Устройство для считывания графической информации Советский патент 1984 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной т-ехнике, в частност к устройствам считывания графической информации в виде однозначных функци Известно устройство для считывани графической информации, содердащее считьшающую головку с фотоприемниками, генератор, коммутатор, блок зада ния величины шага квантования, шаго.воимпульсный привод, блок регистрации, триггеры, схемы НЕ, блок индикации совмещения и компараторы lj . Устройство позволяет в режиме сле жения считывать ординаты графика с высоким быстродействием, но достигается это путем усложнения фотоголовки, которая содержит три фотоприемника и три канала усиления и форми рования импульсов. Кроме того, недостатком устройств является то, что оно не обеспечивает считывание ординат с достаточной точ ностью привязки их значений к середи не линии графика. На крутых участках графической функции возможно одновре менное затемнение всех трех фотоприемников, при этом режим слежения становится неустойчивым и середина линии не может быть определена. Известно устройство для считывани графической информации, содержащее блок развертки, генератор тактовой частоты, видеоусилитель, узел форютрования модуля и знака ординаты, схему изменения масштаба ординат, триггер, элемент регулируемой задерж ки, генератор тактовой частоты, блок задания зоны восприятия графика, содержащий схему задержки и схему, формирования импульса зоны 2j . Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает при счи тывании ординат привязку их значений к середине линии графика. Это приводит к возрастанию погрешности пре образованных ординат при считьшании графиков с широкими линиями записи, особенно на крутых участках.Кроме то го, точность считывания ординат в значительной степени определяется линейностью блока электронной развертки и стабильностью генератора тактовых импульсов с Известен дискретный обрабатывающий прибор -для авто {атической системы слежения кривой, содержащий блок обработки, состоящий из программируемого запоминакяцего устройства, счет чиков, накопителя информации, декодирующего устройства, блока ввода-вывода, пульта и схемы управления, чувствительный элемент, включающий в себя детектор с усилителем, приводной механизм, состоящий из схемы управления и шагового привода по осям X и У з . Наиболее близким по технической суд(ности к предлагаемому является устройство для считывания графической инфорг ации, содержащее стартстопный лентопротяжный узел, сканирующий элемент, подключенньй к Бходу усилителя-формирователя, датчргки ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого г одключен к одному из управляющих входов электропривода, преобразователь угол-код, блок вывоДа информациИз элемент И, входы которого соединены соответственно с выходами усилителя-формирователя и стартстопного лентопротяжного узла А. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и недостаточная точность при считывании ординат графических функций. Цел) и;обретения - повышение быстродействия и точности. Указанная цель достигается тем, что в устройство для считывания графической информации, содержащее стартстопиый лентопротяжньш узел, сканирующий элемент, механически связанный с электроприводом и подключенный к входу усилителя-формирователя, датчики ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к одному из управляющих входов электропривода, преобразователь угол-код, блок вывода информатгии,, элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя и выходом стартстопного лентопротяжного узла, введены дополнительный триггер, элемент регулируемой задержки и сумматор, входы которого соединены с вьосодами преобразователя угол-код, а выходы подключены к входам блока вывода информации, выход элемента И соединен с входом преобразователя угол-код и со счетным входом дополнительного триггера выход которого подключен к управляющему входу блока вывода ин3формации и входу элемента регулируемой задержки, выход которого соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла, .счетным входом триггера и управляющим входом сумматора. На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 граф-схема алгоритма работы устройства; ма фиг.З - схема пути движения сканирующего элемента по носителю в процессе считывания; на фиг.4 график, отображающий последовательность формирования ординаты; на фиг.З - временная диаграмма сигналов в характерных точках устройства Устройство содержит стартстопный лентопротяжный узел 1, сканирующий элемент 2, связанный с электроприводом 3, датчики 4 и 5 ограничения зоны сканирования, подключенные к Rи S-входам первого триггера 6, выход которого соединен с электроприводом 3, (N+1)-разрядный сумматор 7, N-pas рядный преобразователь 8 угол-код, N-разрядный блок 9 вывода информации, усилитель-формирователь 10,вход которого соединен со сканирующим элементом 2, двухвходовой элемент И входы которого соединены соответст1венно с выходами усилителя-формирователя 10 и стартстопного лентопротяжного узла 1, Устройство также содержит второй триггер 12, элемент 13 регулируемой задержки, N входов сумматора 7 соединены с соответствующими выходами преобразователя 8, а выходы с 2-го по (N+1)-u подключены соответственно к входам блока 9 вьшо да информации, выход элемента И 11 соединен с входом Считывание преобразователя 8 и со счетным входом второго триггера 12, выход которого подключен к входу Запись блока 9 вывода информации и элементу 13 регулируемой задержки, выход которого соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла 1, счетным входом первого триггера 6 и входом Сброс сумматора 1. Устройство работает следующим образом. Электродвигатель узла 1 (не показан) включен на протяжении всего времени работы устройства. Скорость вращения его вала может регулировать ся в широких пределах. Электромагнит ная муфта стартстопного лент опротяжного узла 1 выключена, в результате 77 чего ведомьп вал лентопротяжного узла расчленен с валом электродвигателя и заторможен. Носитель записи неподвижен. По команде Пуск ведущий вал электропривода 3 начинает вращаться. Вал кинематически жестко соединен посредством элемента гибкой связи (например, стальной струной или полиамидной нитью) с преобразователем 8 угол-код и сканирующим элементом 2, свободно перемещающимся возвратно-поступательно по направляющим, сканируя поверхность носителя записи. В процессе сканирования сканирующий элемент 2, просматривая поверхность носителя, реагирует на изменение интенсивности отраженного света. Сигнал элемента 2 усиливается и формируется усилителем-формирователем 10, на выходе которого формируются два импульса от каждой линии записи, т.