Способ считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационновычислительных системах для автоматизации конструкторских и научно-исследовательских работ при обслуживаНИИ потребителей чертежно-графической информации.

Известен способ считывания графической информации-, основанный на формировании первых ступенчато-линей ных сигналов сканирования поля изображения, возбуждении точечных сигналов подсвета и преобразовании их в моменты попадания на изображение в видеосигналы, по которым судят о координатах f .

Недостатками этого способа считывния являются низкое быстродействие, проявляющееся в необходимости сканировать все элементы поля изображения и как следствие, наличие, большой избыточности информации, характеризующей считанное изображение, что приводит к значительным, затратам памяти для ее хранения и к увеличению време ни ее передачи по каналу связи. Кром того, распозиать изобра;жение можно только после окончания сканирования всех элементов поля изображения.

Наиболее близким к изобретению является способ,-основанный на формировании ступенчато изменяющегося напряжения сканирования поля изображения, возбуждении с частотой дискретизации напряжения сканирования точечных световых сигналов, преобразоваНИИ их в моменты попадания, световых сигналов на изображение в видеосигналы, формировании порогового напряжеJJN H и определении координат считываемых точек 2J .

Однако известный способ отличается недостаточно высоким быстродействием считывания.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу, основанному на формировании ступенчато изменяющегос напряжения сканирования поля изображения, возбуждении, с частотой дискре тизации напряжения сканирования точечных световых сигналов, преобразовании их в моменты падания световых сигналов на изображение в видеосигналы и формировании порогового напряжения, в момент начала сканирования поля изображения формируют последовательность опорных импульсов с периодом повторения, равным их удвоенной 1лительности, путем двухкрат 1ого уменьшения частрты дискретизации напряжения сканирования и суммируют их амплитуды с эмплитудой порогового напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагае1 лй способ; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 .импульсов, элемент ИЛИ 2, триггер 3, дешифратор 4, элемент 5 задержки, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, счетчик 8 формирования строк, элемент И 9, счетчик 10 формирования кадров, элемент И 11, элемент 12 задержки, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 13, триггер 14, ЦАП 15, триггер 16, элемент 17 задержки, коммутатор 18, сумматор 19, формирователи 20 и 21 сигналов, элемент ИЛИ 22, координатный усилитель 23, коммутатор 24, , электролучевую трубку (ЭЛТj 25, координатный усилитель 26, объектив 27 усилитель-формирователь 28. носитель 29 графической информации (микрофильм микроафиша и т.д.объектив 30,фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 31 ,входы 32 и 33 ивыходы 34-36.

Устройство работает следующ йм образом.

Сигнал включения, появившийся на входе 32, сбрасывает в исходное (ну-, левое) состояние счетчик 8 формирования строк, устанавливает в состояние.О триггеры 14 и 16, по установочному входу записывает единицу в старый разряд счетчика формирования кадров и через элемент ИЛИ 7 поступает на вход элемента 5 задержки. В результате занесения единицы в старый разряд, код счетчика 10 ,(100... 0) поступает в ЦАП 13, на выходе которого появляется Пор.оговое напряжение (фиг. 2б), которое проходит-через сумматор 19, коммутатор 24 на координатный усилит.ель 26 и устанавливает отклоняклдий ток по координате 9, равный половине максимального значения (максимальное значение тока соответствует коду 111.Л счетчика 10). Ступенчатый сигнал сканирования проходит .без изменения через сумматор 19, так fcaK триггер 14 находится в состоянии О, .а на выходе подключенного к нему формирователя 20 нет сигнала.

- С выхода элемента 5 задержки (задержка на элементе 5 необходима для того, чтобы луч успел выйти в задаваемое счетчиками 8 и 10 место экрана прежде, чем он подсветится) сигйал включения проходит через элемент ИЛИ 22. в формирователь 2.1. В результате .на его выходе появляется импульс подсвета, возбуждаюй1Ий световой сигнал на экране ЭЛТ 2-5. Одновременно ригнал включения с выхода элемента 5 задержки устанавливает триггер 3 в состояние 1, который открывает элемент И 6 для прохождения тактовых, импульсов генератора 1. Тактовые импульсы с выхода элемента И б поступают на счётный вход счетчика 8 формирования строк и на счетный вход тригге|)а 14, изменяя (с каждым импульсом) его состояние на противоположное. Возрастающее содержимое c4etчика 8 поступает в ЦАП 15, на выходе которого формируется ступенчато изме яющееся напряжение сканирования фиг. 2а), которое проходит через коммутатор 18 на координатный усилитель 23, вызывая изменякяцийся от,1{лоняющий ток по координате X. Периоди,ческое изменение предыдущего состояния триггера 14 на противоположное приводит к появлению на -выходе форт мирователя 20 опорной последовательности импульсов (фиг.2. в) , начиная с момента начала сканирования, которые, поступая на другой вход сумматора 19, суммируются с пороговым напряжением. На выходе сумматора 19 появляется результирующий сигнал (фиг. 2), Для показанного (фиг. 2в) случая опорные импульсы имеют отрица тельную полярность и амплитуду, равную приращению напряжения при переходе с одной строки на другую для-телевизионного раствора.

