DE1916109A1

DE1916109A1 - Anordnung zur Bestimmung von Eckpunkten aus einer Vielzahl von eine empirische Form beschreibenden Datenpunkten

Info

Publication number: DE1916109A1
Application number: DE19691916109
Authority: DE
Inventors: Doyle Harold Wilbur
Original assignee: CALCOMP CALIFORNIA COMP PRODUC
Current assignee: CALCOMP CALIFORNIA COMP PRODUC
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1969-03-28
Publication date: 1970-02-26
Also published as: FR2004982A1; US3576980A; GB1234507A; SE360940B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FiNCKE Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

I MÜNCHEN «6, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

GALGOMP California Computer Products, Inc. A η a h e i m, California, V. St. v. A.

Anordnung zur Bestimmung von Eckpunkten aus einer Vielzahl von eine empirische i'orm beschreibenden Datenpunkten

Bei der automatischen Verarbeitung von grafischen Daten ist es häufig erforderlich, unter einer Vielzahl von eine ^'orm beschreibenden Datenpunkten Eckpunkte zu bestimmen. So ist es in der Kleidungsindustrie beim automatischen Zuschneiden von Schnittmustern erforderlich, zur Vergrößerung oder Verkleinerung von Grenzsegmenten oder -kanten in proportionalem Ausmaß von einer Bezugsgröße ausgehend Eckpunkte zu bestimmen, damit jede Kante in bestimmter Weise geändert werden kann. Auf diese Weise werden neue Größen geschaffen, bei denen die ästhetischen und stilistischen Eigenschaften der Bezugsgröße gewahrt sind. Die das Bezugsmuster bzw. die Bezugsgröße beschreibenden Grob-Daten v/erden durch Verwendung manueller oder automatischer Datenwandler gewonnen; sie müssen von

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hinreichender gerader Dichte aein, un die . ;era.dliiiif. en oder gekrümmten l'rennsogmente einer empirischen l'Oriii mit einer bestimmten Genauigkeit darzustellen. So können z.B. Datenpunkte derart voneinander entfernt sein, daß kein Punkt von den aie digitalisierten Datenpunkte verbindenden geradlinigen Liniensegmenten aer tatsächlichen Lezursmusteraußenlinie weiter als etwa 0,25 mm wegliegt. In diesem Pail beschreiben die gesammelten Daten das Bezugsmuster innerhalb einer Genauirkeitstoleranz von 0,25 min.

Bei manuell zusammengestellten Daten erfolgt die Erkennung der Eckpunkte normalerweise durch Anwendung irgendeines Verfahrens der manuellen Kennzeichnung entsprechender Datenpunkte, die sichtbar erfaßt v;einen. Damit kann die Bedienperson während des ^vorgangs der digitalen Datendarstellung einen besonderen Schalter betätigen, der bewirkt, daß ein besonderer Kode dem jeweiligen Dacenpunkt bei der Eingabe in einem Speicher zugeordnet wird. Im Unterschied dazu kann die Bedienperson einen Punkt dadurch bezeichnen, daß ein und denselben Punkt betreffende Daten zweimal nacheinander digital dargestellt werden. Bei federn Verfahren.der manuellen Kennzeichnung sind jedoch manuelle Anstrengungen sowie eine Erkennung durch die Bedienperson erforderlich. Darüber hinaus ist die Fehlerwahrscheinlichkeit und die Möglichkeit des Auftretens ungleichmäßiger Ergebnisse bei Anwendung manueller Eckenerkennungsνerfahren stark vergrößert .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur automatischen Erkennung von Eckpunkten unter einer Vielzahl von den Umfang einer empirischen Form beschreibenden Datenpunkten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung zur Erkennung von Eckpunkten aus einer Vielzahl von eine empirische Form

