Устройство для считывания графической информации

 

И.М. Авакова, В.М. Гиндеров, Л.И. Луценко, C.È. Н тиерсiсий

T.Â.Ïîïîâà и В.Н.Радкевич

-а. ; 1

1 (72) Автори нзобретеяи я (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ. ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания графической информации.

По основному авт. св. Г 826376

5 известно устройство для считывания графи ческой информации, содержащее планшет, выполненный в виде систе ы двух взаимноортогональных координатных шин, комьдтатор, блок управления, блок определения координат, содержащий регистр координат и счетчики грубого и точного отсчета, съемник координат, содержащий первую и Вторую катушки индуктивности, индуктивно связанные с рамкой компенсации, первый и второй усилители, формирователь импульсов компенса" ции и блок идентификации точек считывания, содержащий элемент И, пер- 20 вую и вторую группу элементов И, инверторы, триггер и элементы ИЛИ.

При совмещении острия (визирного перекрестия) съемника координат с. 2 точкой считывания производится грубый отс ет координат; до получения сигналов с катуаек съемника координат. После этого блок управления переключает устроиство в режим точного отсчета, характеризующийся периодическим опросом выбранной вины, Результаты грубого и точного отсче" та поступают в блок определения координат, где формируются координаты

Х и У (1).

Недостатком данного устройства является ограничение области применения, вследствие невозможности счи" тывать дополнительную информацию, функционально зависящую от координат.

В практике считывания графической информации, в частности при считывании графической информации с топографических карт, планов и т.п., возникает необходимость в считывании . не только координат, но H параметров, функци

3 9608 онально зависящих от координат, на= пример характера местности, типа почвы, залегания полезных ископаемых, областей температур и давления, наличия инженерных сооружений, высоты над уровнем моря, глубины и т.д, Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет считывания дополнительной информации.

Указанная цель достигается тем, to что в устройство введены регистры, схемы сравнения, сумматоры, интеграторы, узел индикации, счетчик адреса, блок памяти, выход которого подключен к первым входам первого 15 и второго регистров, а вход - к счетчику адреса, первый вход которого соединен со входом узла индикации и выходом первой схемы сравнения, первый вход которой подключен к выходу блока определения координат, первым входом выходного регистра первого и второго сумматоров, второй вход подключен к выходу первого регистра и вторым входам первого и второго суммато- 2> ров, выходы которых подключены к соответ ст вующим интеграторам, выходы

1которых соединены со входами третье го сумматора, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого регистров, выходы которых подключены к входам второй схемы сравнения, выход которой соединен со вторыми входами третьего и четвертого регистров, счетчика адреса и второго регистра, выход которого соединен со вторым входом выходного регистра.

На чертеже представлена структурная схема устройства для считывания графической информации, 40

Устройство включает планшет 1, выполненный в виде системы двух взаимноортогональных координатных шин

2, коммутатор 3, блок 4 управления, формирователь 5 импульсов компенсации, сьемник 6 координат, усилители

7 и 8, блок 9 идентификации точек считывания, блок 10 определения координат, содержащий счетчик 11 грубого отсчета, счетчик 12 точного отсчета и регистр 13 координат, первый и второй регистры 14 и 15, первую схему 16 сравнения, узел 17 индикации, счетчик 18 адреса, первый и второй сумматоры 19 и 20,интеграторы

21 и 22, третий сумматор 23, третий И и четвертый регистры 24 и 25, вторую схему 26 сравнения, регистр 27 выходной, блок 28 памяти.

72 4

Первый регистр 14 предназначен для промежуточного хранения . информации о точках аппроксимации с координатами Х;, У;,поступающей из блока 28 памяти; второй регистр 15 предназначен для промежуточного хранения значений параметров 7;, которыми характеризуется точка аппроксимации с координатами Х;, У„, поступающих из блока

28 памяти; первая схема 16 сравнения предназначена для сравнения содержимого регистров 13 и 14.

Узел 17 индикации предназначен для визуального оповещения о том, что считанная с помощью сьемника координат точка с координатами Хо, Уо не попала в заданную область; счетчик 18 адреса предназначен для выдачи сигнала адреса в блок 28 памяти; первый и второй сумматоры 19 и 20 предназначены для определения значений IХ;"Хв1, 1 У; -Уо 1 соответственно. Интеграторы

21 и 22 предназначены для вычисления значений IХ;-ХОI, 1У„-У соответ«

2 ственно. Третий сумматор 23 предназначен для вычисления значения I Х„.-Хо1

+1У„ -У012. Третий и четвертый регистры 24 и 25 предназначены для промежуточного хранения значения 1Х1"ХоР+

+ У„-УоI предыдущей и последующей точек аппроксимации, Вторая схема 26 сравнения выпол" иена с управлением по выходу и предназначена для сравнения содержимого регистров 24 и 25 и выдачи сигналов разрешения установки в нулевое состояние регистров 24 и 25, считывания информации из регистра 15, выдачи сигнала счетчику I 8 адреса.

