SU746613A1 - Устройство дл считывани графической информации - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Claims (3)

1. .- ; , ... - - :: . Изобретение относитс  к автоматике и в дчиспнтепьной технике, в частности к области преобразовани  графических изобр|&жёний в электрические сигнапы, и может ть исцюпьаовано в устройствах с 1й1Ы1эанн9 1з1афиков, чертежей, карт. Известны устройства Д71Я счи-иовани  Графической {гаформапш, основанные на мето&д спед заеЙ развертки, и содержащие эпектронно учевую трувку, входы которой соединены с ёыхЬдами бпока разверт KB, генераторы, бннусного и косинусного вапр жевтЦ) и регистры юординат Ji. применение чисто электронных сэтед пшх разверток на основе электроннохогчевых Т1зубок бегушего луча шр п&ра ак цнх телевизионных трубок не пое1во тшет с достаточно высокой точностью считывать графическую информашпо с носвтепей большого формата - чертежей влв карт.: Наиболее близким к иаобр|й нвк по теасвичаской сущвостн  вл етс  втаъестное устройство дл  считывани  граф ческ(Л информации, содержащее фотоэлектрический преобразователь, механически св занный с приводами, соединенными с датчиками координат, первый н второй выходы которого подключены к входам фотоэлектрического преобразовател , выход которо го соединен с первым входом блока след щей развертк третий и четвертый выходы которого подключены к оДнвм ..из входов сумматоров, другие входы которых соединены с выходами датчиков координат, а вьрсоды - с входами буферных регвсрров , выходы которых подключены к дам блока обмена информацией 2. В известном устройстве фотоэлектрвн ческий преобразователь перемещаетс , вдоль кра  или оси отслеживаемой кривой по Ъсекоторой ломаной линии, параметтш которой обусловлены характеристикам  электромюсанической след щей системы перемещени  фотоэлектрического преобрси зовател . При этом длина пуга, прохош могр фотоэлектрическим преобразователем при отслеживании кривой, больше этой кривой, а режим работы приводов перемещени  фотоэпектрического преобразовател  реверсивный, причем, изме Нбйив найравле1 и  вращени  и величины скоростн вращени  двигателей ПрйвЬдЬв определ етс  кривизной отслеживаемой кривой, точностью слежений и скоростью двшкени  фотоэлектрическотч5 преобразовател  вдоль отслеживаемой кривой и проио ход т с высокой частотой да сё при малы cjfropocfaic спёЖеНй , что ограничиваетбыстродействие ; при -х итывании графической информации, Цепью изобретени  йзлаетс  повьйаение быстродействи . Достигаетс  это тем, что онЬ содержи йатёрпол тор, квадратичный функциональны гфеобразователь, блок дифференцировани  и блок аппроксимаций, периьгй взюд кЪторого соединен с выходом фотоэлектрического преобрааоватёл , второй вход с п тым выходом блока спешпдей развертки, третий и ч1 1вёр1Ъ1й входы - с выходами буферных рййстров, п тыйи шестой входы - с вы зГсУйШТй датчиков йоординат, а выходы с управл врщимй входами бпока обмена шформагаёй ис cbotBeifei iyKxti входа; Ш йНтбр1 оп тора, одни на KOtbpbix подйШЧены к входам тадратичного функционального преобразовател , выход кбторого соединен с входом блока дифференпирова 1шС выход которого подключен к Другому Шо1п8 Ш№рпоп тора, в1ьпсоды которого 1ШШШШы сботеетстеённб с упрШл йщими вк;ОД15Мй привбдов и вторым входом В Ша след шей развертки. Кроме того, в уст ройстве графической информации etttftpbkbiiMairaif с6дерЖ1Ст Шстры координат, управл ющий триггер, сравнени -кодов и счетчик, один вход которого соединен с первым входом упомн- . нутого блока, второй вход которого под piilf ДругШу 1йй11 садтаШа оа;ним ШМбД узла сравнени  кодбв, друтт а jscffrast которого соединены с вьтходами счётчика, а выход - с входом управл ющего триггера, выходы коммутатора подт1впты к входам регистров координат, а ЕкЬды соответственно к выходам узла сравввни  кОдбв, управл ющего триггера, третьему, четвертому, п тому и шестому входам бпоМ, выходы k5TOp6i4j соединены С выходами узла сравнени  кодов; управ лакзщёго триггера и регистров координат. На фиг, 1 показана траектори  двнжевв  сканирук рей апертуры фотоэлектрического преобразовател  (диссежтора) относительно обслвживаемой кривой} на 2 - схе татичпо изображен диссектор на фиг. 3 - определение координат точки перезечени  отслеживаемой кривой с гр&нидей рабочей зоны фотокатода диссектора на фиг. 4 изображена блок-схема устройства . На фиг. 1 прин ты следующие обозначени  носитель информации 1, отслеживаема  .