DE2026800C3

DE2026800C3 - Verfahren zum Nachfahren der Grenzlinie eines Bildes

Info

Publication number: DE2026800C3
Application number: DE2026800A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Tokio Kakuta
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1970-06-01
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2026800A1; DE2026800B2; US3717847A; GB1318273A; FR2044838A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachfahren der Grenzlinie eines Rüdes, bei dem mit einem Detektor Stellen der das Bild trugenden Unterlage abgetastet und den Stellen jeweils zugeordnete so Digitalsignale zur Angabe, ob die zugeordnete Stelle auf dem Bild liegt oder nicht, erzeugt werden und die Nachfahrrichtung des nachfolgenden Nachfahrschrittes durch Auswertung der Signale ermittelt und anschließend der Detektor in der ermittelten Nachfnhrrichtung um einen S'-hriti weilergestellt wird.

Bei Kurvenfolgern mit Digitalabtastung ist es bekannt (französische Patentschrift 1 540 15 0. der jeweils vorhergehenden Nachthhrrichiimg zu folgen, wenn ein ermittelter Kurvenpunkt zumindest in un- ^fi" mittelbarer Niihc der vorhergehenden N.ή-hfahrrichtung liegt; anderenfalls wird die neue Nachfahnichtung nach einem fest vorgesehenen, χοή der voihergehenden Nachfahrriehtunt unabhängigen Schema bestimmt. Bei den bet-annlen Vorrieliuingen kann. selbst wenn sie eine Kückinnfsperie haben, de; Hill auftreten, daß insbesondre bei unrerelmiüJigem Druck scheinbaren Abweii.hunuen \·ιη dem '.liiiu'nieinen Verlauf des Linienzuges nachgefahren wird und dadurch Pendelbewegungen hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Pendelbewegungen auszuschalten und dadurch in vorteilhafter Weise gegenüber bekannten Verfahren ein exaktes Nachfahren und Umsetzen der Bildgrenzlinie zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird eifindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abweichungen der jeweils bei einem Wechsel des Digitalsignals abgetasteten Stellen von einer auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung festgestellt werden und aus diesen Stellen die Stelle mit der kleinsten Abweichung zur Ermittlung der neuen Nachfahrrichtung ausgewählt wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst nur die bei einem Wechsel des Digitalsignals abgetasteten Bildstellen ausgewertet und dadurch in einfacher Weise die dazwischenliegenden, für die Grenzlinienverfolgung unbeachtlichen Stellen ausgeschieden, und von mehreren, im Anschluß an diesen Verfahrensschritt noch möglichen Nachfahrrichtungen wird stets die einer auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung am nächsten liegende ausgewählt, wodurch es möglich ist, unter Ausnutzung einer zuverlässigen Digitalabtastung an Hand einfacher Kriterien eine Bildgrcnzlinie sicher und genau nachzufahren, ohne daß der Detektor unbeachtlichen Abweichungen vom allgemeinen Grenzlinienverlauf, die etwa auf eine schlechte Druckqualität zurückzuführen sind, folgt. Infolge der besonderen Stabilisierung des Detektor«, auf eine auf die vorhergehende Nachfahrrichtung Ix zogene Vergleichsrichtung wird bei gleichzeitig hoher Nachfahrgenauigkeit ein unerwünschtes Pendeln de«· Detektors verhindert und die jeweils optimale Nachfahrrichtung auf einfache Weise bestimmt.

Zwar können die vortiergehendc Nachfahrrichtung und die Vergleichsrichtung in vorgegebener Weise voneinander abweichen, was ein verfeinertes Nachfahren einer Bildgrenzlinie gestattet, vorzugsweise fällt jedoch die ^vergleichsrichtung mil der vorhergehenden Nachfahrrichtung zusammen