Одновременно тактовые импульсы с выхода элемента И 6 через элемент 17 задержки (задержка на элементе 17 необходима для того, чтобы луч успевал перейти из одной точки (элемента) строки в другую прежде, чем он подсветится) , элемент ИЛИ 22 проходят в формирователь 21, вызывая подсвет луча ЭЛТ 25 с частЬтой дискретизации напряжения сканирования. Очевидно, что в результате деления частоты дискретизации триггером 14, на его выходе появляется частота формирования импульсов сканирования, в дв раза меньшая, а их скважность равна двум.

В результате отклонения луча сначала по координате У, а затем по X формируется строка считывания, делящая поле изображения в горизонтальном направлении на две части.

После заполнения счётчика 8 формирования строк, импульс переполнения с его выхода проходит через элемент ИЛИ 2 и сбрасывает триггер 3 Вч состояние О, закрывая элементы И 6 Одновременно импульсы переполнения поступают на элементы И 9, 11, на . элементы 12 задержки и через зяёмеНТ |ИЛИ 7 на. элемент 5 задержки. Так как триггер 16 находится в состоянии О, то открыт Элемент И 11, и им-, пульс переполнения устанавливает . jтриггер 14 в состоянии 1, la на выходе формирователя 20 появляется опорный импульс.

с выхода элемента 12 задержки (.задер жка на элементе 12 нужна для того,, чтобы триггер 16 изменял свое состояние на противйположное только тогда, когда кончится импульс переполнения) импульс переполнения поступает на счетный вход триггера 16 и

устанавливает его в состояние 1. Это приводит к переключению коммутаторов 18 и 24. Теперь выход ЦАП 15 через коммутатор 24 подключается координатному усилителю 26, а выход сумматора 19 через коммутатор 18 - к усилителю 23. При этом содержимое счетчика 10 формирования кадров (код 100...0) через ЦАП 13, сумматор 19, коммутатор 18 поступает на вход усилителя 23 отклонения по координате X устанавливая отклоняющий ток, равный половине максимального значения, но так как на выходе формирователя 20 есть опорный импульс, то луч перемещается от центра на один элемент в сторону.

С выхода элемента 5 задержки им- , пульс переполнения через элемент ИЛИ 22 поступает в формирователь 21 и подсчитывает луч ЭЛТ 25, а также вновь устанавливает триггер 3 в со- .стояние 1., открывая элемент И 6. Описанный процесс повторяется, и в результате формируе-гся вторая считывающая строка, делящая поле изображения в вертикальном напряжении. Очередной импульс переполнения счетчика 8 сбрасывает в О триггер 3, поступает на элемент 5 задержки (через элемент ИЛИ 7)и на элемент 12 задержки, -а через элемент И 9 приходит на счетньй вход счетчика 10 формирования кадров и устанавливает в нем новое содержимое (код.010...о). Появившись на выходе элемента 12 задержки, импульс переполнения устанавливает тЕ иггер 16 в состояние 1, переключая тем самым коммутаторы 18 и 24 в исходное состояние. После формирования двух строк для этого кода формируют строки и для последующих состояний счетчика 10 формирования кадров (коды 110...О, 0010...О, 1010-. ..О, и т.д.) .

Изображение светового пятна переносится объективом 27 с экрана ЭЛТ 25 в поле носитяля 29 изображения, а . объектив 30 (конденсатор) формирует изображение выходного зрачка объектива 27 на светочувствительной поверхности ФЭУ 31. Световой поток точечного сигнала, модулированный плотностью почернения считываемого изоб-ч ражения улавливается ФЭУ 31, усиливается усилителем-формирователем 28 и, если световой поток попадает на изображение, .преобразуется в видеосигнал, который с выхода усилителяформирователя 28 поступает на выход 35 устройства. Содержимое счетчиков 8 и 10, определяющее положение светового пятна луча ЭЛТ при сканировании поля изображения, также поступает на выходы 34 И 36 устройства. При появлении видеосигнала по содержащему счетчиков 8 и 10 судят о координатах изображения.

В случае распознавания изображения на вход 33 устройства подается сигнал выключения/ который проходит через элемент ИЛИ 2 и устанавливает триггер 3 в состояние О. Таким образом считывание прекращается го- . раздо быстрее, чем оканчивается сканирование всего поля изображения. Если же сигнал выключения не поступает на вход 33, то по оконча.нии про-цесса сканирования всех элементов

псоЧя изображения На выходе дешифратора 4 появляется сигнал, который также проходит через элемент ИЛИ 2 и сбрасывает в состояние О триггер 3, закрывая элемент и 6, т.е. считыванне прекращается автоматически.

Введение новой .последовательности операций позволяет cymecTBeHHcc повысить быстродействие считывания графической информации.

СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, основанньй на формировании ступенчато изменяющегося напряжения ,сканирования поля изображения, возбуждении с частотой дискретизации напряжения сканирования точечных световых-сигналов, преобразовании их В моменты падения световых сигналов на изображение в видеосигналы и формировании порогового напряже кия, отличающийся тем, ччто, с целью повьшения быстродействия способа считывания графической информации, В момент начала сканирования поля изображения формируют последовательность опорных импульсов с периодом, равным йх удвоенной длительности, путем двухкратного уменьшения частоты дискретизации напряжения сканирования и суммируют их амплитуды с амплитудой порогового напряжения. §4 :о со :о СП

в

и

I 1 1

и

t

.

I j 1

j

VI )

I I

I I

(Ри&2