крива  2, сканирующа  траектори  3 апертуры, диссектора граница рабо чей зоны 4 фотокатода диссектора (проекци  на носитель 1) в исходном положении, центр 0, входна  точка А пересечени  кривой с границей рабочей зОны фотокатоДа , вькодна  точка В пересечени  кривой с границей рабочей зоны фотокатода граница рабочей зоны 5 фотокатчэда дирсектора после первого поворота рабрчей зонь фотокатода (поворачиваютдиссектор) вокруг вхошой точки А, 1Э2 - центр рабочей зоны, входна  точ1 А, выходна  точка С, граница рабочей зоны 6 фотокатода диссектора после второго поворота рабочей зоны фотокатода вокруг входной точки А, 03 Центр рабочей зоны, входна  точка А, выходна  точка Д граница рабочей зоны 7 фотокатода диссектора после перёМещёщщ центра рабочей зоны фотокатода (перемещение диссектора) в направлении вьрсодной точки Д вДопь annpbiKCUMHpyifOraieH. го отрезка АД, О4 - центр рабочей зоны, входна  точка А , отходна  точка F, О1, d2, 04 - траекторйз  Движений диссектора при отслеживании кривой 2 от точки А до точки F . Стрелками прйазаны движение сканирукйцей траектбрии вдоль . . слеживаемой кривой 1 и движении аперlypfci диссектора йдо ь аппрОксимируюпщх отрезков АВ, АС, АД, А F. На фиг. 2-4 изображены корпус 8, проврачна  входна  планшайба 9, лини  1О границы рабочей зоны, энна  на. планздайбу 9, отслеживаема  крива  11 на планшайбе 9, а, j - точки пересечени  траектории сканировани  с отслеживаемой кривой, с,с}- точки пересечени  траектории сканировани  с линией границы рабочей зоны; фотоэлектрический преобразОватета, (диссектор) 12, ходовые винты 13 с гайками, приводы 14 координатных осей, датчики 15 коо1здинат диссектора, блок 16 слеуд щей раавертки, блок 17 аппроксимашга , интерпол тор 18, квадратичный функциональный преобразователь 19, блок 20 дафференшроваии , сумматоры 21, буферные регистры 22, блок 23 обмена нвформапизй, преобразователи 24 код-напр жение (ПКН), генератор 25 сканйрукн ей трашт« рии, редерсивные 26 Ьчвтч ки, уаел 2 7 управлени  движением апертуры, счетчик 28, узел 29 сравнени  ода, управтмющий 3U триггер, коммутатор 31, регистры- 32 координат входной и выходной точек и координат центра:рабочей фотокатода. Счетчик 28, узел 29сравнени  кода, управл ющий триггер 30образуют схему фиксации концов аппроксимирующего отрезка. Устройство работает следующим обратном . В исходном состо нии апертура диссе тора 12, (см. фиг. 4) расположена во входной точке А {см фиг, 1) пересечени отслеживаемой кривой 2 с границей 10 рабочей зоны фотокатода 4 (фисг. 2), Координаты точки А занесены в один из регистров 32, координат. По сигналам из блока 16 следншей развертки апертура переметцаетс  вдоль отслеживаемой кривой 2. При этом генератор 25 сканирующей траектории через ПКН 24 выдает соответствующие напр жени  на отклон н шую систему диссектора 12, например, синусно косшусные напр жени  в случае круговой сканирующей траектории, узел управлени  движением апертуры 27 но сигналам из диссектора 12 с помощью счетчиков 26 и ПКН 24 перемещает центр сканирукнцей трактории 3 вдоль отслеживаемой кривой
2. 2. Координаты апертуры в подвижной системе координат дийсектора со счетчиков 26 бтклайываюту с  в сумматорах 21 с координатами-диосектора 12, поступающими с датчиков 15 и из сумматоров 21, и поступают на буферные регистры 22, из которых через 22 обмена иш|)Ормацйей координаты точек отслеживаемой кривой 2 передаютс  в ЭВМ. При этом схема фиксащга йонцов. аппроксимирующего отрезка, состо ща  из счетчика 28 и узла 29 сравнени  кодов и триггера 30 в блоке 17 аппроксимации , анализирует число точек пересечени  сканирующей траектории с кршрй 2 за один цикл сканировани  (число видеоимпуп зсов за один цикл сканир1Овани ). При