Устройство для считывания графической информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>955133 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.80 (21) 2910880/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 06 К 11/06, Геаударстеелнмй кемитет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 30.08.82 (53) УДК 681.327..12 (088.8) llo делам лзебретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

О. И. Семенков, А. Н. Гирявенко, А. А. Туболе

В. Я. Зенин и В. К. Ероховец

Ъ

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР... (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для считывания графической информации, и может быть использовано для полуавтоматического считывания и графической информации.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с координатными шинами, подключенными к коммутаторам, соединенными с счетчиками, съемник координат, выход которого через усилитель подключен к блоку управления элементы И и ИЛИ (1).

Недостаток устройства состоит в невысокой разрешающей способности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее планшет. с первой и второй группами взаимно ортогональных прямолинейных изолированных друг от друга токопроводящих шин, съемник координат, состоящий из сферической линзы, визирной стеклянной пластины и цилиндрической катушки, индуктивно связанной с шинами планшета, блок обработки измерительных сигналов, первый и второй измерительные каналы, и блок управления, при этом первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены к соответствующим входам обоих измерительных каналов, пятые входы которых, в свою очередь, через блок обработки измерительных сигналов связаны с цилиндрической катушкой индуктивности съемника координат, а пятые и шестые группы выходов блока управления соответственно соединены с первой и второй группами токопроводящих шин (2).

Устройство характеризуется недостаточно высокой точностью и быстродействием.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее планшет, выполненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подключенных к распределителю импульсов, вход которого соединен с делителем частот, а выходы подключены к одним входам формирователей координат первой группы, другие входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к делителю частоты, съемник координат, соединенный с первым усилителем-демодулятором, и первый формирователь сигналов, подключенный к выходу первого усилителя-демодулятора и к дру955133

3 гим входам формирователей координат первой группы, введены вторая группа формирователей координат, одни входы которых соединены с распределителем и генератором импульса, а выходы являются выходом устройства, второи формирователь сигналов, выход которого подключен к другим входам формирователей координат, второй усилитель-демодулятор, соединенный с выходом съемника координат и с входом второго формирователя сигналов, счетчик, подключенный к генератору импульсов, элементы И первой группы, входы которых соединены с счетчикой, и блок определения угловых координат, входы которого подключены к съемнику координат, к генератору импульсов и к выходу элементов И первой группы, а выходы являются выходом устройства.

При этом съемник координат содержит цилиндрические катушки индуктивности и последовательно оптически связанные первый проецирующий элемент, светоделительный элемент, оптически связанный с вторым проецирующим элементом и с источниками света, фокусирующий элемент и опгиио-электронный сканистор.

Блок определения угловых координат содержит умножители, одни входы которых соединены с узлом памяти, а другие подключены к соответствующим сумматорам, соединенным с первым элементом задержки, второй элемент задержки, подключенный к входу умножителей и к выходу первого элемента задержки, и последовательно соединенные видеоусилитель, усилитель-формирователь, второй счетчик, другой вход которого является входом блока, дешифратор, вы-. ход которого подключен к первому элементу задержки, триггеры, другие входы которых являются входом блока, элементы И второй группы, другие входы которых являются входом блока, счетчики группы, другие входы которых являются входом блока, а выходы подключены к входам соответствующих сумматоров.

На фиг 1 представлена блок-схема устройства;, на фиг. 2 и 3 — конструктивное выполнение съемника координат.

Устройство содержит планшет 1 с координатными шинами 2, съемник 3 координат, первый 4 и второй 5 усилители-демодуляторы, первый 6 и второй 7 формирователи сигналов, первая 8 и вторая 9 группы формирователей координат, содержащие триггеры 10, элементы И 11 и счетчики 12, распределитель 13 импульсов, делитель 14 частоти, генератор 15 импульсов, первый счетчик 16, первая группа элементов И 17 и блок 18 определения угловых координат.

При этом съемник 3 координат еодержит цилиндрические катушки 19 индуктивности, первый 20 и второй 21 проецирующие элементы, светоделительный элемент 22, фокусирующий элемент 23, оптико-электронный

В момент подачи кома нды считывания координат импульсом с распределителя 13 опрокидываются соответствующие триггеры

10, и в соответствующие счетчики 12 начинают поступать импульсы счета. Когда рас40 пространяющаяся над планшетом 1 в направлении ОХ волна достигает каждой из цилиндрических катушек 19 индуктивности, на выходах формирователей 6 и 7 сигналов появляются перепады напряжений, возвращающие триггеры в исходное состояние. Поступление . импульсов в счетчики прекращается и в них фиксируются координаты Х1 и Хр центров первой и второй цилиндрических катушек 19.

По окончании опроса шин в направлении оси ОХ начинается возбуждение шин в нап50

З0

4 сканистор 24 и источник 25 света, а блок

18 содержит усилитель — формирователь 26, второй счетчик 27, дешифратор 28, триггеры 29, элементы И 30 второй группы, счетчик 31 группы, сумматоры 32, умножители 33, первый 34 и второй 35 элементы задержки, узел 36 памяти и видеоусилитель 37.

Устройство .работает следующим образом.

