Устройство для считывания графической информации

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()934514 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 02. 10. 80 (21) 2988097/18-24 с присоединениеат заявки М— (23) Приоритет— (51}M. Кл.

G 06 К 11/06

ГооуАаротвеииый комитет

СССР

II0 делан изооретеиий и открытий

Опубликовано 07.06..82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (53 } Уд К 681 . 327..12(088.8) 1 43ммц, В.А. Маслюков и В. П. Сыч 1 л.::;:

1

Институт технической кибернетики АН Бел„русЬ4Ф ..;ССР, ""«» (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к полуавтоматическим устройствам считывания координат элементов изображения с документа, основанным на измерении времени распространения ультразвуковых волн в различных средах.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, измерительный ультра10 звуковой излучатель, соединенный с выходом генератора импульсов, измерительный ультразвуковой приемник, подключенный через последовательно со15 единенные усилитель, триггер и логический элемент И ко входу счетчика, эталонный излучатель и приемник, соединенные с блоком автокоррекции, выход которого подключен к одному из входов логического элемента И, выход генератора соединен с одним из установочных входов триггера, ультразвуковые отражатели, одни из которых расположены ортогонально по сторонам планшета и акустически связаны с эталонными излучателем и приемником, а другой акустически связан с эталонным излучателем и приемником, и блок временной задержки, первый вход которого подключен к генератору импульсов, второй вход — к выходу блока автокоррекции, а выход — к другому установочному входу триггера.

Блок временной задержки содержит последовательно соединенные триггер, логический элемент И и делитель частоты, выход которого подключен к одному из установочных входов триггера и выходу упомянутого блока, первый и второй входы которого соединены соответственно с другим установочным входом триггера и с одним из выходов логического элемента И 1 ).

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения координат, обусловленная сильным затуханием ультразвукового сигнала, 934514 так как при измерении сигнал, в наихудшем случае, проходит вдоль одной из координат удвоенное, а вдоль другой - учетверенное расстояние по сравнению с величиной измеряемой координаты.

Вследствие этого уменьшается соотношение сигнал/шум на выходе ультразвукового приемника. Кроме того устройство имеет низкую помехоустой- 10 чивость. Отмеченные недостатки не позволяют создать высокоточное устройство для считывания графической информации больших форматов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее планшет, измерительный ультразвуковой излучатель, соединенный с генератором и акустически связанный с линейными координатными микрофонами, подключенными к соответствующим каналам преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемно-усилительного блока, триггера, логического элемента

И, счетчика и формирователя сигналов коррекции с эталонным излучателем и звукоприемником (2).

Недостаток устройства также состоит в недостаточно высокой точности устройства.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет с расположенными на его краях двумя взаимно ортогональными координатными приемниками ультразвуковых сигналов, выходы которых подключены к первому и второму усили40 телям соответственно, третий усилитель, соединенный с выходом съемника координат и с одним входом первого триггера, другие входы которого подключены к генератору импульсов, соединенному со съемником координат, и к первому делителю частоты, первый элемент И, выходы которого соединены с формирователем сигналов коррекции и с первым триггером, а выход подключен к счетчику, второй триггер, входы которого соединены с генератором импульсов и с первым делителем частоты, второй элемент И, входы которого подключены к формирователю сигналов коррекции и ко второму триггеру, а выход соединен с первым делителем частоты, и последовательно акустически связанные эталонный излучатель ультразвуковых сигналов, соединенный с формирователем сигналов коррекции, отражательный элемент и эталонный приемник ультразвуковых сигналов, подключенный к формирователю сигналов коррекции, введены два взаимно ортогонально расположенных на краях планшета координатных излучателя ультразвуковых сигналов, один из которых подключен к выходу первого усилителя, и последовательно соединенные третий триггер, один вход которого подключен ко второму усилителю, третий элемент И, другой вход которого подключен к формирователю сигналов коррекции, и второй делитель частоты, выход которого подключен к другому входу третьего триггера и к другому координатному излучателю ультразвуковых сигналов.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает съемник 1 координат с излучателем 2 и измерительным приемником 3, расположенным в одном корпусе, первый 4, второй 5 и третий 6 усилители, первый 7, второй 8 и третий 9 триггеры, первый 10, второй 11 и третий 12 элементы И, счетчик 13, генератор 14 с кнопкой

15 пуска, формирователь 16 сигналов коррекции, эталонные излучатель 17 и приемник 18 ультразвуковых сигналов, отражательный элемент 19, координатные приемники 20 и 21, координатные излучатели 22 и 23, планшет

24, первый 25 и второй 26 делители частоты.

Устройство работает следующим образом.

