Устройство для ввода графической информации

 

Союз Соаетскии

Социалистинескик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111742982 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кп. (22) Заявлено 100478 (21) 2602560/18-24

G 06 К 11/00 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н откр ытн й

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень М9 23

Дата опубликования описания 25.06,80 (53) УДК 6 81 ° 3 27 ° 11 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.С.Павленко. и Г.Н,Сагинашвили

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для ввода графической.информации. 5

Известно устройство оперативного графического взаимодействия, содержащее блок визуальной информации на ЭЛТ, блок формирования графических изображений, блок обработки, 10 блок памяти, блок сопряжения, световое перо, клавиатуру (1).

Недостатками этого устройства являются сложность и недостаточно высокая точность °

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для ввода графической информации, содержащее привод, считывающий элемент, соединенный с блоком формирования сигналов, первый и второй блоки управления, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к

25 приводу (2) .

Недостатком указанного устройства является значительная погрешность при вводе кривых сложной формы.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что .устройство содержит последовательно соединненые первый дешифратор,первый шифратор и первый инвертор, первый и второй компараторы, второй и третий инзерторы, элемент

И-НЕ, последовательно соединенные второй дешифратор, второй шифратор и регистр, выход которого подключен к первому входу второго блока управления, вход второго дешифратора соединен с выходом блока формирования сигналов и входом первого дешифратора, выход считывающего элемента подключен к одним входам. первого и второго компараторов, другие входы которых соединены с источниками пороговых напряжений, выходы соответственно — с первым входом элемента И-НЕ и входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу элемента

И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход — с вторым входом второго блока управления и входом третьего инвертора, выход которого подключен к входу первого блока управления, тре742982

1.9, 21, 22, 23

19, 20, 22, 23

2 21

3 22

4 23

19, 20, 21, 23

22, 23

19, 20, 20

19,21,22,23

l9к20с22 23

19,20,21,23

19 20 22 23

20,21

20, 23

21к 22

22, 23

19, 22, 23

19, 21, 22

19, 20, 23

19, 20, 21

19, 22, 19, 21, 19, 20, 19, 20

20, 21

20, 23

21, 22

22. 23

9 °

10

23

13

15.

16 тий вход второго блока управления соединен с выходом блока формирова ния сигналов.

На фиг.l представлена блок-схема устройства; на. фиг.2 - расположение считывающих элементов; на фиг.3 траектория перемещения оптического центра считывающих элементов относительно границы кривой.

Устройство содержит привод l,счи,тывающие элементы 2, блок 3 формиро.вания сигналов, первый дешифратор 4, первый шифратор 5, первый инвертор б:, третий инвертор 7, первый компаратор 8, элемент 9 и-НЕ, второй компаратор 10, второй инвертор 11, первЫй .блок 12 управления, первый коммутатср 13, второй дешифратор 14, второй шифратор 15, регистр lб, второй блок 17 управления, второй коммутатор 18.

Устройство работает следующим образом.

Координаты точек отслеживаемой кривой определяются путем алгебраического суммирования импульсов, вЫрабатываемых первым и вторым блоками 12 и 17 управления для управления первым и вторым коммутаторами

13 .и 18, непосредственно управляющими приводом 1, который перемещает. считывающие элементы 2 по осям х

Х.и У, Считывающие элементы 2 вырабатывают сигналы, характеризующие расположение соответствующих элементов относительно границы считываемой кривой. Считывающие элементы 2 разделены на три группы, Первая группа состоит из одного элемента 19, расположенного в центре, и является оптической осью, вторая группа состоит из четырех элементов 20, 21, 22 и

23 размещенных вокруг первой группы, и третья группа состоит из одного элемента 24, размещенного в виде кольца вокруг первой и второй групп.