В момент включения устройства начинает работать в автоколебательном режиме генератор 15, вырабатывая последовательность счетных импульсов, и на выходе делителя

14 частоты появляются импульсы, управляющие токами опроса шин. Импульсы тока опроса распределяет распределитель 13, который последовательно возбуждает шины в начале по одной, а затем по другой координатным осям. В результате такого последовательного возбуждения координатных шин над поверхностью планшета 1 один за другим в двух ортогональных направлениях пробегают фронты радиоимпульсов. Электромагнитное поле шин возбуждает в обоих цилиндрических катушках 19 индуктивности съемника 3 импульсные последовательности измерительных сигналов с разнополярной огибающей. В усилителях-демодуляторах 4 и 5 и формирователях 6 и 7 осуществляется выделение первой гармоники огибающей измерительных сигналов и формирование запрещающего потенциального сигнала при переходе огибающей через нулевой уровень.

При расположении съемника 3 координат в любой точке планшета 1 момент перехода огибающей через нулевой уровень всегда связан с центрами соответствующих цилиндрических катушек индуктивности. равлении оси ОУ. При этом импульсом с распределителя 13 опрокидываются другие триггеры 10, разрешающие поступление импульсов,в соответствующие счетчики 12.

Когда же волна, распространяющаяся в направлении оси ОУ, достигает первой и второй катушек 19 индуктивности, на выходах формирователей 6 и 7 появляются вторые измерительные сигналы, возвращающие упомянутые триггеры в исходное состояние. В со955133

5 ответствующих счетчиках фиксируются координаты У и Уз.

Одновременно с началом измерения линейных координат Х и У в работу вступает блок 18. Благодаря наличию оптической связи источников 25 света с вторым выходом светоделительного элемента 22 поле считывания оказывается освещенным и часть диффузноотраженного светового потока с помощью фокусирующего элемента 23 переносит изображение поля считывания в плоскость фотоприемной мишени сканистора 24, центр которого оптически сопряжен с центром первой цилиндрической катушки 19. При это для обеспечения высокой скорости шифрования графических документов, допускается низкая точность совмещения визирного перекрестия съемника 3 координат с графическим элементом. Однако величина рассогласования всегда должна быть меньше радиуса фотоприемной мишени сканистора

24. При выполнении этого условия счетчик

16 вырабатывает серию управляющих импульсов для последовательного опроса по кольцу множества фотоприемных каналов в сканисторе 24. Последний работает в бинарном режиме, в соответствии с которым отоутстствие света на выходе фотоприемного канала определяет логическии нуль, а наличие света — логическую единицу, или наоборот.

В качестве управляющих сигналов используются импульсы с выхода генератора

15, которые организуют последовательный опрос по кольцу множества фотоприемных каналов в сканисторе 24. Одновременно с этим номер опрашиваемого канала фиксируется в счетчике 16 адреса фотоприемного канала и в момент его перехода через нулевое состояние через элемент И 17 все счетчики 31 устанавливаются в нулевое состояние, разрешая накопление счетных импульсов через элементы И 30. С помощью видеоусилителя 37 и дифференцирующего усилителя-формирователя 26 определяются границы пересечения кольцом сканирования графического элемента. Каждое пересечение при этом фиксируется в счетчике 27 команд и через дешифратор 28 запрещает накопление импульсов в каждом из счетчиков 31, где в цифровой форме определяются соответствующие числа. После накопления последнего числа через момент времени д, определяемый первым элементом 34 задержки, выполняются операции сложения сумматорами 32 и далее, так же через фиксированный момент времени зд, определяемый элементом 35, выполняется операция умножения содержимого каждого из сумматоров

32 на определенную константу, хранящуюся в узле 36.

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

Формула изобретения

1. Устройство.для считывания графической информации, содержащее планшет, вы-. полненный в виде системы двух взаимно ортогональных координатных шин, подклЮченных к распределителю импульсов, вход которого еоединен с делителем частоты, а

1о выходы подключены к одним входам формирователей координат первой группы, другие входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к делителю частоты, съемник координат, соединенный с первым усилителем-демодулятором, и первый формирователь сигналов, подключенный к выходу первого усилителя-демодулятора и к другим входам формирователей координат первой группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно

zo содержит вторую группу формирователей координат, одни выходы которых соединены с распределителем и генератором импульсов, а выходы являются выходом устройства, второй формирователь сигналов, выход которого подключен к другим входам формирователей координат, второй усилитель-демодулятор, соединенный с выходам съемника координат и с входом второго формирователя сигналов, счетчик, подключенный к генератору импульсов, элементы И первой группы, входы которых соединены с счетчиком, и блок определения угловых координат, входы которого подключены к съемнику координат, к генератору импульсов и к выходу элементов И первой группы, а выходы являются выходом устройства.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оъемник координат содержит цилиндрические катушки индуктив ности и последовательно оптически связанные первый проецирующий элемент, светоделительный элемент, оптически связанный с вторым проеци4о рующим элементом и с источниками света, фокусирующий элемент и оптико-электронный сканистор.

3. Устройство.по п. 1, отличающееся тем, что блок определения угловых координат со45 держит умножители, одни входы которых соединены с узлом памяти, а другие подключены к соответствующим сумматорам, соединенным с первым элементом задержки, второй элемент задержки, подключенный к входу умножителей и к выходу первого элемента задержки, и последовательно соединенные видеоусилитель, усилитель-формирователь, второй счетчик, другой вход которого является входом блока, дешифратор, выход которого подключен к первому элементу задержки, триггеры, другие входы которых являются входом блока, элементы И второй группы, другие входы которых являются входом блока, счетчики группы, другие вхо955133

7 ды которых являются входом блока, а выходы подключены к входам соответствую цих сумматоров.

Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. Патент США № 3819857, кл. 178 — 19, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2814147/24, кл. G 06 К 11/06, 1979 (прототип) .

955133

21 р .г

Составитель Г. Ннчипорович

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц

Заказ 6441 57 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4