Zur Durchführung des Verfahrens schafft die Ertindung ferner ein Gerät mit einem vvistellbarer. Dc tektor und einer Anordnung 711m Auswerten der von" Detektor ermittelten Signale zui Bestimmung dei Nachfahrrichtung des nachfolgenden Nachfahrschrittes, das gekennzeichnet ist durch einen Speicher zui Speicherung der vorhergehenden Nachfahrrichtung eine Vergleichsstufe zur Ermittlung der Abweichungen der jeweils bei einem Wechsel des Digitalsignali abgetasteten Stellen von einer auf die vorhergehenden Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtuiif und eine Bewertungsstufe zur Auswahl der Stelle mi¹ der kleinsten Abweichung, wobei dieses Gerät vor zucswcisc eine Umsetzstufc enthält, die die ermittelt« Nachfahrrichtimg in die niichstliegcnde von mehre rc η fest vorgesehener» Beziu'srichiimgen umwandelt was im Hinblick auf einen einfachen Aufbau de Stellvorrichtung des Detektors von Vorteil ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand de Zeichnungen naher crliiuteit. E.s zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild de·- gesamten Svstern: /i!i Durchführung de> eifinduiigsgemäßcn Verfall lens iΓι[■ die automatisch* Veilolgune des Umrisse eines Bildes.

Fig.2 cine perspektivische Ansicht, teilweise im 32 sowie eine Steuerschaltung 33 zur Steuerung der

Schnitt, des im System der Fig. 1 verwendeten De- Schritt-Motoren in Abhängigkei! von einem Aus-

tektors, gangssignal der Rechenvorrichtung 10, wobei die

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Antriebs Einzelheiten des Antriebs in F i g. 3 gezeigt sind,

für das System der Fig. 1, wobei di; Beziehung zwi- 5 Der Antrieb der Fig. 3 enthält die Trommel 34

sehen Papierstreifen mit dem nachzufahrenden Bild mit der Welle 35, und der Papierstreifen 36 mit dem

und dem Detektor gezeigt ist, durch den Detektor 21 nachzufahrenden Bild wird

Fig.4 ein Diagramm zur Erklärung der Bezie- am Umfang der Trommel 34 vorbeigeleitet. Die

hung zwischen einem Rundabtastvorgang de-. Detek- Trommel 34 wird über den Riemen 38 zur Bewegung

tors und dem Ausgangssignal eines Abtasters, das io des Papierstreifens 36 in der durch den Pfeil

durch den Abtastvorgang erzeugt wird, wenn der (λ'-Achse) angegebenen Richtung durch den

Umriß eines Bildes auf dem Zeichenpapier verfolgt Schritt-Motor 31 angetrieben. Der Papierstreifen 36

wird, bewegt sich zwischen der Abwickelspule 40 und der

F i g. 5 ein Beispiel für bestimmte Bezugsrichtun- Aufwickelspule 41 über die Füh rungs roll en 42 und

gen zur Festlegung der Bewegungsrichtung des De- 15 43, welche den Papierstreifen 36 an die Umfangs-

tektors für die Verfolgung des Umrisses eines Bildes. fläche der Trommel 34 andrücken. Der endlose Rie-

F i g. I zeigt das Blockschaltbild des gesamten er- men 46 läuft um zwei in einem Abstand voneinander findungsgemäßen Systems mit der Recheneinrichtung angeordnete Riemenscheiben 44 und 45, und der De-10, dem Abtaster 20 und dem Antrieb 30. Der Abta- tektor 21 ist an einem bestimmten Punkt an der ster 20 gibt eine Anzeige der Lageinformation des *o Längsausdehnung des Riemens 46 befestigt. Der DeUmrisses des auf einem Zeichenblatt nachzufahren- tektor 21 ist so angeordnet, daß seine Bodenöffnung den Bildes und überträgt die Anzeigesignale an die 26 auf die Achse der Trommel 34 hin gerichtet ist Recheneinrichtung 10. Die Recheneinrichtung 10 und daß er sich längs der Oberfläche der Trommel verarbeitet diese Signale in geeigneter Weise für die 34 in Pfeilrichtung (Y-Achse) bewegt. Die Rieifien-Beaufschlagung des Antriebs 30 in Abhängigkeit von 25 scheibe 45 wird durch den Schritt-Motor 32 für die elektrischen Signalen, die bei dieser Verarbeitung er- Y-Achse angetrieben. In Abhängigkeit von einem zeugt werden; der Antrieb bewegt den Abtaster 20 in Impuls der Steuerschaltung 33 dreht sich jeder der einer bestimmten Richtung um einen bestimmten Schritt-Motoren 31 und 32 um einen bestimmten Weg weiter. Dann zeigt der Abtaster 20 wieder die Winkelschritt weiter, wodurch der Papierstreifen 36 Lageinformation des Bildumrisses in der n^ucn Stel- 30 und der Detektor 21 um einen bestimmten Weg lung an. Die vorstehend beschriebenen Vorgänge weiierbewegt werden. Somit bewirken die Schrittwerden zum Nachfahren des Bildumrisses wieder- Motoren 31 und 32 bei jedem Schritt eine relative holt. Die bei den verschiedenen Naehfahrvorgängen Bewegung von etwa 0,1 mm zwischen dem Papiererzeugten elektrischen Signale können der Eingabe- streifen 36 und dem Detektor 21. Man erkennt, daß schaltung eines elektrischen Computers (nicht ge- 35 Aufbau und Arbeitsweise des Antriebs gleich sind zeigt) eingegeben werden. den bekannten schrittweise arbeitenden Koordinaten-Nachstehend folgt eine Beschreibung eines jeden Schreibern.