Регистр 27 выходной предназначен для промежуточного хранения выходной информации", блок 28 памяти предназначен для хранения цифровой модели.

Перед началом работы все блоки и узлы устройства приводятся в исходное состояние сигналом при включении питания. На чертеже блоки питания и устройства выработки сигнала установки в исходное состояние при включении питания не показаны. floe" ле включения литания все триггеры регистра 25 устанавливаются в единичное состояние, запускается счетчик

18 адреса и иэ блока 28 памяти поступают координаты точки 1 на регистр

14. Устройство готово к работе.

Устройство работает следующим образом.

96087

При совмещении острия (визирного перекрытия) сьемника 6 координат с точкой считывания запускается блок

4 управления, все элементы памяти устанавливаются в исходное состояние, С выхода блока 4 управления на вход коммутатора 3 поступает серия импульсов опроса. Коммутатор 3 обеспечивает последовательный опрос токовыми импульсами координатных шин 2 план- >О шета I по координате Х . 8 блоке

10 определения координат счетчик 11 грубого отсчета осуществляет подсчет опрошенных шин {формирование числа грубого отсчета) до получения сигна- 15 лов из сьемника 6 координат в результате опроса первой после точки считывания шины. Указанные сигналы усиливаются усилителями 7 и 8 и посту« лают на второй и третий входы блока м

9 идентификации точек считывания, где совпадение этих сигналов вызывает появление сигнала на выходе Ьлока 9, свидетельствующего о том, что точка считывания находится на задан- ?5 ном участке. Указанный сигнал, поступал на вход блока 4 управления, вызывает прекращение последовательно- . го опроса шин 2, в Ьлоке 10 определения координат на счетчике 11 гру- 5О бого отсчета оказывается зафиксиро-! ванным некоторое число участков, предшествующих участку считывания. Блок

4 управления переключает устройство в режим точного отсчета, характеризуемый периодическим опросом выбранной шины 2 по координате Х, Синхронно с опросом шины по командам со второго выхода блока 4 управления формирователь 5 формирует токовые импуль4О сы компенсации, поступающие в съемник 6 коорди нат, чтобы обеспечи ват ь возможность компенсации магнитных потоков, проходящих через сьемник

6 координат в результате опроса ко45 ординатной шины 2. Опрос координатной шины 2 прекращается, если при очередном такте опроса шины магнитный поток от опроса преобладает над компенсирующим потоком в блоке 6. При этом в блоке 10 формирования коор50 динат на счетчике 12 точного отсчета формируются младшие разряды координаты Х. Координата Х запоминается в блоке 10 формирования координат на

55 регистре 13 координат, Блок 4 управления устанавливает в исходное состояние .соответствующие узлЫ устройства и переводит устрой-, 2 6 ство в режим Формирования координат

У. Опрос шин У, Формирование грубого и точного значения соответствующей координаты осуществляется аналогично вышеописанному для координаты .Х. Таким образом, в регистре 13 координат хранятся значения координат считанной точки (Хо, У ), Схема 16 сравнения сравнивает содержимое ре" гистров 13, 14, т.е. значение координат считанной точки (Хо, Уо) со значениями координат точки 1 (Х ;„, У,„„.„). Невыполнение неравенств Хо X „. „, Уц, У,; „с видетел ь ст вует о том, что считанная точка с координатами Х, Уо не попала в заданную област ь. Схема 16 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий в узел

17 индикации, который вырабатывает визуальный -сигнал о том, что считанная точка не попала в заданную об" пасть. Оператор анализирует причину ,непопадания устанаьливает устройство в исходное состояние и считываt ет координаты другой точки.

При выполнении неравенств сигнал с выхода схемы 16 сравнения поступает на вход счетчика 18 адреса и переводит его в следующее состояние.

По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистр

14 поступают координаты Х„,д„,У„ »точ" ки 2, Схема сравнения сравнивает содержимое регистров 13 и 14. Невы"

1 полнение неравенств Хо< Х„,д„1УО с У„, > свидетельствует о том, что считанная точка с координатами Хо, Уо не.попа" ла в заданную оЬласть, о чем сигнализирует узел 17 индикации. Анализируется причина непопадания точки. в область, устройство устанавливается в исходное состояние и считываются координаты другой точки.

