Устройство для считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/06 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, может быть использовано для ввода графической информации в ЭВМ. По основному авт.св. 466522 известно устройство для считывания гра фической информации, содержащее план шет, выполненньлй в виде двух систем взаимко перпендикулярных координатны шин, подключенных через вентили опро са к коммутаторам, съемник координат соединенный через усилитель и формирователь с вентилем связи, нуль-орган , входы которого подключены к уси лителю и цифроаналоговому преобразов телю, а выход соединен с вентилем сброса, счетчик грубого отсчета коор динатных шин, счетчик операций, подключенный к дешифратору, генератор импульсов, триггер управления, элемент ИЛИ и вентили операций, счетчик точного отсчета, вход которого соединен с формирователем, а выходы подключены к цифроаналоговому преобразователю, при этом выходы первого и третьего вентилей операций, управлякхцие входы которыу подключены к дешифратору, а импульсные к генератору импульсов, соединены с коммутаторами и вентилями опроса координатных шин, а выходы второго и четвертого вентилей операций, управляквдие входы которых подключены к дешифратору, а импульсные к генератору импульсов, соединены с вентилями опрос координатных шин tl Недостатком этого устройства для считывания графической информации является низкая точность считывания графической информации, рбуслов|ленная нелинейной зависимостью ампли туды индуктированного в съемнике координат сигнала от изменения расстояний между координатной шиной и съемником координат. Цель изобретения - увеличение точ ности считывания графической информа ции. Поставлэнная цель достигается тем, что в устройство введены делитель эталонного напряжения, дополнительный коммутатор, первый вход которого подключен к делителю эталонного напряжения, а выход соединен с цифроаналогог вым прео бразователем,и дополнительный дешифратор, вход которого подключен к счетчику точного отсчета, а выход соединен с вторым входом дополнительного коммутатора. На Фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 с1мплктудно-пространственная характеристика индуктированного в съемнике сигнала; на фиг.З - эпюры напряжений на выходе цйфроаналогового пр .образо вателя (по оси абсцисс отложено расстояние, а по оси ординат амплит туда сигнала). Устройство для считывания графической информации содержит (фиг.1) планшет 1 с координатными шинами х и у, подключенными к соответствувэщим вентилям 2 и 3 опроса. Вентили 2 связаны с коьдалутатором 4 опроса шин X, вентили 3 - коммутатором 5. опроса шин у. Счетчик 6 операций соединен через дешифратор 7 по соответствующим управлякяцим входам с вентилями операций 8-11, импульсный вход которых через вентиль 12, соединенный с триггером 13 управления, подключен к генератору 14 импульсов. Выходы вентилей 8 иЛО соответственно подключены к входам вентилей 2 и 3, к входу коммутаторов 4 и 5 и через первый элемент ИЛИ 15 к входу счетчика 16 грубого отсчета. Выходы вентилей 9 и 11 подключены к вентилям опроса 2 и 3 соответственно. Устройство содержит также счетчик 17 ТОЧНОГО отсчета, формирователь 18, усилитель 19, съемник 20 координат, нуль-орган 21, цифроаналоговый преобразователь 22, вентили 23 выдачи координат, вентиль 24 связи, второй элемент ИЛИ 25, вентиль 26 сброса, клемму 27 пуска, дополнительный дешифратор 28, входами подключенный к выходам старших разрядов счетчика 17 точного отсчета, делитель 21 эталонного напряжения и дополнительный коммутатор 30, подключенный к цифроаналоговому преобразователю 22, делителю 29 эталонного напряжения и дополнительному дешифратору 28. Число разрядов цйфроаналогового пре-, .образователя 22 соответствует числу шагОв квантования, укладывающихся на одном отрезке аппроксимации Р (фиг.З) и поэтому он подключен, только к части выходов (младшим разрядам) счетчик 17 точного отсчета, полное число разрядов которого соответствует шагу укладки шин й Относительно высокая погрешность известного устройства связана с тем, что в нем существенно нелинейная характеристика индуктируемого сигна- ла (фиг.2) аппроксимируется на рабочем участке й в процессе формирования кода точного отсчета линейно, изменяющимся эталонным напряжением с цйфроаналогового преобразователя. Из-за несовпад1гния,. амплитудно-пространственной характеристики и соответствуквдей ей линейной характеристики эталона допускается погрешность л 1( 1 . Эта югрешность может быть значительно уменьшена при аппроксимации рабочего участка несколькими линейными отрезками изменения эталонного-напряжения. Устройство работает следуквдим образом.