Bauteils: Der Abtaster 20 besitzt den Detektor 21 Die Recheneinrichtung 10 der Fig. 1 besitzt den zur Umsetzung der Farbtöne des Zeichnungsbildes in Programmspeicher 11 zur Speicherung des für die elektrische Signale und eine Verarbeitungsschaltung 40 Abtastung und Verfolgung des Bildes notwendigen 22 zur entsprechenden Verarbeitung der Ausgangs- Programms, die Kodiereinrichlung 12 zum Auslesen signale des Detektors 21. Bei diesem Ausführungs- des Programms aus dem Programmspeicher 11. die beispiel arbeitet der Detektor 21 als optischer Detek- Folgesteuerung 13 zur Steuerung der Arbeitsfolge tor, dessen Aufbau in Fig.2 gezeigt ist. Der Detek- der verschiedenen nachstehend beschriebenen Bautor 21 der F i g. 2 besitzt ein lichtundurchlässiges zy- 45 teile sowie eine Gruppe von Registern 14, die sich linderförmiges Gehäuse 24 mit einem geschlossenen aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Schiebeoberen Ende 25 und einen spitzkegligen Boden mit registern zusammensetzt. Die meisten dieser Schicbeder Bodenöffnung 26, den im Gehäuse 24 konzen- register dienen zur zeitweiligen Speicherung eines 11 isch angeordneten Zylinder 27, dessen eines Ende Ausgangssignals der Eingabe-Ausgabeschaltung 15. mit dem oberen Ende 25 verbunden ist und dessen 5° während die übrigen Schieberegister Konstanten, Be-Untcrende in einem Abstand von der Öffnung 26 triebsarten, Speicheradressen, Rücksprungadressen liegt. Im Zylinder 27 ist ein Lichtaufnahmeelement, u.dgl. speichern. Diese Schieberegister arbeiten in z. B. ein photoclektrischer Umsetzer angeordnet, und Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der vorsteeine Lichtquelle 29 liegt im Raum zwischen dem Ge- hend beschriebenen Folgesteuerung 13. Zur Durchhäuse 24 und dem Zylinder 27. Bei angeschaltetem 55 führung von Operationen und Verarbeitungsvorgän-Abtaster 20 wird Licht von der Quelle 29 durch die gen wie Additionen, Subtraktionen, logische MultiÖffnung 26 nach außen geworfen. Der photoelektri- plikationcn und Verknüpfungen usw. in Abhänuigsche Umsetzer 28 empfängt das auf einen abzuta- keil von einem Ausgangssignal der Schieberegister 14 stenden Bildpunkt projizierte Licht, das vom Punkt ist die Rechcnschaltung 16 vorgesehen. Dir· Betriebsreflckliert wird, und verwandelt es in elektrische Si 60 an bzw. Art der Operationen wird durch ein Ausgnale. gangssignal der Folgesteuerung 13 gewählt. Der