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beochreibenaen Datenpunkten erfiiidunr;s<-,emäf; dadurch gelöst, aaß eine Dat enum set ζ einrichtung zur digitalen Darstellung von den DatenpuiiKten entsprechenden grafischen Daten vorgesehen ist, und caß mit de.:· Datenumsetzeinrichtun;\ eine Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, uie aus den ihr zugeführten Daten die Eckpunkte der empirischen i'orm bestimmt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist ein Speichei' zur Speicherung der Koordinantenwerte von jeweils eine Kante bezeichnenden Datenpunkten vorgesehen, j ferner ist dem opeicher eine Subtrahiereinrichtung nachgeordnet, die die Koordinatenwerte benachbarter Datenpunkte subtrahiert und eine Jeweils benachbarte Datenpunkte verbindende VektOr₀-Ieichung bildet, außerdem ist aer Subtrahiereinrichtunr eine Vergleicherschaltung nachgeordnet, die die Länge _tjedes Vektors überprüft und eine Vektorij;Ingeneinsuufun^ an Hand einer bestimmten Bezugs-Länge vornimmt;, und schließlich sind l-'rüfeinrichtungen vorgesehen, aie den Winkel zwischen nacheinander aufgetretenen langen Vektoren ermittelt.

An nand von L-eichnungen wird die Erfindunj; mit den ihr anhaftenden Mer^aiialen und Vorteilen an einen bevorzugten { Ausfühi^ungsbeisyiel nachstehend näher erläutert.

iPig. 1a zeift eine typische Zeichenform.

irio. It» seigt die entsprechende digitale Darstellung der in i'ig. 1a darbestellt-en J-'Όπη.

!•'ig. 2 zeigt die grundsätzlichen Datenbilder.

i'ip. 2a zeigt aabei benachbarte lange Vektoren, und j?i»;. 2b zeigt durch einen einzigen kurzen Vektor getrennte lange Vektoren.

Fifi,. 2c zeigt parallel verlaufende, durch einen einzigen kurzen Vektor getrennte lange Vektoren.

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-IP-

Fig. 2d zeigt durch zwei kurze Vektoren getrennte lange Vektoren.

Fig. 2e zeigt nahezu parallel verlaufende_?durch zwei Kurze Vektoren getrennte lange Vektoren.

Fig. 5 veranschaulicht in einem Blookdiagramm den Arbeitsablauf bei der Ecken-Erkennung.

Fig. 4 zeigt in einer Tabelle die möglichen Kombinationen von kurzen und längen Vektoren«

Fig. 5 zeigt in einem Blockdiagramm den grundsätzlichen Aufbau einer Ecken-Erkennungsvorrichtung.

Zunächst sei die in Fig. 1a dargestellte empirische Form betrachtet deren Umfangslinie 1 durch X-Y-Koordinatenv/erte beschreibbar ist, wie dies die in Fig_e 1b angegebene Tabelle erkennen läßt. Die Beschreibung der Umfangslinie 1 kann dabei mit öeäer gewünschten Genauigkeit erfolgen. Zum Zwecke eier Erläuterung sind gewöhnliche Datenpunkte 2 durch "X" bezeichnet, während die Eckpunkte 3 mit "O" bezeichnet sind«

Es sei zu Beginn bemerkt, daß die Verfahren der Datenaufnahme sich ändern können, und zwar sowohl hinsichtlich der für die digitale Datendarstellung angewandten Verfahrensbegriffe als auch hinsichtlich des gleichmäßigen Abstands von Abtastpunkten. Ferner seien die unzähligen Konfigurationen betrachtet, die neben der Möglichkeit vorhanden sein können, daf· sich die Bestimmung eines Eckpunktes in Abhängigkeit von der Anwendung und der Art des vorhandenen Bildes ändert. Dabei dürfte ersichtlich sein, daß in erfindungsgemäßer V/eise verschiedene getrennte und unterschiedliche Verfahren angewendet werden, um unter allen Umständen eine zuverlässige Eckpunkt-Bestimmung vorzunehmen« Zur Erzielung eines völligen Verständnisses der Wirkungsweise des Eckpunkt-Erkennungssystems werden nachstehend die grundsätzlichen Verfahren gesondert betrachtet.

009808/09Tt -. bad

Fig. 2 zeigt fünf Gruppen von Punkten. Jeder dieser Punkte möge gegebenenfalls als ein Eckpunkt erkannt werden.
Ob er als Eckpunkt erkannt wird, hängt von den sogenannten Eckpunkt^Bestiminungskriterien ab. Eine Erläuterung
dieser Kriterien, die zur Unterscheidung der verschiedenen Fälle I, II, Hb, III und IHb dienen, erfolgt nach der
Erläuterung der Verfahren aur Eckpunkterkennung.