Сигналы, снимаемые с считывающего элемента 19, служат для управления перемещением головки в процессе отслеживания кривой по методу с совмещенным тактом поиска и обхода °

Кроме того, эти сигналы служат для 5 определения текущей координаты кривой. . Сигналы, снимаемые с элементов

20, 21, 22 и 23, служат для управления перемещением считывающих эле2О ментов 2 по методу фиксированных направлений ° Сигналы, снимаемые с считывающегo элемента 24, предназначены для выбора метода слежения в зависимости от формы отслеживаемой кривой.

Блок 3 формирования сигналов используется для формирования дискретных сигналов Освещен или За4 темнен по сигналам, снимаемым с считывающих элементов 19, 20, 21, 22 и 23. В зависимости от их комбинаций, в первом блоке управления вырабатываются команды перемещения считывающих элементов 2 по методу фиксированных направлений, принеденные в таблице.

742982

Первый дешифратор 4 и первый шифратор 5 предназначены для выявления комбинаций состояний считывающих элементов, не используемых для слежения по методу фиксированных направлений. 5

В устройстве ввода при слежении за кривой используются два блока управления слежением. Первый блок 12 управления слежением по методу фиксированных направлений предназначен >Р для отслеживания кривых, содержащих участки, радиус которых больше радиуса окружности элемента третьей группы, а второй блок 17 управления используется метод с совмещенным тактом )5 поиска и обхода при отслеживании кривых, содержащих участки с равным. или меньшим радиусом кривизны окружности элемента 24, или при обходе вершин углов.

Анализ отслеживаемой кривой в юале зрения считывающих элементов 2 с последующим выбором метода слежения осуществляется при помощи первого инвертора б, третьего инвертора 7, первого и второго компараторов 8 и 10, элемента 9 И-НЕ и второго инвертора 11. Сигнал, снимаемый с элемента 24 третьей группы, сравнивается с двумя значениями пороговых напряжений U„„ U«, U> - нижнее значение порогового напряжения, а

Uh — верхнее значение порогового напряжения. Разность пороговых напряжений определяет зону нечувствительности, а оптическая ось головки проходит примерно через середину зоны нечувствительности.Пороговые напряжения формируются известными способами, причем U (U . На выходах ля первого и второго компараторов 8 и 10 40 образуются сигналы логического нуля, если сигнал с элемента 24 больше или равен пороговому напряжению U

Если указанный сигнал меньше порогового напряжения UÄ но больше поро- 45 гового напряжения U„„ òî на выходе первого компаратора 8 вырабатывается сигнал логической единицы, а на выходе второго компаратора 10 - логического нул я. SO

Если этот сигнал меньше значения порогового напряжения tg или равен ему, то на выходах обоих компараторов вырабатываются сигналы логической един ицы. 55

Если указанный сигнал больше значения пороговогo напряжения U<< или меньше значения порогового напряжения П„„ или имеется сигнал поМехи, то устройство работает по методу с совмещенным тактом поиска и обхоДа, используя второй блок 17 управления, Если этот сигнал меньше значения порогового напряжения 0„ и больше значения порогового напряжения 0 . и.отсутствует сигнал помехи, то устройство работает по методу фиксированных направлений с использованием первого блока 12-управления °

Таким образом вырабатываются сигналы управления вторым блоком 17 управления при выполнении.логического условия а - в ° п, где а — сигнал с выхода первого компаратора 8 ° в — сигнал с выхода второго компаратора 10; п — сигнал с выхода первого шифратора 5.

Сигнал управления первым блоком

12 управления вырабатывается при выполнении логического условия: а ° в ° п

Техническая реализация этих логических условий осуществляется инверторами 6, 11 и 7 и логическим элементом 9 -HE.

Второй дешифратор 14, второй шифратор 15 и регистр 16 предназначены для устранения поискового движения считывающих элементов 2 при переходе от метода фиксированных направлений на метод с совмещенным тактом поиска и обхода.

На указанных функциональных элементах анализируются сигналы, характеризующие предыдущее направление перемещения считывающих элементов

2 и текущее состояние элемента 19, По этим сигналам указанные элементы вырабатывают сигналы, соответствующие четырем направлениям перемещения считывающих элементов 2.