После установки съемника 20 коор динат в считываемую точку оператор нажатием кнопки в корпусе съемника 20 (не показана) подает сигнал пуска на клемму 27. этом обнуляются все счетчики, триггер 13 уста устанавливается в единичное состояние, и импульсы генератора 14 через, вентиль 12 проходят на импульсные входы вентилей 8-11. Так как счетчик б операций к данному моменту находится в нулевсял состоянии, то дешифратор 7 открыт вентиль 8, с выхода которого тактовые импульсы запускают коммутатор 4 координаты X и через 2 поочередно однократно возбуждают соответствующие координатные шины, а через первый элемент ИЛИ 15 поступают на счетный вход счетчика 16 грубого отсчете, (происходит.последовательный подсчет шин). При возбуждении шины, находящейся в зоне чувствительности съемника 20, последний выдает сигнал, который, пройдя усилитель 19, формирователь 18, вентиль 24 связи, открыты выходом первой операции дешифратора 7, поступает на счетный вход счетчика 6 операций и переключает его в положение второй операции (подсчет координатных шин прекращается). При этом открь4вается вентиль 9, которялй выдает сигналы трлько на вентили 2 опроса,из которых коммутатором 4 открыт только один, так как во второй операции тактовые импульсы на вход -коммутатора 4 не поступают, и в выбранную одну шину х начинает поступать последовательность импульсов опроса (возбуждения). Импульсы этой последовательности индуктируют в съемнике 20 сигналы, которые после формирователя 18 поступают на счетный вход счетчика 17 точного отсчета, а после усилителя 19 - на вход нуль-органа 21-, на второйвход которого подается напряжение с циф роаналогового преобразователя 2.2. Число разрядов цифроаналогового преобразователя 22 соответствует числу шагов квантования, укладывающихся на однОм отрезке аппроксимации Р и поэтому он подключен только к части выходов (младшим разрядам) счетчик-а 17 точного отсчета, полное число разрядов которого соответствует шагу укладки шин fij.. На аналоговые входы цифроаналогового преобразователя 22 поданы дополнительным коммутатором 30 с делителя 29 эталонного Нсшряжения заранее рассчитанные опорные напряжения, соответртвующие значениям амплитуд Ui и

U-i индуктированного сигнала. При последовательном изменении кода на.

цифроаналоговом преобразователе 22 на его выходе напряжение изменяется от одного опорного напряжения до другого (9Т (J ло U) . При этом по каждому тактовому импульсу происходит сравнение амплитуды индуктированного сигнала с переменным эталонным напряжением на выходе цифроаналогового преобразователя 22, цифровой эквивалент которего хранится в счетчике 17 точного- отсчета.

ЕСЛИ при прохождении всех дискретных состояний цифроаналогового преобразователя 22 не происходит совпадение амплитуд эталонного и уктированнрго сигнала, то значит съемник 20 находится за пределами анного отрезка аппроксимации Р (фиг.З). При этом в процессе поступления импульсов в счетчик 17 точного отсчета заполняются, все его младие разряды, подключенные к цифроанаоговому преобразователю 22 и далее происходит их обнуление, а единица переходит в следующий разряд счётчика 17 точного отсчетаj одновременно срабатывает дополнительный дешифратор 28, сигнал с выхода которого поступает в дополнительный коммутатор 30, котоЕялй выдает на входы опор ных напряжений цифроаналогового пре-. образователя 22 очередную (смежную) пару напряжений Оц и УЗ Последовательное поступление пар опорных напряжений с делителя 29 эталонного напряжения происходит до тех пор, пока для какой-либо пары (для соответотвукицего отрезка аппроксимации) не произойдет совпЕщение амплитуд эталонного и индуктированного сигналов. При этом нуль-орган 21 выдает сигнал, по которому осуществляется выдача кода координаты через вентили 23 ( с очисткой счетчиков 16 и 17) и йереключение счетчика 6 на очередную третью операцию - грубый Отсчет по оси у, который выполняется аналогично при частии соответствующих вентилей . 3 и котлмутатора 5 при дополнительном использовании вентиля сбороса 26, который пропускает сигнал с нуль-органа 21 четвертой операции на нуле- . вой вход триггера 13 управления, прекращая поступление импульсов генератора 14 через вентиль 12. На этои измерение обоих координат прекращается.,

Экономический эффект от использования устройств обусловлен его техническими преимуществами.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИЧЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ по авт.св № 466522, о т л и ч а ю щ е ё с я тем, что, с целью повышения его точности, введены делитель эталонного напряжения, дополнительный коммутатор, первый вход которого подключен к делителю эталонного напряжения, а выход соединен с цифроаналоговым преобразователемг и дцополнительный дешифратор, вход котсч ого подключен к счетчику точного отсчета, а выход соединен с вторым входом дополнительного коммутатора. Cfe 00 1C