Den einfachsten Fall einer Eckpunktbildung durch drei
aufeinanderfolgende Datenpunkte O, B und A, welche die
Kante irgendeiner empirischen Form beschreiben, ist in m

Fig. 2a veranschaulicht. Das die Datenpunkbe B und A verbindende gerade Liniensegment kann in Vektor-Schreibweise wie folgt dargestellt werden:

F-I-B _ ⁽¹⁾

Hierin bedeuten die Vektoren A und B die von einem

willkürlich gewählten Ursprungspunkt zu den Punkten A
und B hin gezogenen Linien. In entsprechender Weise kann der Vektor φ wie folgt geschrieben werden:

Q » B" - Ü" (2)

Hierin besitzt B" die zuvor gegebene Bedeutung, und Q
ist die von dem willkürlich gewählten Ursprungspunkt
zu dem Punkt C hin gezogene Linie. Der Winkel <* zwischen den Vektoren Q und F entspricht der Winkel änderung' in f

Richtung der Kante am Punkt B bei Durchlaufen der Punkt-" folge G₁ B, A. Ob der Punkt B als Eckpunkt überlaufen
wird, hängt von der Winkelgröße C^ ab. Nimmt man z.B. an,
daß es erwünscht ist, sämtliche Eckpunkte festzulegen und zu bestimmen, deren Winkeländerung größer als oder gleich 4-5° ist, so kann folgende Verfahrensweise benutzt werden. Zunächst wird das Skalar-Produkt Q-P entsprechend der bekannten Gleichung:

φ · F - QP COSi* (3)

gebildet und dann hinsichtlich des Vorzeichens überprüft.

009608/0971 bad orjgjnal

Ist das okalai'-Proaukt liull oder negativ, so ;:iuil der Winkel °^ gleich oder ^rö^er als '-jO° Goin. In aiesem i'all wirci der Vorranr beendet, und der i'unkt 3 v/ird als Eckpunkt festgelegt. In dem weit mehr' interessierenden Fall, in dem das Skalar-rrodukt positiv isc, d.h. daß

^l . F > C ist , (4)

ist es erforderlich, zusätzliche Berechnungen anzustellen So könnte aus der Beziehung;

aer V/inkel Λ aus den Kosinus Λ berechnet v/erden. V/ird jedoch eine automatische Datenverarbeitungsanlage für die Durchführung der ür-erationen ν er;·/ericl et, go ist es einfacher, das Vektor-irodukt zu bilden, nämlich

QXP= .,jP SII!<Λ (δ)

und dann das Verhältnis der GrüLe des sk^laren Produktes und des Vektor-Produlctes zu überprüfen, um daraus zu bestimmen, ob der V/inkel (A größex* als 45 ist. Dies eliminiert im übrigen die Zeit, die für eine iiormierung der Operationen erforderlich ist, äs. sich die Grüben P und CJ aufheben. Damit wird

Q · P · _ G03 C^

q x Fj am (λ

Hierin bedeutet j Q X P j den vorzeichenlosen Betrag des Vektor QXP. ^Tienn die absolute Gröfie des Verhältnisses GOSo(/SIIi Λ größer als eins ist, dann ist; der Winkel«*« kleiner als 45°. Damit sollte entsprechend den zuvor gegebenen Kriterien kein Eckpunkt erkannt werden. Im Unterschied dazu ist in dem Fall, daß GOS(A /SINiA kleiner als eins ist, der Winkel O^ grö'Eer als 45°. Der betreffende Punkt sollte dann als Eckpunkt bezeich-, net werden. In Fig. 3 ist in einem Blockdiagramm eine Enbscheidungsfolge widergegeben.

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Bei dem obigen -Beispiel wurde für die Ecj-:;junkt-Erkennung als Winkel-ßchwellwert C\_o ein willkürlicher Wert von 4-5 gewählt. Die rrüfbedin"ung zur Bestimmung eines Eckpunktes bei einem Winkel-Schwellwert von (Xq = 4-5° ist durch folgende Beziehung definiert:

QXtI

In Abhängigkeit von der Dichte der Datenpunkte und dem mit eier digitalen Datendarstellung verbundenen Fehler kann es in einigen Anwendungsfällen vorteilhaft sein,

Irgendeinen anderen Wert für den kritischen Winkel ⁰^o m

au wählen. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, daß das Verhältnis von Skalar-j/rodukt au Vektor-Produkt folgender Beziehung genügt:

< K (9)

U X Fi

Hierin ist K = cot c^p . Damit ist für K = 2 der Winkel

c<o = 26,6° . Sämtliche Eckpunkte, deren angrenzenden Kanten einen 26,6° überschreitenden Winkel bilden, werden gekennzeichnet. Jv-Werte unter 1 können daau herangezogen werden, die kritischen Eckpunkte au bestimmen, deren ancr enz e nderilvant en un

aufeinanderstoßen.

grenze nderilvant en unter einem 45° überschreitenden Winkel

Ein schwierigei'es Problem bei der Eckpunkt-Erkennung veranschaulicht in J?ig. 2b die Datenpunkt-Folge D, G, B und A. Gemäß i^(Ii~. 2b sind zwei lange Veicuor-Segmente R und P von einem laxrzen Vektor -,> "getrennt. Dieser Fall tritt verschiedentlich auf, wenn eine digitale Datendarstellung bei Formen erfolgt,, deren Eckpunkte abgestumpft sind. Es dürfte einzusehen sein, daß die Anwendung der oben erläuterten Verfahrensweise (Eckpunkt-Erkennung an I-:and von drei aufeinanderfolgenden Datenpunkten) auf die in Fig. 2b dargestellte Vier-Punkt-Folge zur Erkennung

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von einem Eckpunkt, zwei Eckpunkten oder keinen Eckpunkten führen kann, und zwar je nach Größe der Winkel

(X . und oCg. In vielen Anwendungafallen ist es jedoch erwünscht, daß die in Fig. 2b angedeuteten Verhältnisse so gekennzeichnet werden, als sei ein einziger Eckpunkt oder überhaupt kein Eckpunkt vorhanden. Daß zur Erzielung dieses Ergebnisses angewandte Verfahren v/ird im folgenden näher erläutert v;erden.

Aus Pig. 2b dürfte ersichtlich sein, daß die vier Datenpunkte D, C, B, A in analoger V/eise behandelt werden können wie die im Fall I betrachteten Datenpunkte, und zwar dann, wenn die beiden langen Vektoren V und R soweit verlängert werden, bis sie sich an dem Schnittpunkt Z schneiden* Die Datenpunkte D, Z und A bestimmen somit einen neuen Winkel β , der als Eckpunkt-Kinkel in genau der gleichen Weise geprüft wird, wie dies im Fall I beschrieben worden ist. Dies bedeutet, daß zunächst das Skalar-Produkt Sf-F gebildet wird, und daß der Punkt Z als Eckpunkt gekennzeichnet wird* wenn das Skalar-Produkt kleiner als HuIl ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das Vektor-Produkt Γι X P gebildet, und dann v/ird das Verhältnis der Größe des Skalar-Produktes und der Größe des Vektor-Produktes in Bezug auf einen Schwellwert λ geprüft, der dem kritischen Winkel β O entspricht* Aus der Beziehung

cot

β ₀ (10)

wird bestimmt, ob ein stumpfer Winkel nicht doch einen Eckpunkt bezeichnet. Für die Benutzung der Schreibweise von Vektor-Komponenten für die Angabe der Koordinatenv/erte des Punktes Z lauten die Gleichungen zur Berechnung des Schnittpunktes Z wie folgti

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^(xa - ^xb^{} (}*c - ^yd> - ⁽*a - ^ ^(xc - ^xd^{} (11)}

A , /I/ O (12)

^xz ^{= x}b ^{+ (x}a -

y_a = y_b + (y_a -

Damit sind die Koordinatenwerte des Punktes Z berechnet; der Punkt Z ist als Uckpunkt gekennzeichnet.

In bestimmten Fällen können die langen Vektoren P und R »