Предположим, считывающие элементы после поиска (вектор 00„ ) пересекают границу кривой на участке, радиус которого больше радиуса окружности элемента 24, При этом, например, элементы 21 и 22, пересекая границу кривой, попадают на темное поле изображения, а элементы 20 и 23 и элемент 19 остаются на светлом поле (позиция 15) . Сигнал, снимаемый с элемента 24, меньше значения порогового напряжения U«. При дальнейшем продвижении считывающих элементов 2 (вектор О, 0 ) сигнал, снимаемый с элемента 24, увеличивается и, наконец, становится больше порогового напряжения U„, При этом оптическая ось (элемент 19 может пересечь границу кривой и перейти на темное поле изображения (позиция 10), или же пересечь границу, оставаясь на светлом поле (позиция 15) ° На фиг.3 показано положение, соответствующее позиции 15. Устройство переходит на отслеживание кривой по методу фиксированных направлений, В процессе отслеживания кривой, элемент 19 периодически изменяет свое состояние, но никогда не удаляет742982 ся от границы кривой на величину, бсльшую одного шага °

Расположение считывающих элементов относительно границы кривой позволяет получать сигналы, центрирующие оптическую ось относительно гра- 5 ницы кривой и сигналы, продвигающие считывающие элементы 2 вдоль кривой так, чтобы граница кривой нахс)дилась в зоне нечувствительности.

Расположение элемента 19 внутри элементов 20„ 21, 22 и 23 второй группы позволяет путем разнесения элементбв второй группы относительно первой значительно повысить устойчивость устройства без потери заданной точности слежения. Одновременно с выработкой сигналов направление перемещения считывающих элементов 2 второй дфаифратор 14, второй шифратор 15 и .регистр 16 вырабатывают сигналы

)направления переходного движения

20 считывающих элементов, которые задерживаются на один такт.

В случае наличия помехи или при подходе к участку кривой (участок

04 Оя) с радиусом, меньшим радиуса 25 окружности элемента 24, или,например, к вершине угла, величина светового потока, поступающего на элемент 24, изменится, а следовательно изменится величина сигнала, снимаемого с ука- ЗО заемного элемента. Этот сигнал станет меньше значения порогового напряжения U èëè больше порогового напряжения U„, в результате чего устройство переходит на метод слежения с у совмещенным тактом поиска и обхода.

Слежение по этому методу начнется после обработки вторым блоком 17 управления переходного движения 0 0„ .

После обхода угла на участке

0 0„ опять используется слежение по методу фиксированных направлений.

Устройство позволяет повысить скорость и точность ввода графической информации, содержащей кривые со сложными участками, в частности контуров деталей швейных изделий.

Формула изобретения

Устройство для ввода графической информации, содержащее считывающие элементы соединенные с блоком формирования сигналов, первый и второй блоки управления, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к приводу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства,оно содержит последовательно соединенные первый дешифратор, первый шифратор и первый инвертор,первый и второй компараторы,второй и третий инверторы, элемент И-НЕ,последовательно соединенные второй дешифратор, второй шифратор и регистр, выход которого под ключен к первому входу второго блока управления, вход второго дешифратора соединен с выходом блока формирования сигналов и входом первого дешифратора, выходы считывающих элементов подключены к одним входам первого и второго кампараторов, другие входы которых соединены с источниками пороговых напряжений, выходы соответственно с первым входом элемента И-НЕ и входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом первого инвертора, а выход — с BTopbM входом второго блока управления и входом третьего инвертора, выход которого подключен к входу первого блока. управления, третий вход второго блока управления соединен с выходом блока формирования сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вычислительная техника в машиностроении. Научно-технический сборник, вын. IV (35) 1974, с.109115.

2. Патент Франции 92093021, кл. G 06 К 11/00, 1975.