е. один импульс формируется при набегании растр-элемента на линию,.а второй импульс - при его сбегании с линии. При отсутствии графической записи элемент 2 сканирует носитель в пределах зоны, ограниченной датчиками 4 и 5, изменяя направление движения после каждого срабатывания датчиков, сигналы которого устанавливают первый триггер 6 в определенное состояние. Уровень сигнала на выходе триггера 6 задает направление вращения вала электропривода 3, а следовательно, и направление движения сканирующего элемента 2. Пусть в начальный момент элемент 2 перемещается в сторону ув личейия ординаты (фиг.2 и 3), т.е. I-,. При встрече элемента 2 с линией графика (точка 1 на фиг.З), что соответствует моменту времени ti (фиг.4), формируется код ординаты набегающего края линии графика.-Происходит это следующим образом. При неподвижном носителе записи с выхода узла задания шага дискретизации (на фйг.1 не показан) стартстопного лентопротяжного узла 1 на один из входов элемента И 11 поступает сигнал, разрешающий прохождение сформированных импульсов с выхода усилителя-формирователя 10 на вход преобразователя 8 угол-код и вход второго триггера 12. Первый пришедший импульс в момент t изменяет состояние второго триггера и формирует на выходе преобразователя 8 угол-код параллель ный N-разрядный код ординаты I набегающего края линии графика. Этот код переносится в сумматор 7 и хранится в нем. Б момент времени t (фиг.А), соответствующий сбеганию элемента 2 с линии (точка 2 на фиг.З), импульс с выхода усилителя 10 через элемент И 11 возвращает триггер 12 в исходное Состояние и осуществляет считывание ординаты сбегающего края линии, закодированное значение ординаты 1, суммируется с хранящимся в сумматоре 7 значением ординаты 1, в результате чего на (N+1) выходах сумматора 7 устанавливается параллельный код суммы ординат (). Для получения кОда ординаты середины линии графика необходимо полученное число разделить на два. Для деления закодированного числа на два в предлагаемом устройстве осуществлен монтажный сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов. Таким образом, получено значение ординаты линии графика с точностью до единицы младшего разряда кода. Путем выбора разрядности кода всегда может быть получена заданная погрешность считывания ординат. В момент возвращения триггера 12 в исходное состояние по входу Запись запускается блок 9 вывода, который передает параллельный N-разряд ный код в заданной последовательноети к цифровому регистратору (перфоратору, магнитному регистратору, ЭВМ и т.д.). Через время (фиг.4 и 5) на выхо де элемента 13 задержки формируется иктульс, который устанавливает сумматор 7 в ноль по входу Сброс, подготавливая его к приему следующего числа. Кроме того, этот импульс переключает первый триггер 6- и за1пускает стартстопный лентопротяжный узел 1. Носитель записи начинает перемещаться. В этот же момент времени сигнал с выхода стартстопного лентопротяжного узла 1 выключает электропривод 3 и блокирует элемент И 11. Элемент 2 некоторое время двигается по инерции с замедлениемсфиг.3, начит ная с точки 2). После завершения движения носителя записи на один шаг дискретизации, равной (Х{,+ , -Хр, стартстопный узел 1 отключается, а сигнал с его выхода разблокирует элемент И 11 и электропривод 3. Сканирующий элемент 2 начинает двигаться в обратном направлении, т.е. У-чО и вновь пересекает линию графика, подходя к ней с другой стороны. Процесс считывания ординат в точках 3 , ИХ суммирование и деление, а также вывод на регистрирующее устройство аналогичен. Если на пути сканирующего элемента 2 не встретилась линия графика, то в этом случае элемент 2 доходит до одного из датчиков 4 или 5, три1- гер 6 переключается, элемент 2 изменяет направление сканирования, но стартстопный узел 1 не включается и вывод информации не производится. Элемент 2 сканирует по одному и тому же пути на носителе записи до тех пор, пока не вмешается оператор, или до момента срабатывания схемы блокировки (на фиг,1 не показана), в результате чего включается стартстопный лентопротяжный узел 1 и носитель перемещается на один шаг. Время холостого сканирования задается заранее и оно не превьшает 5-7 циклов сканирования. Процесс принудительного перемещения носителя записи происходит до тех пор, пока в зоне сканирования не встретится линия графика и не произойдет ее захват сканирукяцим элементом 2, Изобретение позволяет производить считывание ординат на прямом и обратном ходу сканирунлцего элемента, чем достигается повышение быстродействия устройства. Благодаря применению локального сканирования увеличивается точность и надежность считывания ординат за счет уменьшения вероятности попадания в зону сканирования пространственных помех (случайных помарок, точек, изломов носителя и т.д.) и за счет привязки их значений к середине линии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее стартстопньш лентопротяжный узел, сканирующий элемент, подключенный к входу усилителя-формирователя, датчи,ки ограничения зоны сканирования, подключенные к установочным входам триггера, выход которого подключен к ОДНОМУ из управляющих входов электропривода, преобразователь угол-код, блок вывода информации, элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом усилителя-формирователя и выходом стартстопного лентопротяжного узла, отличающееся тем, что, с целью повышения .быстродействия и точности, оно содержит дополнительньпЧ триггер, элемент регулируемой задержки и сумматор, входы которого соединены с выходами преобразователя угол-код, а выходы подключены к входам блока вывода информации, выход элемента И i соединен с входомпреобразователя угол-код и со счетным входом дополнительного триггера, выход которого подключен к управляющему входу блока вывода информации и входу элемента регулируемой задержки, выход которого 2 соединен с входом стартстопного лентопротяжного узла, счетным входом триггера и управляющим входом сумматора. ю о со