При выполнении неравенств счетчик

18 адреса сигналом, поступающим со схемы 16 сравнения, переводится в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистр 14 поступают значения координат Х, У, а на регистр 15 поступает соответствующее значение параметра (параметров) 2 для первой точки аппроксимации. Содержи" мое регистров 13 и 14 поступает на входы сумматоров 19 и 20 для вычисления значений I Х -Хв1, 1У„-"Уо!. С выходов сумматоров 19 и 20 информация поступает на входы интеграторов

21 и 22.для вычисления значений

Уо Содержимое регистра 13 координат переписывается в регистр

27 выходной ° С выхода регистра 27 выходного информация о координатах и параметрах считанной точки может быть введена в универсальные или специализированные ЗВИ, а также выведена на устройства для регистрации или отображения. Устройство устанав" ливается в исходное состояние.

Использование устройства позволяет считывать не только координаты

Х, у но и параметры, функционально зависящие от значений координат.

Автоматизация процесса считывания . этих параметров обеспечивает значительное улучшение характеристик автоматизированных систем (повышение

„ быстродействия, точности, достоверности ввода информации и надежности) при формировании и вводе координатной информации за счет создания с требуемой точностью и хранения в бло" ке памяти цифровой модели местности.

Устройство целесообразно исполь» зовать в автоматизированных системах диспетчеризации, оперативного управления транспортными сетями, грузопотоками, производственно-техническими процессами, информационного обслуживания, проектирования, при проведении научных исследований и инженерных расчетов.

Особенно полезным использование устройства может быть в автоматизированных системах обеспечения аварийных посадок самолетов на аэродромах, подводных монтажных и спасательных работ, спасательно-восстановительных работ, при стихийных бедствиях, ава-. риях в трубопроводных, транспортных и энергетических сетях.

Формула изобретения

Устройство.для считывания графической информации по авт. св. Il 826376i о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения

5О устройства за счет считывания дополнительной информации, в него введены регистры, схемы сравнения„сумматоры, интеграторы, узел индикации, счет чик адреса, блок памяти, выход которого подключен к первым входам первого и второго регистров, а вход - к счетчику адреса, первый вход которого соединен со входом узла индикации и

7 960872 8

ГХ -ХоР, I У -Ув1, соответственно. С выходов интеграторов 21 и 22 информация поступает на входы сумматора 23, где. вычисляется значение, =

IX„-Хо1 +1У -УоI>, которое поступает в регистр 24. Схема 26 сравнения сравнивает содержимое регистров

24 и 25. Так как содержимое регистра 25 больше (перед началом работы все триггеры регистра 25 были уста- 10 новлены в единичное состояние) содержимого регистра 24, то на выходе схемы 26 сравнения появляется сигнал, устанавливающий регистр 25 в нулевое состояние, разрешающий 15 перезапись значения параметра Z„ aa регистра 15 в регистр 27 выходной и переводящий счетчик 18 адреса в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса иэ блока 2о

28 памяти на регйстр 14 поступают координаты Х, У а на регистр 15 поступает соответствующее значение параметра Za второй точки аппроксимации. а5

Аналогично описанному выше вычисляется значение L< IX -XpI +IYg îI

2 2 которое с выхода суматора 23 посту пает ы регистр 25. Схема 26 сравнения сравнивает содержимое регистров 5В

24, 25. Если значение 1 „ L,|Iòî на выходе схемы 26 сравненйя появляется сигнал, устанавливающий регистр

24 в нулевое состояние, разрешающий перезапись значения Z из регистра

15 в регистр 27 выходной и переводящий счетчик 18 адреса в следующее состояние, Если значение L „. +L >, ro на выходе схемы 26 сравнения появляется сигнал, устанавливающий регистры 15 и 25 в нулевое состояние и переводящий счетчик 18 адреса в следующее состояние. По сигналу с выхода счетчика 18 адреса из блока 28 памяти на регистры 14 и 15 поступают координаты Х„, У; и соответствующее зна чение параметра (параметров) Z1 следующей 1-ой точки аппроксимации.

Аналогичным образом в последова" тельном порядке производится перебор всех точек аппроксимации массива (Х;, У;, Z; ) из блока 28 памяти и определение минимального значения

1ш;„=1.„. = I X; -Х I +I У„-УО1 .

Значение параметра Z„, соответствующее точке с координатами Х;, У„, для которой определили L„=l ;„,присваиваем считанной точке с координаВНИИПИ Тираж 7287/62 Тираж 731 Подписное филиал linn "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная,4

9 9608 выходом первой схем сравнения, первый вход которой подключен к выходу блока определения координат, первым входам выходного регистра, первого и второго сумматора, второй вход подключен к выходу первого регистра и к вторым входам первого и второго сумматоров, выходы которых подключены к соответствующим интеграторам, выходы которых соединены со входами 10 третьего сумматора, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого регистров, выходы ко72 10 торых подключены к входам второй схеме сравнения, выход которой соединен со вторыми входами третьего и четвертого регистров, счетчика адреса и второго регистра, выход которого соединен со вторым входом выходного регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизв

1. Авторское свидетельство СССР

У 826376, кл. G 06 К 11/00, 1979 (прототип).