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

со эо :о :д У1 ИэоОретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в информационнопоисковых системах в качестве средст считывания информации для ввода ее В ЦВМ или для передачи на устройство отображения. По основному авт. св. 1005102 известно устройство для считывания графической информации, содержащее первый элемент И, входы которого сое динены с генератором импульсов и пер вым триггером, подкпюченньм к пер-вому элементу ИЛИ, а выход соединен с вторым элементом ИЛИ, подключенным к первому элементу задержки, электроннолучевую трубку, отклоняющая сис тема которой соединена со счетчиками строк и кадров, подключенными к блоку памяти и второму элементу И, соединенному с первым элементом ИЛИ, коммутатор, соединенный со вторым элементом ИЛИ, вторым триггером и счетчиком строк, выход которого подключен к счетчику кадров и второму элементу задержки, дешифратор, соеди ненный со счетчиком тактов и третьим элементом ИЛИ, второй формирователь сигналов, соединенный с электрон-нолучевой трубкой, четвертый элемент ИЛИ, входы которого соединены с дешифратором и третьим элементом ИЛИ, а выход подключен ко втброму и третьему триггергим и счетчику тактов, счетчик видеосигналов, соединенный с четвертым элементом ИЛИ и дешифратором, элемент НЕ, подключенный к первому элементу И и третьему триггеру, пятый элемент ИЛИ, входы которого подключены к счетчику строк и первому формирователю сигналов, и последовательно соединенные первый селектор, подключенный к генератору импульсов,третьему триг геру и первому элементу задержки,вто рой селектор,подключенный к счетчику тактов, второму триггеру и первому формирователю сигналов, шестой элемент ИЛИ, подключенный к четвертому элементу ИЛИ и третьему элементу задержки, седьмой элемент ИЛИ, подключенный ко второму элементу задерж ки, и четвертый триггер,.входы которого подключены к пятому и седьмому элементс1м ИЛИ, а выход соединен со вторым формирователем сигналов, третий элемент И, вход которого является входом устройства, а выход подключен к счетчику видиосигналов, первому формирователю сигналов к пятому элементу ИЛИ, второй элемент НЕ соединенный с другим BXOftOM третьего элемента И, третий формирователь сигналов, подключенный к выходу первого элемента И, пятый триггер, вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход подключен ко второму элементу НЕ, восьмой элемени ИЛИ, соединенный с выходом третьего элемента И и входом третьего тригге- . ра, четвертый элемент И, входы которого подключены ко входу устройства, выходу пятого триггера и выходу третьего формирователя, пятый элемент И, входы которого соединены с пятым триггером- и третьим формирователем, а выход подключен к входам восьмого элемента ИЛИ и пятого триггера, девятый элемент ИЛИ, входы которого соединены.с выходами третьего элемента ИЛИ и четвертого элемента И, а выход подключен к блоку памяти, и третий элемент НЕ, соединенный с пятым элементом И и входом устройства 1 . Однако данное устройство, обладая высокой надежностью считывания, не может осуществлять свертку считываемой графической информации, что вызывает необходимость выдачи на выход устройства координат каждой точки информации. При этом, если осуществляется ввод изображения в ЦВМ, то графическая информация занимает большой объем памяти и время работы машины с устройством считывания графической информации увеличивается. Цель изобретения - повышение быст-. родействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены третий селектор, подключенный к выходу четвертого элемента И, десятый элемент ИЛИ, входы оторого соединены с дешифратором и третьим селектором, а выход подключен к блоку памяти, и последовательно соединеннее четвертый элемент задержки, вход которого подключен к дешифратору, шестой триггер, другой вход которого подключен к третьему селектору, а выход подключен к входу третьего селектора и является выходом устройства, шестой элемент И, другой вход которого подключен к дешифратору, и седьмой триггер, другой вход которого является входом устройства, а выход является выходом устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства. Предлагаемое устройство содержит первый элемент ИЛИ 1, генератор 2 импульсов, первый селектор 3, предназначенный для выделения одного импульса, второй селектор 4, предназначенный для выделений одного импульса, первый триггер 5, первый элемент И б, первый элемент НЕ 7, первый элемент 8 задержки, счетчик 9 тактов, счетчик 10 видеосигналов, второй элемент ИЛИ 11, дешифратор 12, второй триггер 13, третий элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, кокинутатор 16, четвертый элемент ИЛИ 17, Т1)етий триггер 18, счетчик 19 строк, пятый

