрет, в котором находится кодируемая точка С, может быть выделен по факту изменения полярности сигнала индуцируемого в катушке съемника координат. Необходимые амплитуды импульсов возбуждения проводников планшета могут быть получены экспериментально.

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом.

Совмещают центр съемника с кодируемой точкой линии графика. При этом блок

6 управления вырабатывает сигналы, -. обеспечиваю.пие работу всего устройства, в целом. Координаты кодируемой точки непрерывно поступают в блок 11 опреде« ления координат.

С помощью кнопки, расположенной в. корпусе съемника координат, подают сигнал в блок 1 1 определения ко ординат по этому сигналу происходит выдача координат кодируемой точки во внешнее устройство. Координаты точки кодирования определяются в два этапа. На первом этапе осу« ществляется "грубое определение ее коорпннгт. Работа устройства рассматривается только при определении координаты,К . По команде блока 6 управления импульсы генератора 5 поступают на распределитель 8 и далее через коммутатор 9 на проводники планшета. Управлякиций сигнал со съемника 2 координат поступает нг усилитель-формирователь 3 и через узел -". стробирования в блок

6 управления, который фиксирует изменение его полярности, при этом поступление импульсов в распределитель Я прекращается. Первое изменение полярнос ти управляющего сигнала говорит о том, г что грубо определено положение точки кодирования, т. е. грубо выделен участок планшета, в котором находится кодируемая точка линии графика. В.. блоке 11 определения координат позиционный Kog координаты Х преобразуется в двоичнодесятичный. Далее по сигналу блока 6 управления включается логический блок

7, который, решая заданную логическую функцию, включает в блоке 10 изменения амплитуды импульсов выходы, соответствуюшие проводникам, ограничивающим "грубо выделенный участок, однсвременно с этим блок 6 управления через коммутатор 9 подключает эти выходы к проводникам планшета. Проводники план- шета, ограничивающие выделенный участок, с блока 10 изменения амплитуды импульсов поступают две последовательности импульсов тока с соответствующими амплитудами. Вторичное изменение полярности управляющего сигнала со съемника координат указывает на то, что произошло точное определение координаты точки кодирования. В блоке 11 определе. ния координат унитарный код, полученный при точном определении, преобразуется в двоично-десятичный и суммируется с кодом "грубого" отсчета.

Определение координаты точки кодирования может иметь место, как в слу- 20 чае "грубого", так и точного" отсчетов, При подаче импульсов тока в прово ники планшета управляющий сигнал со съемника отсутствует. Это указывает на то, что при "грубом отсчете центр съем- 5 ника находится на проводнике планшета, а при "точном" — на границе дискрета.

В этих случаях подается еше один возбуждающий импульс в следующий проводник планшета при "грубом" определении, и следующая пара импульсов пни "точном" определении координаты. Блок 6 управления фиксирует изменение полярности управляющего сигнала и устрой тво в том и другом случае переходит к определению другой координаты кодируемой точки. а блок 11 определения координат вносит соответствующую поправку в измеренную координату.

Определение координаты У производит40 ся аналогично определению координаты <

Предлагаемый способ и реализующее

его устройство обеспечивает повышение надежности и точности считывания графической информации по сравнению с из45 вести ыми.

Формула изобретения

1. Способ считывания графической информации с планшета, основанный на разбиении поля считывания иа дискретные участки, формировании электромагнитного

734752 8 поля путем поочередной подачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие дискретные участки, преобразовании электромагнитного поля в управляющий сигнал и выделении дискретного участка считываемой точки по моменту изменения полярности управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с: целью повышения точности считывания графической информации, формируют разностное электромагнитное поле путем одновременной подачи импульсов тока в прово,шп:ки планшета, ограничивающие выделенный участок, соответственно изменяют амплитуду импульсов тока в указанных проводниках до момента повторного изменения полярности управляющего сигнала и определяют координату считываемой точки.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1„содержащее коммутаторы, выходы которых соответственно соединены с ортогональными проводниками планшета, одни входы коммутаторов соединены с выходами распределителей импульсов, съемник координат, подключенный через последовательно соединенные у силительформирователь и узел стробирования к одному входу блока управления, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключенного к импульсным входам распределителей импульсов, узла стробирования, логического блока и блока определения: координат, выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутаторов, распределителей импульсов, логического блока и блока определения координат, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности считывания графической информации, оно содержит блок изменения амплитуды импульсов тока, один вход которого соединен с выходом генератора импульсов, другой — с выходом логического блока, а выходы — с другими входами коммутатс ров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское сви де тельс тв о ССС P

Мю 520603, кл. G 06 К 11/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

% 467377, кл. Cj 06 К 11/00, 1973 (прототип).

734752

Составитель Т. Ничипорович

Редактор С. Патрушева Техред. О, Андрейко Корректор Г. Назарова

Заказ 2227/14 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ЗОЗ5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4