nahezu parallel zueinander verlaufen, wie dies Fig. 2c ™

erkennen läßt. In einem solchen Fall ist es nicht erwünscht, den Schnittpunkt der Vektoren als Eckpunkt zu kennzeichnen. Vielmehr ist es zweckmäßig.einen neuen Punkt Z¹ zu erzeugen, der wesentlich dichter bei der tatsächlichen Musterkante liegt als der Punkt Z. Diese Abweichung kann in solchen Fällen entstehen, in denen die empirische Form einen extrem spitzen Winkel besitzt, oder in Fällen, in denen ein schmaler Einschnitt vorhanden ist. Bei der digitalen Darstellung des in ii'ig. 2c dargestellten Husters erhält man somit Datenpunkte D, C, B und A. Es dürfte ersichtlich sein, daß der Punkt Z¹ wesentlich dichter bei dem eigentlichen Muster liegt als der Schnittpunkt Z der Verlängerungen i 15 der langen Vektoren. Ein zur Festlegung des Punktes Z¹ geeignetes Verfahren besteht darin, die Eckpunkt-Konstruktion auf die Größe des kurzen Segmentes Q zu beschränken, und zwar entlang der Mittellinie 11 des YJinkels BZC. Damit ist der Punkt Z¹ durch die Linie 12 bestimmt.

Fig. 2d veranschaulicht einen Fall, bei dem fünf Datenpunkte E, D, O, B und A vorhanden sind. Die Erkennung eines Eckpunktes wird in genau der gleichen Weise durchgeführt, wie sie zuvor an Hand des Falles II erläutert worden ist. In Abweichung von dem zuvor erläuterten Fall

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werden hier die langen Vektoz*en 1^J una iJ in Linblick auf die Bestimmung des einen Eckpunkt feetlie~enden Winkels /" herangezogen una nicht der lange Vektor l· und der kurze Vektor ΐί . Hierbei gilt folgende Beziehung:

=cot

In tfig. 2e ist ein !b'all IHb veranschaulicht, bei dem aie langen Vektoren G und H nahezu parallel zueinander verlaufen. Diesel" Fall v/ird anal or; v/ie der i'all Hb behandelt. Dabei wird die Ec—puiikt-Pro jektion auf die Gr'j^e des Absüandes BD beschränkt, uiiu zwar entlang; der Hittellinie des V/inkels BZD. ~£s o-ürfto einzusehen sein, daL die kritischen V/inkel (Ar., β _C) una A? in ,.jedem o.er drei betrachteten i'fille einander rjleich "eiaacht; sein dünnen oder in Abhängigkeit von äußeren Kriterien voneinander abv/eichen können.

Obwohl die hier beschriebene Verfahrens'./eise der Bestimmung von Eckpunkten auf mehr als fünf aufeinanderfolgende Datenpunkte ausgedehnt werden kann, erfordert die Hehrheit der Anv/endungsffille keine weitere Verfeinerung. Demgemäß wird die Erläuterung des sur Eckpun-it-Erkennun- benutzten Verfahrens auf die Erkennung von !''unf-Daten-tunlcten beschränkt. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daii die erfindunf-;sgern?l£en Maßnahmen gegebenenfalls auch bei mehreren Datenpunkten angewendet v/erden können.

Wird jedes der Dabensegmente, die alle fünf aufeinanderfolgenden Datenpunkte miteinander verbinden, nach einem vorgegebenen Längskriterium einreteilt, und zwar, in lan_t-;e Segmente (entsprechend einem Bin-ürseichen "1") oder -i kurze Seppaenbe (entsprechend einem Biniirzeichen "Ο'^^ erhält man Ί6 mögliche Kombinationen an Längenfolgen.

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der Annahme, ΰε·:- die Vektoren U, H, Q und F in der UUi-¹Ch den iTeil 2U j":eu^:lii Fig. ¹V bezeichneten Reihenfolge erzeurt uerden, Lümieii die Fälle I, Il und 111 unmittelbar e-v.aimt v.¹ erden. In der ersten Zeile sind z.B. zwei aufeinanderfolgende Ue^inente G und R angegeben, die entweder laiij· odei" kurz sein k'Jnnen und die von r-v/ei aufeinanderfolgend en lanzen öe^enton Ti und F {refolgt werden, deren Schnittpunkt als Eckj-umrt berechnet v:eruen nuL, bei dem die Verfahrensweise .~e\as\ä dein Fall 1 annewendet wird.