слежении за кривой 2 Ч1к;ло виДеоtiMT ntiCOB за цикл равно двум; и узел 29 сравнени  кодов не выдает снтн1ала. Поспе того, как апертура подойдет вдоль кривой 2 к границе 4 |рабочей зоны фотокатодатснке В, число пересечений (вндеонмпут Сов) за один цикл сканировани  будет брлыпё двух (см. фиг. 2). Таким образом, ;в момент нахождени  апертуры диссвктоpa 12 в точке В узел 29 сравнени  сфермирует сигнал, по котором изменит состо ние триггер 30 направлени  дв жевийс апертуры. По этому сигналу и потенциапу триггера 3Q будет заблокирована выдача координат точек кривой 2 с блока 23 обмена информацией, координаты выходной точки В пересечени  Kpimoft 2 с границей рабочей зоны 4 с регистров 22 будут через KCSvtMyTaTOp 31 переданы в регистр 32, а в третий регистр 32 будут переданы координаты центра рабочей зоны фотокатода диссектора 12 с датчиков 15 коорД1гаат диссектора 12. Координаты точек А и В передаютс  в интерпол тор 1.8 и квадратичный функциональный преобразователь 19. Кроме того, в интерпол тор 18 передаютс;а коордйН1аты точки 01 центра рабочей зоны фотокатода диссектора 1 2, В квадратичном фуйкииональнсм преобразоватепе 19 вйчисл етс  квадрат длины аппроксимирующего отрезка АВ всоответствии с выражением L(,) + (у ,- у , полученна  в блоке 19 величина дифференцируетс  в блоке SP и по знаку производной определае с  направление поворота Диссектора 12 вокруг входной точки А рабочей зоны диссектора 12. По координате входной точки А - центр вращени , координате центра раёоч зоны точка 01 - начало дуги, посто нной величине 1 - радиусе рабочей зоны - радиусе окружности и знаке производной длины аппроксимирующего отрезка в интерпол торе 18 формируютс  сигналы круговой интерпол ций, поступающие на приводы 13. ; Таким образом, центр рабочей зоны фото катода движетс  по дуге 01, 02, радиуса R .jaoKpyr точки А с началом движени  в точке О1. Это движение эквивалентно по- . вороту рабочей зоны фотокатода -вокруг входной то4ки А. Одновременно с движенишг диссектора 12 по дуге 01-02 интерпоп тЬр 18, управл емый потенциалом триггера 30 и сигнале л из узла 29 сра& нени  кодов, Б соответствии с введенными, в него координатами точек А и В - входной и выходной, выдает сигналы линейной интерпол ции на блок 16 след щей развертки и через схему 27 управлени  движeнI efM апертуры, счетчики 26 и ПКН 24 перемещает апертуру диссектора вдоль отреэica АВ та точки В в точку А до пересечени  границы 4 рабочей э6нь1 фотокатода канирукицей траекторией
3. 3. В момент пересечени  координаты точки пересечени  по сигналам узла 29 и триггера ЗО занос тс  в соответствующий регистр 32, а З Hert) в интерпол тор 18 и в квад1юти ный функциональный преобразователь 19. риггер 30 по сигналу из узла 29 нзм&ит состо ние пО его потенциалу апертуры, Соотвотствш с сигналами из интерпол  ; 7 ,. 74 тфа 18, будет перемещатьс  в обратном направлении от точки А в точку В. За врш  1т емйц1энй  апертур «из точки В в точку А и обратно вдоль отрезка пр мой АВ диссектор был повёрнут вокруг точки А ТИК, что его Шй-гр переместиттс  .нз 01 в О2 и выходной точкой стада точка С. Поэтому после п{)ихода апертуры в точку S по сигналу конда гшнеЙногО интерполирований из йнтерпол тора 18 схема 27 управлени  сдайжением аииртуры оЪз шествл ет захват кривой 2, отслеживает кривую 2 от точки В до точки С - новой точки выхъдй, при 3TcJM вентиль 23 открыт и разреш.ает вьвдачу координат точек кривой 2 в ЭВМ. Посйё прихода апертуры в точку С снова повтор етс  движение апе{зтуры вдоль нового ,atjпроксимирующего отрезка АС от С к А и обратно до С и слежени  от С к Д при этом движение диссектора осушестел етс  &а счет повотора его вокруг входной точ ки А в соответствии со знаком и вёШчиной производной длины аппроксимирующего отревка. При равенстве этой производной нулю диссектор будет перемещатьс  вдоль аппроксимирующего о грезка по сигналам линейной интерпол ции, поступающей из интерпол тора 18 на пpивoдiJ 14, 1Хентр рабочей зоны переходит из 03 в 04, точк выхода переходит из точки Д в точку Р, Апертура по сигналам линейной интерпо л ши