элемент ИЛИ 20, счетчик 21 кадров, второй элемент 22 Зсщержки, первый формирователь 23 сигналов, третий элемент 24 задержки, блок 25 памяти, систему 26 отклонения, содержащую блоки 27 и 28 отклонения луча по соответствующим координатам, шестой , элемент ИЛИ 29, четвертый триггер 30, второй формирователь 31 сигналов, 5ЛТ 32, седьмой элемент ИЛИ 33, входы 34-36 и выход 37 устройства., третий элемент И 38, второй элемент НЕ 39, третий формирователь 40 сигналов, пятый триггер 41, восьмой элемент ИЛИ 42, четвертый и пятый элементы И 43 и 44, девятый элемент ИЛИ 45, третий элемент НЕ 46, третий селектор 47, предназначенный для выделения одного импульса, шестой триггер 48, четвертый элемент 49 заержки, шестой элемент И 50, седьмой триггер 51 и десятый элемент ИЛИ 52. Блок 25 памяти содержит входной регистр 53 и выходной регистр 54.

Устройство работает следующим образом. Сигнал включения, появившийся на входе 35, устанавливает триггер 5 в состояние . Так как триггер 18 находится- в состоянии О, то на выходе элемента НЕ 7 находится сигнал разрешения и импульсы с генератора 2 импульсов появляются на выходе: элемента И б проходят через элемент ИЛИ II и поступают в коммутатор 16. С выхода элемента И 6 импульсы поступают также и в формирователь 40 сигналов, который вырабатывает импульсы опроса схем И 43 и 44, В исходный момент триггер 13 находитсяв состоянии О, поэтому импульсы коммутируются на (Ч:) вход счетчика 19 строк. Импульсы заполнения счетчика 19 поступают на вход счетчика 21 кадров и через ИЛИ 20 устанавливают триггер 30 гашения в 1 . В результате на выходе формирователя 31 появляется сигнал, который, поступив на модулятор ЭЛТ 32, осуществляет гашение луча. Эти же импульсы переполнения проходят через элемент 22 задержки, который производит задержку на обратного хода луча и через элемент ИЛИ 33 устанавливают триггер 30 в состояние . Луч опять засвечиieaeTCH. Таким образом осуществляется гашение луча во время обратного хода.

Возрастающие коды.с выхода счетчиков 19 и 21 поступают соответственно в блок 28 отклонения луча по координате X и в блок 27 отклонения луча по координате У отклоняющей системы 26, которые осуществляют развертку луча ЭЛТ в направлении X и У. При выходе луча на линию или точку графической информации на вхо-, де 36 устройства появляется видеосигнал. Так как триггер 41 слежения находится в состоянии О, то на выходе элемента НЕ 39 присутствует сигнал разрешения и, следовательно, первый видеосигнал проходит через элемент И 38 и записывается в счетчик 10 видеосигналов, устанавливает через элемент ИЛИ 42 триггер 18, а через элемент ИЛИ 20 триггер 30 в состояние ..В результате иэме0 нения состояния триггера 30. луч гасится.

Изменение состояния триггера .18 приводит к тему, что тактовые импульсы не проходят на Первый вход элемента ИЛИ И, а на селектор 3 поступает разрешение на выдачу импульсов. В результате этого на выходе селектора 3 появляются два тактовых импульса, которые поступают на селектор 4.и на элемент 8 задержки, который задерживает их на время, необходимое для переключения коммутатора 16. Первыйтактовый импульс проходит через элемент ИЛИ 11 и ком. мутатор 16 на (+) вход счетчика 19.

Содержимое счетчика 19 увеличивается на единицу и соответственно луч изменяет свое местоположение на экране ЭЛТ 32 в направлении X. Второй так. товый импульс вьщеляется селектором

0 4 и, поступив на счетный вход триггера 13, устанавливает его в состо;яние . В результате коммутатор 16 переключается на (-) вход счетчика 19. Второй тактовый импульс с

выхода элемента 8 задержки уменьшает содержимое счетчика 19 на единицу. Следовательно, луч возвращается в уже считанную точку экрана ЭЛТ 32. Одновременно второй тактовый импульс с выхода селектора 4 записывается в счетчик 9 тактов и поступает в формирователь 23 сигналов, а через элемент ИЛИ 29, элемент 24 задержки и элемент ИЛИ 33 устанавливает триггер 30 в достояние О. В результате луч засвечивается. Задержка на элементе 24 необходима для того, чтобы луч успел перейти в считанную тоуку до того, как он засветится. Если на входе 36 появится вто-рой видеосигнал, который, пройдя элемент И 38, запишется в сЧетчик 10, погасит луч и запретит формиСювателю 23 сигналов выделение импульса, то на первом выходе дешифратора

12 появится.сигнал.