Der Gruna aaxür, daß die Längen der Vektoren R~ und S nicht % nüher angegeben sind, liegt darin, daß der Eckpunkt lediglich aurch axe beiden letzten Ve^tox'en gebildet ist. Der durch die Vektoren R und *T mögliche Eckpunkt wurde um eine Lieiteiiilieit xx"üuei^m untersucht als aie ,jetzt stattfindende überprüfung des möglichen Eckpunktes sv/ischeri den Vektoren Q und F. Das Vox^handensein eines möglichen Eckpunktes zwischen aen Vektox'en 3 und R wurde dabei uci sv/ei Zeiteinheiten früher untersucht. Ob dex' Vektor Έ ein kurzer oder ein langer Vektor ist, ist lediglich dann von Bedeutung, wenn der Vektor Q kux^s ist. Diese Verhältnisse veranschaulicht der l?all II in Zeile 2. In entsprechender V/eise ist die Lüii^e des Vektors S nur dann von Bedeutung, wenn sowohl der j Vektor Q^ und der Vektor R kurz sind_r wie dies der Fall III in Zeile J verdeutlicht. In Seile 4 ist der Fall des Vorlie[.;ens keiner Abtastung veranschaulicht, da das letzte Vektorseraaent F kurz ist. Damit ist es erforderlich, um eine Zeiteinheit zu v/arten, um bestimmen zu können, ob der nächste Vektox* eine der in Zeilen 2 oder 3 angegebenen Kombinationen zux· jToljje hat. Bei Vorliegen des Falles gemäß Zeile 5 ist es ebenfalls ex-forderlich, um eine Zeiteinheit zu warten, und zwar um bestimmen zu können, ob der nächste Vektor die in Zeile 1 angegebene Kombination hervorruft.

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Hinsichtlich der Erkennung der verschiedenen,Fälle hängen axe Hegeln, betreffend die Erkennung eines Segmentes als iiux^zes odei¹ langes Sequent, sowohl von der jeweiligen besonderen Anwendung als auch von der Einrichtung ab, die zur digitalen Datendarstellung verwendet wird· In einigen Fällen kann die Bestimmung eine relative Bestimmung sein, während in anderen Fällen eine absolute Längenkennzeichnung vornehmbar ist. Es sei ferner berücksichtigt, daß das prinzip der Erfindung auf die alleinige Einteilung der Segmente in kurze oder lange Segmente nicht beschränkt ist, sondern daß eine weitere Verfeinerung entsprehhend einer mehrgradigen Einteilung möglich ist.

In Fig. 5a sind in einem Blockdiagramm die Funktionselemente des Eckpunkt-Ex'kennungssystems dargestellt. In Fig. 5° sind in einem Blockdiagramm die grundsätzlichen Teile einer Datenverarbeitungseinrichtung 24· näher wiedergegeben. Die eine Kontur 23 bestimmenden Daten werden von einer Datenumsetzeinrichtung 21 aufgenommen, die eine Speicherung von Daten in kartesischerAchsen-Darstellung bewirkt, und zwar entweder schrittweise oder als vollständige koordinatenwerte jedes aufeinanderfolgenden Abtastpunktes. Die Koordinaten-Information wird in einen Datenspeicher 29 übertragen, in weichern die Informationsaaten-gesammelt und von einer Differenzbildungseinrichtung 30 verarbeitet v/erden. Diese Einrichtung 30 erzeugt die Vektorsegmente, welche die aufeinanderfolgenden Punkte verbinden, durch die die Kontur 23 bestimmt wird. Jedes Segment wird dann mit Hilfe einer Vergleicherschaltung untersucht, und zwar darauf, ob es ein kurzes Segment (0) oder ein langes Segment (1) ist. Dies erfolgt entsprechend den Forderungen der jeweiligen besondex'en Anwendung. Als lange Segmente bezeichnete Vektorsegmente werden dann nacheinander mit dem nächsten auftretenden langen Segment in

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Verbindung gebracht, um daraus zu bestimmen, ob ein Fall für eine Eckpunkt-Er kennung gemäß Fig. 4 vorliegt, tfenn dies der Fall ist, wixⁱd das Skalar-Produkt (und wo erforderlich das Vektor-Produkt) mib Hilfe einer Multipliziereinrichtung 32 gebildet. Die Ergebnisse werden dann mit Hilfe einer Spitzwinkel-Abtasteinrichtung 35 und einer Stumpfwinkel-Auswerteeinrichtun*:- 36 überprüft. In den Fällen, in denen eine Eckpunkt-Rekonstruktion erforderlich ist, wie in den .FiHlen II und III,werden die Koordinaten der Spitze berechnet und als Eckpunkt ausge- ι

wertet. Die erkannten Eckpunkte werden zusammen mit den ^

Originaldaten in t5^Tpischer Weise auf Lochkarten oder auf Magnetband für eine dauerhafte Speicherung ausgegeben.