перемещаетс  из точки F вдоль отрезка FA {см. фиг. 1),  вл ющегос  последним аппроксимирующим отрезвим, в точку А, однако, в точке А произойдет встреча . апертуры с границей рабочей зоны, после чего по С11гналу из схемы 29 и триггера ЗО координаты точки А - но вой входной точки - точки переречени  аппроксимирующей Пр мой с границей рабочей зоны фОтокатода занос тс  в соответствующий регистр 32, в интерпол тор ii3 и квадратичный функциональный преобразователь 19. После этого диссектор 12 снова будет перёМёйатЕл  ёа: счет поворота вокруг точки А. Центр диссектора 04 будет перёмеща-пл  пО дуге Окдгж нОСтй радиуса R с центром в точке А в неправленин, определ емом знаком производной ветйиины аппроксимирующего отрезка АF, поступающей из блока 20 дпфференшфовани  на вход интергдал тора 18. - - ; . - - / . Способ прослеживани  линий при считтл вании гра|)ИчвскеА информации и устройс-р во дл  его осуществлени  позвол ют знач тельво повысить скорость считывани  3S графической инфс машга за счет сокраше: ни  длины траектории движени  диссектора по сравненшо с; длиной отслеживаемой кривой и за счет уменьшени  кривизны траектории движени  диссектора. Это поэвол ет повьюить быстродействие при счйтьтании графической информации без повышений Характеристик эпектроме:санин Ч(еской след щей сйстомь перй гегпени  фотоэлектрического пр эбразр&ател . Врал  СЧйтьгоани  графической информации по сравнению с известными способами уменьшаетс  в 2-3 раза в зависимости от сложности считываемой графической информашш Формула изобретени  1,Устройство дл  с итывани  графйческой информации, бодержащее фотоэлектркйеский преобразователь, механически св занный с приводами, соединенными с датчиками координат, блок след щей раэвертки , первый и второй выходы которого подключень ко входам фотоэлектрического пре(браЕй5вател , выход которого соединен с первьпл входом блока след щей рйзвертйи , третий и чеТверть1Й выходы которого подключены к ОДНИМ из входов сумматоров , другие входы которых соединены с выходами датчиков, коорддаат, а выходы с входами буферное регистров, выходке,, которых подкййчены ко входам блока обмена инфорелйиией, отличившее с   тем, что, с целью повышени  йлст .рЬдействи , оно содержит интерпол тору квадратичный функюгональгадй преобразователь , блок дифферейпированин и блок а№ттроксимации , первый вход которогосое и:нен с выходом фотоэпектрнчесйого npeciSразоватеп , второй вход с п тым выходом блока след щей pa fieptXiK, третай   че,1 вертый входа с вЫходЙмш буферныхреи Гйстров, п 1г1Й и uiecJTbiR вХОйы с еьскойвми Датчиков координат, а выхош б уп{)а лЗюшими входами ёлока обмена йнфбрМддней н с снэбТЕ ё стйу1дщимй;вхоДШи SHiseitJоол тора , одни ш которых поДкшс) ко входам квадратичного функцв0нш1ьногр npeo6pa3OBatena, выход которого со4е(ди ен с входскм блокв1 диффере ойр&вавна, выход к6 о|юго )ч1эй к другому входу Edoo терпол тора, выходы которс ч) соединены соответствешо с управл к щами ,-входами приводов и вторым входом блока спбо щей развертки, 2,Устройство по п. 1, о т л и 4а Ю|ш е е с   тем, что в нем блок . 974 аппроксимации содержит коммутатор, регистры координат, управл ющий триггер, уэеп сравнени  кодов и счетчик, один вход которого соединен с первым входом упом нутого блока, второй вход которого подключен к другому входу счетчика к одним из вхрдов yiэлa сравнени  кодов, другие входы которо1ч соединень с выхо дами счетчика, а выход - с входом управл к  егб триггера, выходы ко1 л утатора пойклЬчены ко входам рёггжзтров координат , а вхбды - (x QTBetcT eHHo к выходам уада сравнени  кодов, управл ющего триг

   Д 3 гера, третьему, четвертому, п тому и шестому ъ о еал блока, выходы которого соединены с выходами узла сравнени  кодов , управл ющего триггера н регистров координ1ат. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Пол ков В. Г, Переверзев-Ордов В. С Эпектроншде систаш сдедйщей развертки, - М. j Энерги  1968., с. 10-30. 2.Авторское свидетельство СССР NO 394821, 06 К 11/00, 1973 (прототип).

   Фи2 г

   Фиг 3 1 I. II I II -

   Фи. 4 i «r.iiit- ULJ