In der Verarbcitungsselialhing 22 wird die Wellen- Steuerzahler 17 bestimmt die Adresse im Programmform des Ausgangssignals vom photoelcktrischer. speicher 11. So enthält der Steuerzähler 17 den InUmsetzer 28 gebildet, um die Tonwcrtc des Bildes zu halt des Feldes, das die Sprungadresse zur Zeit des unterscheiden und damit ein binäres Ausgangssignal 65 Sprungbefehls darstellt, jedoch den Inhalt des Schie- »1« und »0« oder weitere Ausgangssignale abzuge- beregisters für die Rückspiungadresse aus der Regibcn. stergruppe 14 darstellt, wenn ein Rücksprungbefehl

Der Antrieb 30 besitzt zwei Schritl-Motore 31 und von einem Unterprogramm vorliegt. Außerdem ist

das Schaltpult 18 mit verschiedenen Schaltern und An Hand der F i g. 5 wird nun ein Verfahren zur Anzeigegeräten vorgesehen, die zur Bedienung des Bestimmung der Richtung beschrieben, in welcher Systems erforderlich sind. der Detektor 21 bewegt wird. In Fig. 5 ist eine AnWenn die Slarttaste (nicht gezeigt) des Schaltpults zahl von beispielsweise acht Bezugsricliiungcn ange-18 gedruckt wird, so beginnen verschiedene Bauteile suchen, die im Uhrzeigersinn, durch Kodes »U. der Fig. 1 zu arbeiten, damit der Detektor 21 des >2' ... 8 gekennzeichnet sind. Angenommen die Abtasters 20 anfangen kann, das Bild nach dem im vorstehend beschriebene Nachfahr-ichhing werde Speicher 11 gespeicherten Programm nachzufahren. durch den Punkt P₁₇ dargestellt, dann soll dieser Der Detektor 21 wird durch den Antrieb 30 bewegt, Punkt der Bezugsrichtung »1« entsprechen, und über um auf einer im wesentlichen quadratischen Fläche io die r.ingabe-Ausgabcschaltung 15 gelangt ein Signal mit dem zu verfolgenden Bild auf dem Papierstreifen entsprachen^ der Richtung »1« von den Registern 14 36 einen Rundabtastvorgang durchzuführen. Dieser an die Steuerschaltung 33 des Antriebs 30. Demcnt-Rundabtastvorgang wird durch eine entsprechende sprechend wird der Detektor 21 über einen bestimm-Stcuerung durch die Steuerschaltung 33 der ten Weg zum Mittelpunkt des nachfolgenden Abtast-Schritt-Motoren 31 und 32 des Antriebs 30 durchgc- 15 Vorgangs hin bewegt, wobei er einen Nachfahrvorfühit. Durch Befehle über das Steuerpult 18 kann gang voii/ichl Das Nachfahren des Umrisses und die eine beliebige Anzahl von bei einem Rundabtastvor- Bewegung des Abtastmittclpunktes werden abweciigang abzutastenden Punkten gewählt werden. Im sclnd wiederholt, wodurch der Umriß eines Bildes Beispiel der Figur werden 10 Punkte in der .Y-Achse kontinuierlich verfolgt wird. Um eine Änderung der und 10 Punkte in der V-Achse angetastet. Dement- ao Nachfahrrichtung bei jedem Abtastvorgang zu versprechend werden insgesamt vierzig Punkt*, uci je- hindern, wird die Richtung des vorhergehenden dem Rundabtastvorgang abgetastet. Nachlalir\org;-ngs in den Registern 14 gespeichert, Fig. 4 ist ein Diagramm zur Erklärung der Ar- so daß der nachfolgende Nachfahrvorgang auf die beitsweise des Detektors 21 beim Abtasten des 1 eilcs gespeicherte Richtung hin gerichtet wird, die wäh-48 der Zeichcnf lache einschließlich des nachzufah- 25 rend des vorhergehenden Ablast Vorgangs für die rcndcn Bildes oder der Kurve 47 von beliebiger Umriliverfoigung. gewonnen wurde. Da bei diesem Form. P₁, P.,... P_4U sind die Punkte, an denen ent- Ausführungsbeispiel vierzig gewählte Punkte abgetalang der Detektor 21 relativ zum Papierstreifen 36 stet werden müssen, wird die Zahl dieser Punkte gewährend eines Rundabtastvorganges bewegt wird. speichert, um die Richtung des vorhergehenden Weiße und schwarze Punkte an diesen Stellen sind 30 Nachfahrvorgangs zu bestimmen,
das Ergebnis der Verarbeitung des Ausgangss'gnals Da weiterhin der Nachfahrweg bei jedem Schritt des Detektors 21 durch die Verarbeitungsschaimng durch Darstellung der Nachfahrrichtung durch den 22, wenn Jcr Detektor diese Punkte abtastet. Insbc- Kode »22131...« konstant ist, läßt sich der Umriß sondere zeilen die schwarzen Punkte an P₁ bis P₁₇ des Bildes leicht wiedergeben.