В момент .включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме формирователь 16. Он непрерывно зондирует пространство между эталонной головкой, в которой находится излучатель 17 и приемник 18 с отражателем 19 ° Расстояние между отражателем и эталонной головкой точно фиксировано, поэтому во время преобразования его в цифровой код можно всегда определить ошибку (код рассогласования), обусловленную отклонением параметров звукопроводящей среды от нормальных.

Оператор совмещает визир съемника координат с точкой изображения, 5 Э3 координаты которой необходимо определить и нажимает кнопку 15. В этот момент времени генератор 14 формирует сигнал, поступающий на излучатель 2 и установочные входы триггеров 7 и 8. В результате излучается ультразвуковой импульс, а триггеры

7 и 8 опрокидываются, разрешая поступление тактовых импульсов через элементы И 10 и 11 на входы счетчика 13 и делителя 25 соответственно.

В момент времени, когда звуковая волна достигает приемника 20, сигнал усиливается усилителем 4 и подается на излучатель 22. Излучается короткий ультразвуковой- импульс и звуковая волна распространяется вдоль координаты X в обратном направлении. При достижении звуковой волной приемника 3 сигнал усиливается усилителем 6, триггер 7 опрокидывается и счет импульсов прекращается.

В счетчике 13 записывается координата ч ч Пр з JJOSp

Введение новых узлов, а также новых конструктивных связей позволило существенно повысить точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для считывания графи4О ческой информации, содержащее планшет с расположенными на его краях двумя взаимно ортогональными координатными приемниками ультразвуковых сигналов, выходы которых подключены

45 к первому и второму усилителям соотве тственно, третий усилитель, соединенный с выходом сьемника координат и с одним входом первого триггера, другие входы которого подключены к reнератору импульсов, соединенному со сьемником координат, и к первому делителю частоты, первый элемент И, входы которого соединены с формирователем сигналов коррекции и с первым триrreром, а выход подключен к счетчику, второй триггер, входы которого соединены с генератором импульсов и с первым делителем частоты, Х=H>пр+t„ ) f(P) обр где u. t — время распрострапР о г нения звука .в пря.

Х мом и обратном направлениях, f(р) — частота тактовых импульсов на выходе формирователя

16, являющаяся функцией параметров звукопроводящей среды

После прихода .первого звукового импульса на приемник 3 сигнал с выхода делителя 25 опрокидывает триггеры 7 и 8 (это происходит после выдачи координаты Х во внешнее устройство), элемент И 10 открывается и счетчик 13 начинает счет координаты Y.

При достижении ультразвуковым импульсом приемника 21 .сигнал усиливается усилителем 5, триггер 9 опрокидывается, элемент И 12 открывается и тактовые импульсы поступают на вход делителя 26. Через определенный интервал времени на выходе делителя 26 появляется импульс, который подается на излучатель 23 и излучается короткий ультразвуковой сигнал. При до тижении им приемника

3 сигнал усиливается в усилителе 6, 45,14 6 триггер 7 опрокидывается и счет импульсов в счетчике 13 прекращается.

Полное время от момента излучения импульса излучателем 2 до приема приемником 3 составляет где t u t - время прохождения п оо звукового импульса вдоль координаты в прямом и обратном направлениях;

t - время задержки импульса.

При равенстве задержек сигналов в счетчике 13 записывается координата Y ю JJ=(tg-ty>flail=(tsnp +youp) Р ! где t -время задержки импульса.

Эталонный канал работает на принципе звуколокации, а измерительный канал работает на принципе активной

25 звуколокации. При этом ошибки, обусловленные ветровым воздействием в прямом и обратном направлениях распространения ультразвука, имеют различные знаки и практически взаимно

30 компенсируются.

934514

Составитель Т. Ничипорович

Редактор Е. Лушникова Техред Т.Маточка Корректор Е. Рошко

Заказ 3942/47 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ) (-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второй элемент И, входы которого подключены к формирователю сигналов коррекции и ко.второму триггеру, а выход соединен с первым делителем частоты, и последовательно акустически связанные эталонный излучатель ультразвуковых сигналов, соединенный с формирователем сигналов коррекции, отражательный элемент и эталонный приемник ультразвуковых сигналов, 10 подключенный к формирователю сигналов коррекции, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два взаимно ортогонально расположен- 15 ных на краях планшета координатных излучателя ультразвуковых сигналов, один из которых подключен к выходу первого усилителя, и последовательно соединенные третий триггер, один вход которого подключен ко второму усилителю, третий элемент И, другой вход которого подключен к формирователю сигналов коррекции, и второй делитель частоты, выход которого подключен к другому входу третьего триггера и к другому коорДинатному излучателю ультразвуковых сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

H 634315, кл. G 06 К 11/00, 1976.

2. Патент США И 3857022, кл. 235-161, опублик. 1974 (прототип) .