Если же второго видеосигнала нет на входе 36, после повторного вывода луча в считанную точку, то по 0 окончании тактового импульса с селектора 4 формирователь 23 сигналов выдает импульс, который проходит через элемент ИЛИ 20 и, устанавливая триггер 30 в состояние , гасит луч ЭЛТ 32. Селектор 4 выделяет еще два тактовых импульса. Так как триг гер 13 находится в состоянии , то первый тактовый импульс проходит на . (-) вход счетчика 19, на выходе которого код уменьшается на единицу В результате луч изменяет свое поло жение на экране ЭЛТ 32. Второй импульс, выделенный селектором 4 из п.оследовательности двух импульсов, сбрасывает триггер 13°в состояние и коммутирует тем cctMfcM (-f) вход счетчика 19 формирования строк Второй тактовый импульс с выхоХ(а элемента 8 задержки увеличивает содержимое счетчика 19 на единицу и луч возвращается в считанную точку растра. Одновременно импульс с выхода селектора 4 записываетЪя в сче чик 9 тактов и включает луч. Если теперь появится видеосигнал на входе 36, то он запишется в счет чик 10 видеосигналов, а на втором выходе дешифратора 12 появится сигнал. Если- же второго видеосигнала нет то на третьем выходе дешифратора 12 появится сигнал, который установит в состояние счетчики 9 и 10, а также триггеры 13, 18 и 30, а уст ройство продолжит процесс сканирования до появления на входе 36 устройства нового видеосигнала. Сигнал, появившийся на первом ил втором выходе дешифратора 12,. прохо дит через элементы ИЛИ 14 и 45, записывает содержимое счетчиков 19 и 21 в входной регистр 53 блока 25 па мяти, устанавливает триггер 41 в со тояние , а через элемент ИЛИ 1 возвращает в исходное состояние сче чики 9 и 10 и триггеры 13 и 18. Это же сигнал, пройдя элемент ИЛИ 29, элемент 24 задержки и элемент ИЛИ 3 устанавливает триггер 30 в состояние О, включая тем самьа луч. Изменение состояния триггера 41 приводит к тому, что на выходе элемента НЕ 39 появляется сигнал, закрывающий элемент И 38. Очередной тактовый импуль с выхода элемента И 6 увеличивает содержимое счетчика 19 на единицу и луч переходит в соседнюю точку растра (соседнюю точку, координаты которой записаны в блоке 25 памяти). При этом, если луч вышел на линию графической информации, совпадающую с направлением сканирования, на входе 36 появится видеосигнал, который поступит на элемент И.43 и элемент НЕ 46, на выходе которого появится сигнал запрета. Одновременно тактовый импульс с выхода элемента И 6 поступает в формирователь 40 сигналов, который вырабатывает импульс опроса таким образом, что он приходит на элементы И 43 и 44 после поступле 1ия видеосигнала и его длительность меньше длительности видеосигнала. Следовательно, импульс опроса появляется только на выходе элемента И 43 и поступает в селектор 47, а пройдя через элемент ИЛИ 45, записывает состояния счетчиков 19 и 21 в входной регистр 53 блока 25 памяти. Этот же импульс будет выделен селектором 47, так как триггер 48 начала линии в исходный момент находится в состоянии О, и установит триггер 48 в состояние 1%а пройдя элемент ИЛИ 52, переписывает состояния счетчиков 19 и 21, записанные в блок 25 памяти на предсдцущем шаге из входного регистра 53 в выходной регистр 54. Таким образом, на выходе 37 устройства появляются координаты начала линии. Причем признаком начала линии является установка триггера 48. в состояние , тогда как триггер 51 конца линии находится в состоянии О. Сигналы триггеров 48 и 51 поступают на выход устройства 37 и их используют как дополнительные разряды для распознавания выдаваемой информации. При дальнейшем прослеживании линии на вход 36 будут поступать видеосигналы, а на выходе элемента И 43 появятся импульсы опроса, которые будут записывать новые состояния счетчиков 19 и 21 в блок 25 . При этом в входном регистре 53 хранятся координаты только двух точек линии, а, так как триггер 48 находится в состоянии М, на выходе селектора 47 импульсов опроса не будет и в выходной регистр 54 блока 25 памяти координаты переписываться не будут. Значит, на выходе 37 устройства все остальные координаты точек линии выдаваться не будут. Такой процесс продолжается до тех пор, пока на одном из шагов сканирования на входе 36 не пропадет видеосигнал. Это может произойти только при сбое устройства (когда луч потеряет линию) или по окончании прослеживаемой линии. При пропадании видеосигнала на выходе элемента НЕ 46 появляется сигнал разрешения, который открывает элемент И 44. В результате этого импульс опроса, поступивший из форми- . рователя 40, проходит только на выход элемента И 44 и-устанавливает триггер 41 в состояние О, а через элемент ИЛИ 42 - триггер 18 в состояние . При Этом начинается повторный вывод луча в точку растра, на которую пропал видеосигнал, а устройство работает аналогично описанному. Если сигнал пропал из-за случайного сбоя, то при повторных выводах луча, в счетчике 10 видеосигналов и в счетчике 9 такТрв запишется число ва. На втором выходе дешифратора 12 появится сигнал, который вновь установит триггер 41 в состояние