und P._i(i bis P₁. dart die Verarbciiungsschaltung 22 35 Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel ein phodiese Punkte als Ercebnis der Verarbeitung des Aus- toelektrischer Detektor verwandt wurde, ist es offengangssignals des Detektors 21 als »schwär?' bcwcr- sichtlich, daß auch andere Arten von Detektoren betet hat. Andererseits zeigen die weißen Punkte an P... nutz' werde-i kennen, einschließlich eines bekannten bis P._tv daii die VerarbcitungsschaU'.mg 22 diese magnetischen und eines elektrischen Detektors, und Punkte als »wci« bewertet hat, d. h.. daß hier Un- *o zwar in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Zeiterschiede in den Tonwerten zwischen den Punkten chenblattes und der Schreibtusche.
P₁₇ und P_1K sowie zwischen den Punkten P₃₈ und P₁₅ Um den Aufbau des über die Zeichenfläche bevorhanden sind, und die dabei erhaltenen Informa- wegten Detektors weiter zu vereinfachen, können der tionen werden gespeichert. Die gespeicherten Infor- photoelcktrische Umsetzer und die Lichtquelle stamationcn werden mit einer während des vorhergc- 45 tionär an Punkten gehalten werden, die von dem auf henden Abtastvorgangs gewonnenen Information der Zeichnung bewegten Ablesekopf entfernt sind, verglichen und aus derjenigen Information, die der wobei der Kopf durch Lichtleitungen aus optischem vorhergehenden Information am nächsten kommt, Fiberglas mit der Lichtquelle und dem photoelektriwird die neue Nachfahr-Richtung bestimmt. sehen Umsetzer verbunden werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachfahren der Grenzlinie eines Bildes, bei dem mit einem Detektor Stellen der das Bild tragenden Unterlage abgetastet und den Stellen jeweils zugeordnete Digitalsignale zur Angabe, ob die zugeordnete Stelle auf dem Bild liegt oder nicht, erzeugt werden und die Nachfahrrichtung des nachfolgenden Nachfahrschrittes durch Auswertung der Signale ermittelt und anschließend der Detektor in der ermittelten Nachfahrrichtung um einen Schritt weitergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen der jeweils bei einem Wechsel des Digitalsignals abgetasteten Stellen von e^;ner auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung festgestellt werden und aus diesen Steilen die Stelle mit der kleinsten Abweichung zur Ermittlung der neuen Nachfahr- »o richtung ausgewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsrichtung mit der Nachfahrrichtung zusammenfällt.

3. Gerät zum Durchführen des Verfahrens as nach Anspruch 1 oder 2, mit einem verstellbaren Detektor und einer Anordnung zum Auswerten der vom Detektor ermittelten Signale zur Bestimmung der Nachfahrrichtung des nachfolcenden Nachfahrschrittes, gekennzeichnet durch einen Speicher zur Speicherung der vorhergehenden Nachfahrrichtung, eine Vergleichsstufe zur Ermittlung der Abweichungen der jeweils bei einem Wechsel des Digitalsignals abgetasteten Stellen von einer auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung und eine Bewertungsstufe zur Auswahl der Stelle mit der kleinsten Abweichung aus diesen Steüen.

4. Gerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Umsetzstufe, die die ermittelte Nachtahrrichtung in die nächstliegende von mehreren fest vorgegebenen Bezugsrichtun; ?n umwandelt.