In den Fällen, in denen es erforderlich isb, Eckpunkte zu erkennen, und in denen die grafischen Daten automatisch in digitaler Form dargestellt werden, ohne daß bei dem digitalen Datendarsbellungsverfahren zur Abtastung von Eckpunkten besondere Einrichtungen vorgesehen werden, ist ein System zur Unterscheidung von Eckpunkten aus der Gesamtzahl von Datenpunkten erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auf ein System, das automatisch empirische Datenpunkte erzeugt, nicht beschränkt, sondern ( in gleicher Weise auch bei Systemen anwendbar, die ebenso eine manuelle digitale Datendarstellung umfassen.

Im vorstehenden sind die Begriffe der Erfindung in Ver bindung mit der Erkennung von Eckpunkten sowie zur Steuerung eines Musterausschnittes erläutert worden. Die grundsätzlichen Lehren der Erfindung sind jedoch in gleicher Weise auch in all denjenigen Fällen anwendbar, in denen eine entsprechende Beeinflussung von Zeichendaten erforderlich ist. Es dürfte daher einzusehen sein, daß die

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detailliei-te Beschreibung eines cevo_-zu.;ten Aüsxührun,;ijbeispiels der Ex\L"indunr· leai^lich äer Krläuberun:; der ürfindun^; dient, una dr.u, eine Vielacuil von hodixi.zationen aer gi^undsäbzliclien Vorrichtunn; r.i-Jr-;licli Lsο, ohne (LaL .von Erf indungs[.;edani:en ab;;ev.'ichen vjird.

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Claims

iJatentansprüche

1. Anordnung zur Erkennung von Eckpunkten aus einer Vielzahl von eine empirische Form beschreibenden Datenpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenumsetzeinrichtun^ (21) zur digitalen Darstellung von den Datenpunkten entsprechenden grafischen Daten vorgesehen ist, und daß mit der Datenumsetzeinrichtung (21) eine Datenvei'arbeitunpseinrichtung (24) verbunden ist, die aus den ihr zugeführten Daten die Eckpunkte der empirischen i'orin bestimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (29) zur Speicherung der Koordinatenwerte von jeweils eine Kante bezeichnenden Datenpunkten vorgesehen ist, daß dem Speicher (29) eine Subtrahiereinrichtung (JO) nachgeordnet ist, die die Koordinatenwerte benachbarter Datenpunkte subtrahiert und eine jeweils benachbarte Datenpunkte verbindende Vektorgleichung bildet, daß der Subtradiereinrichtung (30) eine Vergleicherschaltung (31) nachgeordnet ist, die die Länge jedes Vektors (F,Q,R) überprüft und eine Vektor-Längeneinstufung an Hand einer bestimmten Bezugs-Länge vornimmt, und daß Prüfeinrichtungen (32,35,36) vorgesehen sind, die den Winkel zwischen nacheinander aufgetretenen langen Vektoren (Q,F) ermitteln.

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Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtungen (32,35,36) eine Multipliziereinrichtung (32) enthält, die das Skalar-Produkt und das Vektor-Produkt aufeinanderfolgender langer Vektoren (P,Q) bildet , daß eine

Auswerteeinrichtung (35,36) vorgesehen ist, die das Vorzeichen des Skalar-Produktes ermittelt und die bestimmt, ob der durch aufeinanderfolgende lange Vektoren (F,Q) gebildete Winkel spitz oder stumpf ist, wobei ein spitzer Winkel als Vorliegen eines Eckpunktes auswertbar ist, und daß eine Recheneinrichtung (36) vorgesehen ist, die aus dem Skalar-Produkt und dem Vektor-Produkt aufeinanderfolgender langer Vektoren (F,Q) den Quotienten bildet und den unterhalb eines bestimmten Wertes liegenden Kotangens eines stumpfen Winkels als Vorliegen eines Eckpunktes auswertet.

Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (24) vorgesehen sind, die den Schnittpunkt (Z) der Verlängerungen (13) aufeinanderfolgender dicht nebeneinenander liegender langer Vektoren (P,Q) ziehen und die Koordinaten eines entsprechenden Schnittpunktes (Z¹) bestimmen.

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