И, пройдя через элемент ИЛИ 45, производит запись координат точки, на которой ранее пропал видеосигнал в входной регистр 53г а через элемент ИЛИ 17 устанавливает в О счетчики 9 и 10 и триггеры 13,18 и 30. Устройство продолжает прослеживание считываемой линии графической информации. При пропадании видеосигнала в результате окончания после повторных выводов луча в счетчике 9 тактов будет число два, а в счетчике видеосигналов - ноль. Тогда на четвертом выходе дешифратора 12 появляется сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 17 и устанавливает в О счетчики 9 и 10 и триггеры 13, 18 и 30. Этот же сигнал проходит через элемент И 50 (так как триггер

48находится в состоянии ) и устана вливает триггер 51 конца линии в состояние , а через элемент

49задержки сбрасывает триггер 48

в состояние О. Задержка на элементе 49 необходима для того, чтобы сигнал с дешифратора 12 успел пройти элемент И 50 до переключения триггера 48. Кроме того, сигнал с четвертого выхода дешифратора 12 проходит через элемент ИЛИ 52 и переписывает координаты последней точки, на которой еще был видеосигнал из регистра 53 в выходной регистр 54 блока 25 памяти. Таким образом, на выход 37 устройства выдадутся координаты конца линии. При этом признаком конца линии является установка в i триггера 51, тогда как триггер 48 находится в состоянии О. После выдачи координат конца линии продолжается дальнейшее сканирование и первый же видеосигнал, появившийся на входе 36 устройства, установит триггер 51 в состояние .

Если в процессе считывания изображения луч выйдет на точку графической информации или на линию, перпендикулярную направлению сканирования, то после повторного вывода яуча в эту точку на первом или втором выходах дешифратора 12 появится гсигнал, который через элемент ИЛИ 14 запишет координаты этой точки в входной регистр 53 блока 25 памяти. В качестве критерия принадлежности считанной точки графической информации используется требование получения двух видеосигналов, т.е. когда в счетчике 9 тактов,будет число один, а в счетчике 10 видеосигналов - число два или когда в счетчиках 9 и 10 записано число два. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 14 установит триггер

0 41 в . Однако при выходе луча в соседнюю точку растра (по направлению сканирования) на входе 36 видеосигнал будет отсутствовать, а устройство будет работать также, как и в

5 случае окончания линии. Однако сигнал, появившийся на четвертом выходе дешифратора 12, проходит только через элемент ИЛИ 52 и переписывает записанные коды в выходной регистр 54 блока 25 памяти. Таким образом, на выходе 37 устройства будут координаты точки. При этом признаком точки является нахождение триггеров 48 и 51 в состоянии О.

При заполнении счетчиков 19 и 21

на выходе элемента И 15 появляется сигнал, который сбрасывает в соссчетчики 19 и 21, а

тояние

через элемент 1ИЛИ - триггер 5. Устройство может прекратить считывание в любой момент времени формирования растра при появлении сигнала на входе 34.

Следовательно, устройство производит свертку изображения в направлении сканирования (направление X) и выдает на выход устройства/координаты начала и конца линий, совпадающих с направлением сканирования, а

0 также координаты точек или линий, . перпендикулярных направлению сканирования. При этом на выход устройства одновременно с кодами выдаются и два дополнительных разряда, необходимых для распознавания информации.

Таким образом, введение новых элементов и новых конструктивных связей позволило существенно расширить функциональные возможности устройстQ ва, исключив избыточность вьщаваемой информации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО авт. св. 1005102, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства , оно содержит третий селектор, подключенный к выходу четвертого элемента И, десятый элемент ИЛИ, входы которого соединены с дешифратором и третьим селектором, а выход подключенк блоку памяти, и последовательно соединенные четвертый элемент задержки, вход которого подключен к дешифратору, шестой триггер, другой вход которого подключен к третьему селектору, а выход подключен к входу третьего селектора и является выходом устройства, шестой элемент 1, другой вхрд которого подключен к дешифрато ру, седьмой триггер, другой вход которого является входом устройства, а выход является выходом устройства.